Diagnóstico e Metodologia
para o estudo dos efeitos
das partículas finas
na cidade de Lisboa
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Equipa
Departamento de Ciências e Engenharia do Ambiente
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Universidade Nova de Lisboa
Francisco Ferreira, Hugo Tente, Carla Jerónimo, Pedro Gomes
Comissão de Coordenação e Desenvolvimento Regional de
Lisboa e Vale do Tejo
Luísa Nogueira
Centro Regional de Saúde Pública de Lisboa e Vale do Tejo
Carlos Silva Santos, Sandra Moreira, António Matos
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Objectivos do estudo
• caracterização dos níveis de partículas
atmosféricas em suspensão no concelho de
Lisboa
• identificar qualitativa e quantitativamente a
influência deste poluente atmosférico na
saúde humana numa dupla perspectiva
– morbilidade (análise das doenças respiratórias
diagnosticadas na urgência pediátrica do Hospital Dona
Estefânia - HDE)
– mortalidade (análise do número de óbitos por doença do
aparelho circulatório e respiratório de residentes no
concelho de Lisboa)
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Relevância do estudo
• Lisboa apresenta níveis de partículas inaláveis muito
elevados à escala europeia
• até à data não tinha sido efectuada uma
caracterização tão detalhada da qualidade do ar no
que respeita a partículas
• inovador na multiplicidade de técnicas simultâneas
utilizadas na avaliação da qualidade do ar e no
estudo dos efeitos na saúde humana
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Características do estudo
• Desenvolvido entre
Novembro de 2003 e
Fevereiro de 2005
• Componentes
– Qualidade do ar
– Saúde
– Qualidade do ar / Saúde
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Componente qualidade do ar
• Caracterizar as concentrações de partículas
(principalmente para a fracção grosseira
conhecida como PM10):
– identificação dos níveis de fundo na cidade de
Lisboa;
– a avaliação de locais de elevada concentração;
– a identificação das diferenças entre ar interior e ar
exterior;
– avaliação dos níveis associados à exposição
pessoal;
– caracterização química das partículas
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Componente saúde
• Efeitos crónicos (via INE)
– Avaliação da mortalidade da população pela exposição à
poluição atmosférica (1995 e 2003).
• Efeitos agudos
– análise da população mais susceptível - as crianças
– atendimentos por doença respiratória da urgência do
Hospital Dona Estefânia
– recolha exaustiva de dados efectuada nos primeiros 7 dias
de cada mês durante o ano de 2004.
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Dados de qualidade do ar
utilizados no estudo
Dados das estações de monitorização
Campanhas específicas efectuadas no âmbito do
estudo
Campanhas desenvolvidas pela FCT/UNL com a
CCDRLVT com objectivos múltiplos
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Campanhas de monitorização de
PM10 em Lisboa
Foram efectuadas campanhas de avaliação das
concentrações de PM10:




de fundo,
de concentrações no exterior versus interior,
máximas,
exposição pessoal.
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Fundo - Locais de amostragem
Campanha de avaliação das concentrações
de fundo - 7 a 11 de Fevereiro de 2004
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Fundo - Resultados
Mínimo, máximo, mediana e quartis para as concentrações obtidas na
campanha de distribuição de concentrações de fundo
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Fundo - Resultados
Mapa de interpolação das concentrações de PM10 medidas na campanha
de distribuição de concentrações de fundo e respectiva rosa de ventos
(11/02/2004)
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Exterior vs Interior - Locais de
amostragem
Campanha de avaliação das concentrações de
exterior versus interior - 22 a 28 de Janeiro de 2004
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Exterior vs Interior - Resultados
Mínimo, máximo, mediana e quartis para as concentrações obtidas na
campanha de comparação de concentrações no exterior e no interior
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Exterior vs Interior - Resultados
70
Concentração PM 10 (mg/m 3)
60
50
40
café in
café out
30
20
120
10
100
21-Jan
22-Jan 23-Jan
24-Jan 25-Jan
26-Jan 27-Jan
Concentração PM 10 (mg/m 3)
0
28-Jan
Dia de am ostragem
localização “café”
180
80
repartição púb. in
60
repart. púb. out
(EMQA* Av.
