INTRODUCCIÓN

Durante el 2012, en el Ecuador se estimó que existieron once muertes por cada cien mil habitantes atribuibles directamente a la mala calidad del aire (WHO, 2016a). Esto evidencia un problema de salud pública digno de atención.

La incidencia de los contaminantes y su asociación con la mortalidad ha sido estudiada por diversos autores (Hoek et al., 2013; Künzli et al., 2000; Turner et al., 2016; Woodruff et al., 2008), producto de ello se han obtenido las Funciones Exposición Respuesta (FER) y Riesgos Relativos (RR) correspondientes a varios contaminantes (Echániz Pellicer et al., 2011). El riesgo de que la contaminación atmosférica afecte la salud puede aumentar en determinadas poblaciones vulnerables debido a inequidades socioambientales. De esta manera, la susceptibilidad a impactos negativos a la salud también depende de la capacidad de resistencia de la población, determinado por conductas individuales o colectivas de prevención y precaución (Jiménez et al., 2015). En el Ecuador, de acuerdo con datos del 2019, las enfermedades isquémicas del corazón constituyen la principal causa de muerte con 12,0 % del total (n= 4852) y 11,3 % (n= 3722) para hombres y mujeres respectivamente. De la misma manera las enfermedades infecciosas del aparato respiratorio corresponden a la quinta causa de muerte más frecuente en hombres y mujeres con 6,2 % (n= 2050) y 5,0 % (n=2046) respectivamente. Finalmente, la octava causa más frecuente de muerte para ambos sexos constituyen las enfermedades crónicas del aparato respiratorio inferior, en hombres 2,6 % (n= 1038) y en mujeres 2,5 % (n= 819) (Instituto Nacional de Estadisticas y Censos, 2019).

Con este panorama, se hace necesario el uso de metodologías estandarizadas para la Evaluación de los Impactos en la Salud por Contaminación Atmosférica (AP-HRA). Esta herramienta es usada por los tomadores de decisiones para la planificación de estrategias de mejoramiento del aire (WHO, 2016b). El trabajo presentado, también se ve sustentado con la evaluación de la percepción de la población con respecto a la contaminación atmosférica y sus impactos a la salud. La percepción pública de la contaminación atmosférica determina juicios y decisiones de la población que conducen a acciones cotidianas y por consecuencia puede determinar cierto tipo de exposición a los contaminantes (Catalán-Vasquez, 2006; Jiménez et al., 2015).

En los últimos años, una de las medidas aplicadas más recurrentes para el mejoramiento de la calidad del aire en cañones urbanos ha sido la implementación de Infraestructura Verde Urbana (IVU) debido a la promoción de políticas para la construcción de techos verdes y jardines verticales, los cuales ofrecen múltiples beneficios en entornos urbanos como el mejoramiento de la calidad del aire circundante, la retención de escorrentía superficial, reducciones en el efecto de isla de calor urbana y un aumento de la biodiversidad urbana (Abhijith et al., 2017; Jayasooriya et al., 2017; Pugh et al., 2012; Ramírez-Cevallos et al., 2019; Sicard et al., 2018). Actualmente el municipio del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ) promueve la construcción de edificios bajo el modelo de eco-eficiencia, en el cual la implementación de medidas de prevención del impacto ambiental en su construcción (tales como la instalación de jardines verticales), permiten el aumento de edificabilidad por sobre lo establecido en su plan de uso y ocupación del suelo original, con el fin de promover la densificación de la ciudad a lo largo de los ejes de transporte público (Herdoiza, 2017). La aplicación de un AP-HRA permite estimar los beneficios en salud de la implementación de este tipo de políticas, ya que es fundamental conocer cuánto puede disminuir la carga en salud con la aplicación de dichas acciones (Molina & Molina, 2002).

