The Linkages between Air Quality Index, Environmental Quality and Self- Reported Respiratory Conditions. Empirical Evidence from Selected Industrial Locations in Lagos State, Nigeria

Sintesi Tecnica: I legami tra l'Indice di Qualità dell'Aria, la Qualità Ambientale e le Condizioni Respiratorie Auto-riferite nello Stato di Lagos, Nigeria

Problema
L'inquinamento atmosferico ambientale (AAP) è una sfida critica per la salute globale, responsabile di oltre 3 milioni di decessi annuali, con impatti sproporzionati sulle nazioni in via di sviluppo. In Nigeria, in particolare nello Stato di Lagos — la regione più industrializzata e popolosa del paese — gli studi sull'inquinamento atmosferico si sono storicamente concentrati sulle variazioni diurne e stagionali di inquinanti gassosi e particolati. Tuttavia, esiste una lacuna significativa nella ricerca riguardante il nesso tra inquinamento atmosferico, qualità del suolo, pH delle acque piovane e condizioni respiratorie auto-riferite all'interno di zone industriali attive. Questo studio affronta tale lacuna investigando la qualità ambientale e gli esiti sulla salute in cinque siti industriali selezionati a Lagos, con l'obiettivo di quantificare i legami tra l'Indice di Qualità dell'Aria (AQI), la contaminazione del suolo e la morbilità respiratoria.

Metodologia
Lo studio ha impiegato un approccio a metodi misti combinando monitoraggio sul campo, analisi di laboratorio e ricerca d'indagine attraverso cinque zone industriali attive (Ikeja/Ogba, Surulere, Odogunyan, Apapa e Oshodi/Ilupeju) e un sito di controllo (Alausa).

• Monitoraggio della Qualità dell'Aria: I dati primari sono stati raccolti nell'arco di 12 mesi (da febbraio 2020 a maggio 2021). Utilizzando dispositivi di misurazione standard (filtri in Teflon, multi-rilevatori VRAE e rilevatori Tecto 315-2), lo studio ha monitorato quattro inquinanti chiave: Biossido di Zolfo (SO2), Biossido di Azoto (NO2), Monossido di Carbonio (CO) e Particolato Fine (PM2.5). Il campionamento è avvenuto per otto ore mensilmente in 10 punti per località.
• Calcolo dell'AQI: È stato utilizzato l'Indice di Qualità dell'Aria (AQI) dell'Agenzia per la Protezione dell'Ambiente degli Stati Uniti (USEPA) per calcolare e categorizzare i livelli di inquinamento in base alle concentrazioni misurate.
• Campionamento Ambientale:
  • Suolo: 12 campioni di suolo (da 2 kg ciascuno) sono stati raccolti nei distretti di Odogunyan e Ikeja/Ogba e nel sito di controllo nel luglio 2021. L'analisi è stata condotta per rilevare la composizione elementare. L'abstract afferma esplicitamente che i suoli erano contaminati da Cadmio, Piombo e Arsenico rispetto al sito di controllo, mentre le figure e il testo della sezione dei risultati evidenziano alte concentrazioni di Cromo, Piombo e Nichel.
  • Acqua Piovana: Sei campioni di acqua piovana sono stati raccolti durante la stagione umida (luglio–ottobre 2021) e analizzati tramite analisi titrimetrica per i livelli di pH.
• Dati Sanitari:
  • Auto-riferiti: Un questionario modificato del British Medical Research Council è stato somministrato a 1.067 rispondenti per raccogliere sintomi e morbilità respiratoria auto-riferiti.
  • Dati Ospedalieri: I dati sulle condizioni respiratorie sono stati ottenuti da ospedali generali e universitari nell'area di studio per un periodo di 12 mesi.
• Analisi Statistica: È stata utilizzata la regressione lineare multipla per testare la relazione tra i valori mensili di AQI e le condizioni respiratorie basate sugli ospedali.

Risultati Chiave

• Variazioni dell'Indice di Qualità dell'Aria (AQI):

  • Stagionalità: I valori di AQI sono stati costantemente più elevati durante la stagione secca rispetto alla stagione umida in tutte le località, a causa della mancanza di rimozione per precipitazione (scavenging).
  • Stagione Secca: Odogunyan ha registrato livelli di AQI "Molto Pericolosi" (229 ± 33,73). Surulere, Oshodi/Ilupeju, Apapa e Ikeja/Ogba sono stati classificati come "Pericolosi per Gruppi Sensibili" (con un intervallo compreso tra 119 e 130). Il sito di controllo, Alausa, è rimasto "Moderato" (64 ± 18,40).
  • Stagione Umida: Odogunyan è rimasto "Pericoloso" (161 ± 51,19). Surulere e Oshodi/Ilupeju sono stati "Pericolosi per Gruppi Sensibili", mentre Apapa, Ikeja/Ogba e Alausa sono migliorati a "Moderato".
  • Driver degli Inquinanti: I livelli di PM2.5 sono stati più alti in Odogunyan e Surulere a causa delle emissioni industriali e del traffico. I livelli di SO2 erano elevati in Odogunyan e Apapa, legati all'uso di olio combustibile. L'NO2 era alto in Apapa e Odogunyan a causa del volume del traffico.

