Hacia una historia de la contaminación del aire y del

Lección 1 Hacia una historia de la contaminación del aire y del estudio sobre sus efectos en la salud humana

Historia de la contaminación del aire • 1-1

Preguntas centrales o

A lo largo de la historia, ¿qué hechos y procesos han contribuido a la contaminación atmosférica?

o

¿Cuáles han sido algunas de las peores catástrofes de contaminación del aire ocurridas en este siglo y cuáles fueron sus causas?

o

¿Qué efectos adversos provoca la contaminación del aire en la salud? ¿A qué trastornos contribuye?

o

¿Qué diferencia existe entre epidemiología y toxicología?

o

¿Qué adelantos científicos y tecnológicos han ayudado a impulsar el estudio de la contaminación del aire?

Palabras clave o o o o o

Bronquitis Epidemiología Enfisema pulmonar Inversión térmica Toxicología

1-2 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire

Visión general del problema En cuanto a contaminación se refiere, lo que se ignora puede hacer daño. Esta conciencia ha motivado el interés por conocer más acerca de la contaminación y sus consecuencias, especialmente sobre los efectos adversos en la salud. Esta lección ofrece un panorama histórico del problema de la contaminación del aire y sus efectos adversos en la salud. Las siguientes lecciones tratarán más detalladamente las investigaciones sobre los tipos específicos de contaminantes tóxicos del aire y el daño que pueden causar. En general, a medida que el hombre ha avanzado en cuanto a tecnología, la contaminación atmosférica ha aumentado. Desde la primera vez que se usó el fuego para generar calor y luz hasta los procesos industriales altamente avanzados de la actualidad, el hombre ha continuado participando en actividades que producen efectos indeseables en el ambiente y la salud. Lamentablemente, muchas de esas consecuencias nunca se sospecharon, e incluso cuando se presentaron observaciones al respecto, estas advertencias muchas veces fueron menospreciadas. Solo recientemente el hombre ha comenzado a comprender el grado y magnitud de los problemas provocados por la contaminación. Y solo recientemente se ha usado la tecnología para resolver los problemas de contaminación que esta ayudó a crear.

Muchos de los logros tecnológicos del hombre se han alcanzado a costa de la contaminación de la atmósfera.


Para comprender exactamente y de manera sencilla qué es la contaminación del aire, es importante tener primero una visión de la atmósfera en la “era precontaminación”.

¿Qué es aire limpio? La atmósfera es sencillamente una mezcla de gases y partículas diminutas que rodean el planeta. Con toda probabilidad, la composición de esta mezcla ha cambiado en diversas etapas de la historia. A continuación se resumen las características de la mezcla actual, aquella con la que el hombre se siente fisiológicamente cómodo.

La atmósfera está formada principalmente por nitrógeno y oxígeno.

Nitrógeno (N 2) 78,1% Oxígeno (02) 21% Argón (Ar) 0,9% Dióxido de carbono (C02) 330 ppmv (partes por millón en volumen) Neón (Ne) 18 ppmv Helio (He) 5 ppmv Metano (CH4) 1,5 ppmv Otros en concentraciones menores que 1,0 ppmv NOTA: los porcentajes indicados corresponden a los componentes principales del aire seco al nivel del suelo. Normalmente, la atmósfera contiene también cantidades variables de agua (H 20) en gotitas de distintos tamaños y estados. Si se juntan todos esos componentes en las cantidades indicadas, se obtendrá una atmósfera no adulterada, idónea para respirar. Sin embargo, eso no es del todo cierto: pocos lugares de la Tierra (si existe alguno) tienen ese aire puro, saludable. Por lo general, el aire contiene aditivos o contaminantes. Algunos lugares con un aire relativamente limpio presentan pocos contaminantes, pero hoy en día son cada vez más los que presentan docenas de contaminantes mezclados en el aire. Algunos contaminantes del aire pueden ser de origen natural. Los rayos pueden causar incendios que contaminan el aire con partículas y gases diversos. Asimismo, los volcanes pueden enviar toneladas de contaminantes gaseosos y particulados a la atmósfera. Incluso un viento aparentemente


benigno puede levantar partículas de las superficies de la tierra y el mar y transformarlas en contaminantes. A pesar de que los contaminantes provenientes de estas fuentes naturales pueden influir negativamente en la salud, no nos ocuparemos de ellos en este curso.