Liberdade)
40
20
Concentração PM 10 (mg/m 3)
160
0
140
21-Jan 22-Jan 23-Jan 24-Jan 25-Jan 26-Jan 27-Jan 28-Jan
serviços
C/Tabaco in
120
100
Dia de am ostragem
localização “repartição pública”
80
serviços
C/Tabaco out
60
40
20
0
21-Jan 22-Jan 23-Jan 24-Jan 25-Jan 26-Jan 27-Jan 28-Jan
Dia de am ostragem
localização “serviços (fumo de tabaco permitido)”
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Máximos - Locais de amostragem
Campanha de avaliação de concentrações máximas - 30 de
Janeiro a 4 de Fevereiro de 2004
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Máximos - Resultados
100
Saldanha 2
Concentração PM 10 (mg/m3)
Saldanha 1
Av. MG Costa 1
80
Av. MG Costa 2
2Circ 1
2Circ 2
60
Av. Lib 1
Av. Lib 2
Eixo NS 1
40
EMQA Av. Lib
Eixo NS 2
EMQA Entrecampos
20
EMQA Olivais
EMQA Av. Liberdade
0
30-Jan
31-Jan
1-Fev
2-Fev
3-Fev
4-Fev
Dia de am ostragem
Concentrações de PM10 obtidas na campanha de avaliação de
concentrações máximas, por pontos de amostragem
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Medição de partículas em suspensão na
atmosfera e avaliação da exposição
pessoal
Amostrador pessoal utilizado para a avaliação da exposição pessoal
(Fonte: adaptado de Rupprecht & Patashnick, 2004)
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Amostragem da exposição pessoal
1ª campanha
2ª campanha
Concentrações de partículas obtidas nas
campanhas de avaliação da exposição pessoal
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Composição química de
partículas na fracção PM10
Campanhas
Elementos / compostos avaliados
directamente
 Metais pesados
 Iões solúveis (sulfatos, nitratos, cloretos)
 Carbono orgânico e carbono elementar
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Composição química de partículas –
Equipamento (recolha de filtros para análise)
Amostradores de PM10 junto à Avenida da Liberdade e estação de
monitorização da qualidade do ar dos Olivais
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Composição química de partículas –
Resultados
AVL fim de semana
11,82
34%
11,95
35%
3,30
10%
7,11
21%
AVL 2ª a 6ª
AVL Evento Natural
crustal
marinho
part. sec.
tráfego rodoviário
13,93
34%
16,42
39%
23,41
33%
32,29
44%
6,40
16%
4,52
11%
12,91
18%
crustal
marinho
part. sec.
3,39
5%
tráfego rodoviário
Composição relativa de PM10 recolhidas no ponto
Avenida da Liberdade (AVL)
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
crustal
marinho
part. sec.
tráfego rodoviário
Tratamento estatístico dos indicadores de
qualidade do ar
Ficha de estação anual detalhada (Avenida da Liberdade - 2004)
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Componente saúde – vertente
morbilidade
Atendimentos hospitalares diários nas Urgências Pediátricas do
Hospital D. Estefânia (84 dias de amostragem no ano 2004)
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Variação diária (84 dias) dos atendimentos hospitalares por doença
respiratória, nas Urgências Pediátricas do Hospital D. Estefânia
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Atendimentos hospitalares mensais (7 dias por mês) nas Urgências
Pediátricas do Hospital D. Estefânia
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Variação mensal (7 dias de cada mês) dos atendimentos hospitalares
por “todas as causas”, “todas as doenças” e “por doença respiratória”
nas Urgências Pediátricas do Hospital D. Estefânia
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Variação dos atendimentos hospitalares por doença respiratória nas
Urgências Pediátricas do Hospital D. Estefânia de acordo com a idade
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Distribuição das freguesias por Centro de Saúde (apenas os C.S.