• Qualità del Suolo e dell'Acqua Piovana:

  • Contaminazione del Suolo: Lo studio presenta risultati contrastanti riguardo ai metalli pesanti specifici. L'abstract riporta che i suoli nelle località industriali erano contaminati da Cadmio, Piombo e Arsenico rispetto al sito di controllo. Tuttavia, la sezione dei risultati (Figure 19 e 20) e la discussione evidenziano alte concentrazioni di Cromo, Piombo e Nichel nei distretti industriali rispetto al controllo.
  • pH dell'Acqua Piovana: Il pH dell'acqua piovana è variato da 5,7 a 6,9, il che rientra nell'intervallo normale (5,6–6,5) e indica l'assenza di piogge acide significative (pH < 4,4) o acidificazione dell'atmosfera da parte delle emissioni industriali nell'area di studio.
  • pH del Suolo: Il pH del suolo nelle aree industriali era alcalino (7,1–8,64), suggerendo che fattori diversi dall'acidificazione della pioggia (ad esempio, geologia, vegetazione, fertilizzanti) determinano il pH del suolo in queste località.

• Esiti Sanitari e Analisi di Regressione:

  • Sintomi: I sintomi più frequentemente auto-riferiti includevano tosse, mal di testa, raffreddore/catarro, irritazione oculare e stanchezza. Le principali morbilità riportate sono state asma e polmonite. Odogunyan, Surulere e Apapa hanno registrato l'incidenza più alta di disturbi respiratori.
  • Risultati della Regressione: Il modello ha spiegato il 43% della variazione delle condizioni respiratorie mensili basate sugli ospedali (R² = 0,430).
    • AQI PM2.5: Ha aumentato significativamente le condizioni respiratorie del 35,1% (β = 1,351, p = 0,000).
    • AQI NO2: Ha ridotto significativamente le condizioni riportate del 2,8% (β = -2,028, p = 0,003), un risultato controintuitivo notato nel documento.
    • AQI SO2 e CO: Non hanno mostrato un'influenza statisticamente significativa sulle visite ospedaliere mensili.
  • Fattori Demografici: Genere, occupazione, tipo di abitazione e fumo di sigaretta sono stati identificati come influenze significative per i sintomi respiratori.

Contributi Chiave
Il documento fornisce prove empiriche che collegano specifiche località industriali di Lagos a una degradazione della qualità dell'aria e ad esiti avversi per la salute. I suoi contributi primari includono:

1. Mappatura Spaziale e Temporale: Caratterizzazione dettagliata delle variazioni di AQI in cinque importanti distretti industriali di Lagos, distinguendo l'impatto tra stagione umida e secca.
2. Valutazione Multi-Ambientale: Valutazione simultanea della qualità di aria, suolo e acqua piovana, rivelando che, sebbene la qualità dell'aria sia gravemente compromessa in zone specifiche (specialmente Odogunyan), l'acidificazione dell'acqua piovana non è attualmente un problema primario, sebbene la contaminazione da metalli peschi nel suolo sia significativa (con note discrepanze nei metalli specifici identificati tra l'abstract e i risultati).
3. Correlazione Sanitaria: Stabilire un legame statistico tra i livelli di PM2.5 e le condizioni respiratorie basate sugli ospedali, evidenziando il PM2.5 come un driver critico della morbilità in queste zone industriali.

Significatività e Rivendicazioni
Gli autori affermano che l'inquinamento atmosferico ambientale industriale è la singola più grande minaccia per l'ambiente e la salute umana a Lagos, particolarmente durante la stagione secca. Lo studio sostiene che i risultati:

• Validano la Necessità di Intervento: La scarsa qualità dell'aria nei distretti industriali incide negativamente sulla qualità della vita e sulla salute dei residenti e dei lavoratori, rendendo necessari interventi politici urgenti.
• Supportano gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG): I risultati informano i decisori politici sulla necessità di raggiungere l'SDG 9 (Industria, Innovazione e Infrastrutture) e l'SDG 11 (Città e Comunità Sostenibili) costruendo infrastrutture resilienti e promuovendo un'industrializzazione sostenibile.
• Propongono Soluzioni Pratiche: Il documento raccomanda l'adozione di tecnologie di monitoraggio in tempo reale (ad esempio, sensori Air Beam), il coinvolgimento della scienza dei cittadini, l'aumento degli spazi verdi per la biofiltrazione, il miglioramento delle infrastrutture stradali per ridurre la polvere e la transizione verso combustibili più puliti e fonti di energia rinnovabile (biocarburanti, solare) per ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.

Lo studio conclude che, sebbene il pH dell'acqua piovana rimanga benigno, l'accumulo di elementi tossici nel suolo e gli elevati livelli di AQI durante le stagioni secche rappresentano una minaccia diretta alla salute pubblica, richiedendo un approccio multidisciplinare che coinvolga governo, industria e pubblico per mitigare i rischi.