Algunos contaminantes atmosféricos provienen de fuentes naturales, pero la preocupación principal para la toxicología de la contaminación del aire reside en los contaminantes producidos por el hombre.

En este curso la preocupación se circunscribe a los contaminantes del aire antropogénicos (esto es, los generados por actividades humanas). Uno de los resultados más visibles de la acción del hombre sobre el planeta reside en que con el transcurso de los años la atmósfera ha acumulado no solo mayor cantidad de sustancias tóxicas sino también mayor variedad. Retrocedamos en el tiempo para ver cómo se desarrolló esta situación. 1. ¿De todos los componentes que se encuentran en el aire, ¿cuáles son los dos que presentan las concentraciones más altas? 2. Cite algunas fuentes naturales de la contaminación del aire.

La atmósfera contaminada: ¿cómo así sucedió esto? Aunque no existen pruebas contundentes, se supone que la primera vez que el hombre contaminó el aire fue cuando descubrió el fuego. Sin embargo, en esa época, la contriHistoria de la contaminación del aire • 1-5

bución del hombre a la contaminación del aire probablemente era menor que la provocada por fuentes naturales. El siguiente avance que tuvo serias consecuencias para la contaminación del aire fue el establecimiento de numerosas comunidades permanentes. En un inicio, el hombre vivía en grupos nómadas relativamente pequeños. Frecuentemente, esos grupos vivían en un lugar solo por un tiempo y el daño ambiental que causaban era mínimo. Eso comenzó a cambiar con la formación de comunidades agrarias permanentes. En el estudio de la contaminación del aire, se observan dos consecuencias notables de la sedentarización del hombre: un impacto ambiental mayor y más intenso y el agotamiento de combustible para generar fuego en ciertas localidades. En Europa, durante los siglos XII y XIII, la obtención de madera para el combustible se tornó tan difícil que fue necesario un combustible alternativo, y el carbón fue la solución. Parecía un don del cielo porque existía en abundancia y era de lenta combustión. El oscuro humo denso que produce se consideró simplemente como una desventaja menor. Pero, en realidad, esto era secundario comparado con lo que vendría.

Cuando el carbón se convirtió en un combustible común para la generación de calor y energía, la contaminación del aire aumentó en forma explosiva.

En Europa, a mediados del siglo XVIII, comenzó la Revolución Industrial y el movimiento se expandió rápidamente por todo el mundo. Las distintas industrias emergentes requerían energía, y energía en esa época significaba combustión de carbón. Además de la contaminación producida por esta causa, muchas industrias incluyeron procesos químicos que generaron sus propios contaminantes tóxicos. La industria metalúrgica comenzó a prosperar y desplazó rápidamente al carbón como la fuente principal de dióxido de azufre en la atmósfera.


Durante el siglo XIX y a principios del XX, el carbón era la fuente principal de calor, energía y contaminación en el mundo. Sin embargo, empezó a tener competencia cuando en 1859 se inició, en Pensilvania, la perforación del pozo petrolero, de rápidos beneficios comerciales. La refinación de petróleo y la industria automovilística experimentaron un extraordinario crecimiento en el siglo XX, junto con sus diversas industrias derivadas, como el acero y la fabricación de caucho. La Segunda Guerra Mundial y sus consecuencias aumentaron y aceleraron la arremetida del hombre en la atmósfera, prácticamente inadvertida. La proliferación de la industria petroquímica y el desarrollo de la industria nuclear abrieron el camino. Sin embargo, la industria del transporte, con sus quemas de combustibles fósiles, permanece hasta hoy como la causa principal de contaminación. Esta industria es directamente responsable de casi 60% de toda la contaminación atmosférica. Se sabe que el smog que caracteriza a Los Angeles proviene de los gases emitidos por el transporte. La siguiente sección mostrará que el fenomenal progreso tecnológico que ha caracterizado al siglo XX solo se logró con una costosa contraparte de daño a la vida humana y la salud. 1. ¿Qué circunstancia originó la adopción de carbón como el principal combustible en la Europa del siglo XIII? 2. ¿Por qué se expandió a mediados del siglo XVIII el uso del carbón para generar energía? 3. Cite al menos tres industrias importantes que hayan contribuido a la contaminación del aire en el siglo XX.