El objetivo de este trabajo es estudiar la percepción de la población sobre los impactos en salud asociadas a la mala calidad del aire y cuantificar mediante AP-HRA el beneficio económico y en muertes evitables (ME) debido la reducción de la concentración de contaminantes atmosféricos (PM2,5, PM10 y O3) en ocho parroquias del DMQ debido a una agresiva aplicación de la IVU.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para el establecimiento del escenario base, se realizaron muestreos en diez puntos de alto tráfico del DMQ durante siete días por veinticuatro horas para el ozono (O3 en ppb), y de dos días entre las 07h00 y 19h00 para las partículas con diámetro aerodinámico menos a 2,5 µm (PM2.5 en µg m-3) y 10 µm (PM10 en µg m-3) en cada punto, según lo descrito por Chuquer - Sola et al. (2018), y detallado en la Tabla 1.

Los muestreos de partículas fueron realizados en el interior de viviendas mientras que el O3 fue medido en el exterior, a 2,5 metros de las vías de alto tráfico.

Las Funciones Exposición Respuesta (FER) y Riesgos Relativos (RR) para los casos estudios planteados se obtuvieron de las investigaciones multiciudad en el que especifica todo tipo de impactos (INECC-México, 2017) y se detallan en la Tabla 2.

Se identificó la población expuesta a los contaminantes atmosféricos y las tasas de mortalidad para el impacto a la salud seleccionado (mortalidad general). La población bajo estudio fueron los habitantes de 8 parroquias urbanas y rurales del Distrito Metropolitano de Quito que corresponde a los 10 puntos de monitoreo. El número de habitantes fue desagregado por el grupo de edad correspondiente a las FER seleccionadas. Se determinó una línea base de salud para la población expuesta expresada en tasas basales de mortalidad general y correspondiente a las parroquias y grupos etarios establecidos (Tabla 3).

Existen diferentes estudios que han cuantificado la remoción de contaminantes atmosféricos que la implementación de IVU puede generar. Para el PM2.5 Jayasooriya et al. (2017) determinaron que la implementación de diversos tipos de IVU presentan un potencial de remoción anual del contaminante que oscila entre 0,96 y 1,54 %. Por otro lado, Nowak et. al. (2013) concluyeron que en 10 ciudades de Estados Unidos, el arbolado urbano puede generar una mejora anual de la calidad del aire en términos de remoción del contaminante de alrededor el 1 %. Tomando en cuenta estos antecedentes, el escenario de control seleccionado para el PM2.5 fue del 1 % de reducción.

Con respecto al PM10 Jayasooriya et al. (2017) estableció que la IVU podría reducir anualmente entre 32,75 y 47,95 % del contaminante. Pugh et. al. (2012) determinaron que se genera un aumento en la sedimentación del material particulado en paredes verdes ubicadas en cañones de calle (zonas donde edificaciones a ambos lados de las vías no permiten un circulación del aire) de hasta el 60 %. Tallis et. al. (2015) siguiendo esta línea expresan que la IVU elimina entre el 1 y el 60 % de las partículas reduciendo significativamente la exposición humana. Tomando en cuenta estos antecedentes, el escenario de control seleccionado para el PM10 fue de reducción del 30 %.

La reducción de los niveles O3 según Yang, McBride, Zhou, & Sun (2005) oscilan entre el 20 % del total de contaminantes atmosféricos absorbidos por árboles anualmente, mientras que Jayasooriya et. al. (2017) expresan que la IVU, puede reducir entre 35,53 y 41,88 % del O3. El escenario de control seleccionado para el O3 fue de reducción del 30 %.

Se integró la información recopilada en las anteriores etapas para el cálculo de las Muertes Evitables (ME) como resultado del cambio de concentración de PM2,5, PM10 y O3. Para la determinación de ME se aplicó el modelo lineal mediante la Ecuación 1 de acuerdo a EPA (2008) y Echániz Pellicer et. al. (2011).

(1)

Donde es el número de muertes evitables del impacto a la salud “i” que se asocia al cambio de la concentración del contaminante “j”; es el cambio de concentración del contaminante “j” que se asocia a la implementación de medidas de control; corresponde a la función de exposición respuesta detallada en la Tabla 2; P corresponde a la población expuesta; corresponde tasa basal de mortalidad asociada con el impacto “i” para la población P.