incluídos no trabalho de recolha de dados de Morbilidade)
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Taxa de incidência de Doenças Respiratórias com base na procura HDE
por 1000 habitantes (0-14 anos), de acordo com a freguesia
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Taxa de incidência de Doenças Respiratórias com base na procura HDE
por 1000 habitantes (0-14 anos), de acordo com o centro de saúde
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente morbilidade
Interpolação de [PM10] de fundo
(média anual 2004)
Emissões de PM10 estimadas
para 2001 (ton/4km2*ano)
Incidência de Doenças Respiratórias
baseada HDE por 1000 hab. (0-14
anos), de acordo com a freguesia
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Componente saúde – vertente
morbilidade
Distribuição percentual da patologia respiratória dos utentes da
Urgência Pediátrica do Hospital D. Estefânia por grupo etário
Grupo Etário
Diagnóstico (CID 10)
< 1 ano
Nº
%
257
61,5
Infecção crónica (J31 – J33, J35 - J37)
1
Rinite alérgica e vasomotora (J30)
1-4 anos
10-14 anos
>15 anos
Todas as
idades
%
Nº
%
Nº
%
Nº
%
Nº
%
2089
65,4
713
71,4
313
68,8
61
69,3
3433
66,6
0,2
10
0,3
5
0,5
3
0,7
1
1,1
20
0,4
0
0,0
3
0,1
1
0,1
3
0,7
0
0,0
7
0,1
148
35,4
829
26,0
82
8,2
26
5,7
3
3,4
1088
21,1
0
0,0
7
0,2
4
0,4
1
0,2
1
1,1
13
0,3
10
2,4
113
3,5
64
6,4
33
7,3
4
4,5
224
4,3
Bronquite crónica (J41 – J42)
0
0,0
0
0,0
0
0,0
1
0,2
0
0,0
1
0,0
Enfisema (J43)
0
0,0
0
0,0
0
0,0
0
0,0
0
0,0
0
0,0
0
0,0
1
0,0
0
0,0
0
0,0
0
0,0
1
0,0
Asma (J45 – J46)
0
0,0
135
4,2
128
12,8
74
16,3
18
20,5
355
6,9
Bronquectasia (J 47)
0
0,0
2
0,1
0
0,0
0
0,0
0
0,0
2
0,0
Outra doença respiratória não incluída
anteriormente
2
0,5
5
0,2
1
0,1
1
0,2
0
0,0
9
0,2
418
100,0
3194
100,0
998
100,0
455
100,0
88
100,0
5153
100,0
Infecção aguda das
superiores (J00 - J06)
vias
aéreas
Infecção aguda das vias aéreas
inferiores (J20 – J 22)
Gripe (J10 - J11)
Pneumonia (J12 - J18)
Outra doença
crónica (J44)
Total
pulmonar
obstrutiva
Nº
5-9 anos
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Componente saúde – vertente
morbilidade
Variação diária (84 dias) das quatro principais doenças respiratórias
nas Urgências Pediátricas do Hospital D. Estefânia
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Regressão linear
Resumo do modelo RLM para os atendimentos em
urgência pediátrica (HDE) por doença respiratória seleccionado
Modelo
(a)
1
R2
ajustado
Coeficiente de
Determinação (R2)
R
,766(a)
,587
Erro padrão
da
Estimativa
,569
14,269
a Predictors: (Constante), T min, PM10 OLI (lag5), PM10 OLI_mm3
Elementos descritivos do modelo RLM para os atendimentos em
urgência pediátrica (HDE) por doença respiratória seleccionado
Coeficientes do Modelo (a)
Coeficientes não
padronizados
modelo
variável
B
Std. Error
1
(Constante)
77,269
7,677
T min
-3,352
0,402
PM10 OLI (lag5)
0,224
PM10 OLI_mm3
0,497
Coeficientes
padronizados
t
Significância
Beta
10,065
0,000
-0,652
-8,338
0,000
0,098
0,178
2,287
0,025
0,124
0,316
4,013
0,000
a Variável Dependente: (3) TUdr dia - Número total de atendimentos diários na urgência pediátrica por doença respiratória
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente ar
• A distribuição de concentrações urbanas de fundo
de PM10 em Lisboa
– eixo central da cidade onde as concentrações relativas são mais
elevadas devido ao tráfego rodoviário
• Avaliação de ambientes interiores e exteriores,
– importância relativa da contribuição de fontes de partículas no
interior
– concentrações existentes no ambiente interior (ex.: tabaco)
superam, normalmente ambiente exterior
– na ausência de fontes interiores significativas a diferença de
concentrações entre ambos os ambientes é esbatida
• Campanhas de avaliação de concentrações
máximas
– estação da Avenida da Liberdade representativa das
concentrações máximas registadas na cidade
– fim-de-semana as concentrações tendem a descer bastante
reflexo do tráfego
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente ar
• Campanhas de avaliação da exposição pessoal
– As concentrações mais elevadas por comparação com a medição
dos ambientes exterior e interior, mas devendo estes dados ser
interpretados com precaução.
• Avaliação da série temporal de dados da rede de
monitorização 1995-2004, inclusive.
– Nenhuma das estações consideradas cumpre o valor-limite diário
proposto pela legislação em vigor.