Problemas de salud causados por los contaminantes tóxicos del aire ¿La solución para la contaminación es la dilución? ¡NO!

El sistema de la Tierra no puede diluir o esparcir adecuadamente todos los contaminantes que intencional o involuntariamente se emiten a la atmósfera.

Por años se creyó que “la solución para la contaminación es la dilución”. Este refrán se basaba en la suposición generalizada de que la Tierra cuenta con un mecanismo de limpieza natural que podía desactivar o absorber todo impacto de contaminación creado por el hombre. Muchas catástrofes locales de contaminación del aire producidas a lo largo de este siglo han mostrado clara y trágicamente que la dispersión natural de la acumulación de contaminantes no constituye un sistema infalible. Los crecientes indicadores de que la acumulación de contaminantes representan un problema mundial y no solo local hacen aún más crítica la situación. La incidencia de diversos efectos adversos para la salud, desde irritaciones locales hasta cáncer, están aumentando en forma sostenida y uno de los culpables es la contaminación del aire.

Contaminación del aire en el siglo XX: episodios y accidentes La diferencia entre un episodio y un accidente de contaminación del aire es fundamental. Un episodio ocurre cuando los contaminantes del aire “inocuos”, diarios, propios del siglo XX, se combinan con otros factores, como las anormalidades meteorológicas y la topografía, para crear una atmósfera amenazante para la salud. A pesar de que el hombre es el responsable del factor contaminación, la coocurrencia de los otros factores es incontrolable. En contraste, un accidente de contaminación del aire es una


descarga inadvertida y evitable de sustancias químicas tóxicas, a menudo atribuible a fallas mecánicas o al error humano.

Episodios Los tres episodios de contaminación del aire más famosos de este siglo sucedieron en Meuse Valley, Bélgica; Donora, Pensilvania; y Londres, Inglaterra. Episodio

Año

Exceso de mortalidad

Meuse Valley Donora Londres

1930 1948 1952

60+ 20 4.000+

Causas propuestas SO2, fluoruros, H2SO4 SO2, material particulado SO2, material particulado, H2SO4

Las tres tragedias coincidieron con una condición meteorológica conocida como inversión térmica. Normalmente, el aire caliente de la superficie terrestre asciende y el aire de la parte superior de la atmósfera —más frío— cae, con lo cual se crea una circulación natural que dispersa los contaminantes superficiales del aire. Una inversión ocurre cuando las capas de aire de la atmósfera inferior son más frías que las superiores. La circulación natural sufre una interrupción y tanto el aire superficial acumulado como los contaminantes del aire se concentran alrededor de sus fuentes (véase la figura 1-l en la siguiente página).

Durante una inversión térmica se interrumpen los patrones normales de circulación de la atmósfera natural.

Otra característica importante, común a estos tres episodios, es que los presuntos agentes causales eran productos de desecho típicos de la vida del siglo XX y supuestamente seguros. La quema generalizada de combustibles fósiles y la proliferación de procesos industriales producen dióxido de azufre, ácido sulfúrico, material particulado, fluoruros y otros contaminantes del aire, componentes bastante comunes de la actual mezcla atmosférica. El episodio de Londres, el más catastrófico de los tres debido principalmente a que ocurrió en un área densamente poblada, incentivó acciones productivas en el plano político y científico. Como resultado de ellas, los episodios de contaminación del aire de esa magnitud son cosa del pasado.


Actualmente, la mayoría de ciudades principales ha implementado programas para predecir y detectar los niveles de contaminación y condiciones meteorológicas que podrían combinarse para ocasionar consecuencias trágicas. En esas urbes, se advierte habitualmente a los ciudadanos mediante alertas sobre la calidad del aire y acerca del peligro de condiciones adversas, y se los alienta a permanecer dentro de sus casas el mayor tiempo posible durante los periodos críticos. A pesar de esos programas preventivos, en una fecha tan reciente como 1966, una inversión térmica de cuatro días en la ciudad de Nueva York provocó 168 muertes e innumerables enfermedades. El hombre ha aprendido —aunque lentamente— que no existe contaminante del aire que sea inocuo.