Posteriormente se cuantificó el beneficio económico resultante de la estimación de las ME mediante el cálculo del Valor de una Vida Estadística (VVE) que busca monetizar el beneficio para la sociedad que implica evitar una muerte. El VVE fue establecido siguiendo las recomendaciones de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OECD, 2011) que sugiere la transferencia del VVE frecuentemente citado, producto del meta-análisis realizado por Kochi et al. (2006) de 5,4 millones de USD (a precios del año 2000), al contexto de estudio mediante el método de transferencia de beneficios que se realiza a partir de la ecuación 2 expresada por INECC-México (2017):

(2)

Donde es el Valor de una Vida Estadística (VVE) para Ecuador en dólares estadounidenses del 2018, es el VVE en dólares estadounidenses del 2000 recopilado del estudio de Kochi et al. (2006), es el Ingreso Nacional Bruto per cápita de Ecuador basado en el método de paridad de poder adquisitivo recopilado del Banco Mundial (2019), es el Ingreso Nacional Bruto per cápita de Estados Unidos basado en el método de paridad de poder adquisitivo recopilado del Banco Mundial (2019) y $\beta$ es la elasticidad del ingreso del VVE. Se utilizaron valores de elasticidad 0,5 y 2 de acuerdo a la investigación de INECC-Mexico, 2017.

También se calculó los años de vida potencialmente perdidos (AVPP) debido a enfermedades relacionadas con la contaminación ambiental (CIE-10 códigos: I10-I15, I20-I25, C33-C34, J00-J98) con la esperanza de vida media de 75 años (Instituto Nacional de Estadisticas y Censos, 2019).

Finalmente se realizó una encuesta de percepción de la contaminación atmosférica en las zonas de estudio. La encuesta realizada fue estructurada con diecisiete preguntas que se relacionan con: información general del encuestado, nivel de importancia del tema de contaminación atmosférica, la valorización de la calidad del aire, la relación contaminación atmosférica-salud e inferencia de enfermedades causadas por la contaminación atmosférica. Las encuestas fueron realizadas los días 29, 30 y 31 de mayo y el 8 y 19 de junio del 2019. Se aplicaron diez encuestas en los diez puntos de monitoreo especificados en la Tabla 1 generándose así un universo de cien encuestados. La población objetivo establecida fueron personas adultas que en el momento de la realización de la encuesta trabajaban o residían en las cercanías del punto de monitoreo y que por ende se encontraban expuestos a los niveles de contaminación registrados. Los resultados de la encuesta no se pueden considerar como generalidades para toda la población parroquial, ya que no se utilizaron criterios estadísticos para la selección del tipo de muestreo.

RESULTADOS

La cuantificación de las Muertes Evitables se realizó mediante la aplicación de la Ecuación 1 y se muestra en la Tabla 4 y Figura 1. Los resultados fueron interpretados en función de los valores de las variables que sobresalen y por ende aumentan el número de ME.

Figura 1
Contaminación, percepción y ME basadas en el cálculo con ecuación 1 en ocho parroquias del DMQ

Con respecto al cálculo del impacto económico que suponen las Muertes Evitables, se calcularon dos Valores de una Vida Estadística (VVE) a partir de la Ecuación 2, con los valores de elasticidad del ingreso de 0,5 y de 2 como escenario bajo y alto respectivamente. Se calculó la media geométrica en base a ambos resultados. Al valor resultante se lo ajustó por inflación con el incremento porcentual de los precios del año 2000 al 2018, a partir del Índice de Precios al Consumidor de USA (CPI Inflation Calculator, 2019). El resultado del VVE se muestra en la Tabla 5.

Una vez definido el VVE para Ecuador de 735111 USD a precios de 2018 se procedió a calcular la valoración económica de la ME cuyo resultado se muestra en la Tabla 6 y es de alrededor de 139,7 millones de USD. Al analizar la mortalidad existente en las parroquias estudiadas debido a enfermedades relacionadas con la contaminación del aire, se identificó que el cálculo total de Años de Vida Potencialmente Perdidos (AVPP) fue de 2515 años para ambos sexos.