– Estações de tráfego não cumprem valor-limite anual Estação
mais representativa é a estação dos Olivais
– Existência de concentrações elevadas quando comparadas com
a legislação e a sua correlação com as emissões de partículas
provenientes das fontes móveis.
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente ar
• Análise da composição química do aerossol na
cidade de Lisboa.
– Importância das fracções de constituintes provenientes quer do
tráfego rodoviário quer de material crustal (solo), as quais oscilam
entre 29 a 39% e 34 a 41%;
– constituintes do tráfego reduzem ao fim-de-semana e fracção
crustal aumenta com intrusões de massas de ar de desertos
norte-africanos.
• Elevadas concentrações de partículas (PM10 mas
previsivelmente também PM2.5).
– Necessidade urgente de adopção de diversas estratégias de
redução das emissões de partículas em Lisboa, principalmente
nas fontes móveis.
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente saúde
• A avaliação da exposição humana teve por base um modelo
de relação dose efeito que valoriza as alterações de saúde
agudas, ao nível do aparelho respiratório e, as crónicas, ao
nível dos aparelhos circulatório e respiratório.
• A urgência pediátrica no Hospital D. Estefânia corresponde à
área de influência mais extensa da cidade de Lisboa
• A população infantil considerada a mais sensível aos efeitos
agudos de natureza respiratória
• Doenças do aparelho respiratório representam mais de um
terço (35,5%) dos motivos da procura (no HDE)
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente saúde
• A proporção da doença respiratória no conjunto de todas as
doenças, apresenta uma evolução relativamente regular com
ligeiras variações positivas referentes aos meses de Inverno,
conquanto neste período a procura em número absoluto de
utentes da urgência seja significativamente mais elevada.
• De todas as doenças do aparelho respiratório (J00-J99, de
acordo com a CID-10) quatro patologias foram diagnosticadas
com maior frequência nas urgências pediátricas do HDE:
– infecção aguda das vias aéreas superiores, infecção aguda das vias
aéreas inferiores, asma e pneumonia.
• Frequência relativa dos diversos quadros nosológicos varia
com os diversos grupos etários cabendo ao grupo etário de 1
aos 4 anos a maior frequência absoluta e o maior número de
infecções das vias aéreas superiores.
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente saúde
• Modelo de avaliação da procura da Urgência Pediátrica nos
primeiros sete dias do mês mostrou-se adequado à
elaboração de um perfil de aproximação da realidade; apesar
dos dados não corresponderem a uma série completa do ano
de 2004 passa a constituir ponto de referência nacional neste
âmbito.
• Importa desenvolver a aplicação da recolha de dados
codificados das urgências e também das consultas dos
centros de saúde como forma de validação
• Problemas com a mortalidade diária por causas do aparelho
circulatório e respiratório; seria importante recolher dados de
internamento hospitalar em adultos associados às mesmas
causas
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente
qualidade do ar + saúde
• Modelos de regressão linear múltipla
testados e avaliados:
variável dependente:
– total de admissões por doença respiratória
– proporção de atendimentos em urgência pediátrica no HDE
por doença respiratória (rácio entre as admissões por
doença respiratória e o total de admissões por qualquer
doença
– resultados comuns a todos os modelos seleccionados.
– inclusão em todos os casos de concentrações medidas na
estação de monitorização dos Olivais (mais representativa)
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente
qualidade do ar + saúde
– Selecção nos modelos da concentração média diária de
partículas (PM10) medida 3 ou 5 dias antes (períodos que
são frequentemente encontrados em bibliografia nesta
área de investigação)
– A inclusão no modelo de concentrações integradas de 3
dias (média de 3 dias, incorporando o próprio dia do
atendimento e os dois dias anteriores) foi igualmente
incluída em um dos modelos (variável já referida por
diversos autores)
– Confirmação de desfasamento temporal de poucos dias
entre causas (níveis elevados de partículas) e efeitos
(admissões hospitalares, neste caso).
– Importância da variável “temperatura mínima”, a qual
consta sempre dos modelos seleccionados como
variável explicativa mais relevante
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009
Conclusões – componente
qualidade do ar + saúde
• Modelos desenvolvidos devem ser
entendidos não como traduzindo uma
relação directa e inequívoca,
• mas dando suporte às indicações na
explicação das observações feitas
• dado o número de dias em causa ser muito
reduzido e as variáveis ambientais
consideradas serem em número limitado.
Fundação Calouste Gulbenkian, 7 de Abril de 2009