Figura 2.
Diagrama de red de respuestas por lugar de encuesta. Los colores identifican los tipos de preguntas: • Lugar de encuesta; • Rango de edad; • Genero; • Educación; • Percepción calidad del aire; • Nivel de importancia; • Cuantificación de impactos en salud; • Aparición de enfermedades

En la Figura 2 se observa un diagrama de red que resume los resultados obtenidos con respecto a la información general de los encuestados y la percepción en términos de importancia, calidad del aire e impactos a la salud. Los nodos centrales corresponden a las 10 locaciones en que fueron levantadas las encuestas mientras que los nodos que los circunscriben simbolizan las respuestas. Las líneas curvas azules que unen los nodos centrales con los periféricos representan las elecciones tomadas para cada encuestado.

DISCUSIÓN

Dentro del DMQ recurrentemente se excede los límites recomendados de calidad del aire para ozono (O3), partículas menores a 2,5 µm (PM2.5), partículas menores a 10 µm (PM10) y dióxido de azufre (SO2) (Rodas & Arias, 2018). La ciudad cuenta con un parque automotor de cerca de quinientos mil vehículos, donde una cuarta parte de sus habitantes viven en cercanías de vías de alto tráfico (Raysoni et al., 2017) los cuales están expuestos a concentraciones de contaminantes superiores a las reportadas por el sistema estatal de monitoreo (Chuquer-Sola et al., 2018). La estimación de Muertes evitables debido a un hipotético mejoramiento en la calidad del aire a filo de calle en un 30 % para PM10 y O3 y 1 % para PM2.5 como causa de una implementación agresiva de IVU se detalla en la Tabla 4. De estos resultados se observa que el PM10 es el contaminante cuya reducción generaría efectos más beneficiosos en la salud pública ya que se estiman 185 ME anualmente en una población de 205530 habitantes correspondientes a las parroquias evaluadas (90 ME por cada cien mil habitantes) en los grupos etarios < 1 año y ≥ 30 años. El análisis espacial detallado en la Figura 1 muestra que las parroquias con mayor ME son Centro Histórico (22,8 % del total), Calderón (20,5 % del total) y La Magdalena (16,4 % del total), mostrando la importancia de la implementación de Infraestructura Verde Urbana de manera agresiva en estas zonas, además de la posibilidad de evitar muertes prematuras en grupos etarios relativamente jóvenes demostrado por la cantidad de años de vida potencialmente perdidos (AVPP). Dentro del contexto iberoamericano existen varios estudios relacionados a esta temática descritas en la tabla 7 (Alonso Fustel et al., 2005; INECC-México, 2017; Ortiz-Durán & Rojas-Roa, 2013).

Cabe recalcar que la línea base de concentraciones de partículas en este trabajo son mediciones en residencias situadas en vías de alto tráfico donde existen concentraciones de partículas superiores a las registrados por estaciones regionales de calidad del aire (Chuquer-Sola et al., 2018). Esto explica que los resultados obtenidos sean mayores a otros trabajos relacionados, sin embargo, los autores consideramos que esa evaluación proporciona una mayor aproximación a la situación real que viven las personas dentro de sus hogares.

El cálculo de Valores de una Vida Estadística (VVE) obtenido en este trabajo se detalla en la Tabla 5 (735112 USD). En otro contexto, Ortiz-Durán & Rojas-Roa (2013) estableció un VVE para Bogotá de 530895 USD. Por su parte, INECC-México (2017) definió un VVE de 1,75 millones de dólares para México utilizando el método de transferencia de beneficios. Un VVE referencial a nivel internacional es el meta-análisis de Kochi et al. (2006) que define un VVE de 5,4 millones de dólares. Así, el VVE de Ecuador se muestra elevado en comparación al de Bogotá debido a diferencias metodológicas y cuestiones de cambio de moneda, sin embargo, tomando como referencia estudios de México, el VVE reportado se encuentra acorde e incluso puede llegar a ser conservador en comparación a VVE de países con ingresos altos.

La valoración económica de los beneficios en salud que implica la reducción de la contaminación atmosférica se detalla en la Tabla 6 (139,6 millones de USD). En contraste a los resultados reportados, Martínez-Vásquez (2008) establecieron para 7029 muertes evitables relacionadas a la reducción de partículas un beneficio económico de 4,8 mil millones de dólares; Ortiz-Durán & Rojas-Roa (2013) determinaron, en localidades con hasta 21.000 muertes evitables, un beneficio económico de 5,2 mil millones de dólares y INECC-México (2017) definió un beneficio de alrededor de 7,5 mil millones de dólares por 12089 muertes evitables. La incertidumbre con que cuentan estas estimaciones determina que los resultados deben tomarse con cautela, sin embargo, se puede confirmar que los beneficios económicos de la mejora de la calidad del aire son sustanciales bajo cualquier supuesto.

Siguiendo los lineamientos teórico-prácticos propuestos por Catalán-Vasquez (2006) y Jiménez et al.(2015), el diagrama de red de respuestas por lugar de encuesta detallado en la Figura 2, resumen los resultados obtenidos con respecto a la información general de los encuestados y su percepción en términos de relevancia del tema ambiental, cualificación de la calidad del aire del lugar e impactos a la salud asociados. Se evidencia una tendencia de percepción negativa con respecto de la calidad del aire, concentrando los resultados en las categorías de muy mala, mala y regular. En términos generales, los encuestados consideran el tema atmosférico como importante o muy importante y cuantifican que la mala calidad del aire afecta significativamente en su salud. Finalmente, no se observa una tendencia con respecto a la percepción de aparición de enfermedades asociadas.

Las recomendaciones sobre la instalación de IVU en cañones urbanos son la instalación de setos con alturas de hasta 2 m (radio altura / ancho ≤ 0,5) mientras que en vías amplias la calidad del aire mejora por la implementación de vegetación ancha y de baja porosidad. En ambos casos tanto jardines verticales como jardines en techos muestran resultados satisfactorios (Abhijith et al., 2017; Ramírez-Cevallos et al., 2019). En base a ello, el estudio presenta tres propuestas de intervención espacios urbanos impactados con altas emisiones vehiculares en las intersecciones: a) Av. 12 de Octubre y Av. Patria; b) Av. Alonso de Angulo y Av. Vicente Maldonado; y c) calle Portoviejo y Av. América.

Dichos planteamientos obedecen a la aplicación de la matriz de sistematización RESQUECOMO, que nos permitió conocer el rol o función del espacio, las circunstancias específicas del entorno urbano, enunciar la intención o idea fuerza y definir la estrategia a implementar. Entre estas estrategias están, la plantación del arbolado viario, implementación de jardines verticales activos y pasivos (Ramírez-Cevallos et al., 2019), y tecnologías como (Hispacold eco3®), que consiste en sistemas de purificación de espacios interiores en kioskos de ventas asociados al equipamiento de transporte público, así como también el uso de sistemas de purificación de aire personal o Handtree (Su et al., 2018). La situación actual y las propuestas realizadas en este trabajo bajo el esquema RESQUECOMO se detallan en la Figura 3.

Figura 3.
Situación actual y propuestas de instalación de IVU en tres zonas de alto tráfico en Quito: A) Av. 12 de Octubre y Av. Patria; B) Av. Alonso de Angulo y Av. Vicente Maldonado; y C) calle Portoviejo y Av. América

CONCLUSIÓN

El trabajo presentado es uno de los primeros de su tipo en el Ecuador, el cual toma en cuenta mediciones de calidad del aire a filo de calle y en el interior de viviendas, impactadas por la contaminación de vías de alto tráfico, lo que le da un enfoque aproximado a la realidad que vive la ciudadanía respecto a la contaminación del aire. Mediante la metodología AP-HRA se estimó los impactos en salud y económicos asociados a la implementación agresiva de Infraestructura Verde Urbana en ocho parroquias de la ciudad de Quito, determinándose que la reducción de contaminantes PM10 (30 %), O3 (30 %) y PM2.5 (1 %) permitiría evitar 190 muertes anualmente en la zona de estudio, con un beneficio económico de 139,7 millones de USD. Adicionalmente se determinó el Valor de una Vida Estadística en Ecuador (735112 USD), valor que puede servir de referencia para más estimaciones en el campo de la salud pública.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a la Pontificia Universidad Católica del Ecuador por el financiamiento a través del proyecto O13024

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Notas