Figura 1-1. Circulación atmosférica natural comparada con una inversión térmica 1-10 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire

Accidentes Entonces, parece que los progresos tecnológicos y la creciente industrialización han provocado cierto nivel de emisiones tóxicas al aire, regulares y planificadas, que son aceptadas por casi todos como un costo necesario para gozar de los beneficios de la vida en el siglo XX. La industrialización también ha generado un mayor riesgo de descargas accidentales de contaminantes tóxicos. Las causas más comunes de los accidentes de contaminación industrial del aire son las fallas mecánicas y los errores humanos. La mayoría de accidentes de este tipo involucra pequeñas cantidades de sustancias químicas, lo que resulta fácil de controlar, con pocos efectos adversos en los seres humanos o ninguno. Algunos de ellos, en cambio, tienen consecuencias trágicas.

Los accidentes de contaminación industrial del aire normalmente son producto de fallas mecánicas y errores humanos.

Uno de los primeros accidentes de contaminación del aire con causa definida y adecuadamente documentados sucedió en 1950 en Poza Rica, México. El problema comenzó cuando una refinería de gas natural descargó inadvertidamente sulfuro de hidrógeno en el aire. Una inversión térmica simultánea agravó el problema. Resultados: 22 muertes y más de 300 casos de enfermedades relacionadas, sobre todo irritación de las vías respiratorias y trastornos del sistema nervioso. Quizá el ejemplo más ilustrativo de cómo la descarga accidental de una sustancia química tóxica puede perjudicar a gran parte de la población es el incidente producido en Bhopal, India, en 1984. Treinta toneladas de isocianato de metilo escaparon a través de una válvula rota y cubrieron una comunidad adyacente a una planta químico-industrial. Más de 2.500 muertes se atribuyeron a este caso y 17.000 personas quedaron permanentemente discapacitadas. En 1986, la ciudad soviética de Chernobil fue sinónimo de desastre industrial. A pesar de que no era el primer accidente que involucraba a una central nuclear, este fue (y aún sigue siendo) el peor de todos. La explosión fue la culminación de una serie de acontecimientos, atribuibles al mal funcionamiento mecánico y al error humano. Las consecuencias fueron muy graves. Murieron treinta trabajadores por exposición radiactiva en los primeros meses y otros


200 trabajadores y bomberos fueron hospitalizados con serios daños provocados por la radiación. Millones de personas en la antigua Unión Soviética y Europa del Este estuvieron expuestas a la lluvia radiactiva y, por lo tanto, tienen mayores probabilidades de morir de cáncer que las que tenían antes del desastre. Otras fueron afectadas por medio de los alimentos provenientes tanto de plantas como de animales que estuvieron expuestos a la radiación. Además, debido a que la radiación es mutagénica (es decir, capaz de alterar el material genético), los efectos adversos del accidente de Chernobil probablemente afectarán también a las próximas generaciones.

La explosión de la central nuclear

de Chernobil en 1986 fue el peor accidente radiactivo registrado en la historia.

Obviamente, los efectos de los contaminantes tóxicos del aire pueden aumentar debido a diversos factores, como los patrones climáticos, las fallas mecánicas y los errores humanos. Sin embargo, la mayoría de accidentes catastróficos tiende a localizarse en un área, lo que permite identificar fácilmente a la población afectada. Pero, ¿qué hay acerca de las personas que están en áreas supuestamente seguras? ¿Y acerca de la mujer que se dirige al centro de la ciudad, del niño en el campo de juegos y de la sala familiar ubicada a tres cuadras de una planta química libre de accidentes? Los estudios y estadísticas indican que a medida que el tiempo avanza, el grueso de la población corre el riesgo de desarrollar ciertos efectos adversos en la salud como producto de la carga química tóxica en la atmósfera. 6. Cite cuatro episodios de contaminación del aire. 7. Explique la diferencia entre condiciones atmosféricas normales e inversión térmica. 8. ¿Cuáles son las causas más comunes de los accidentes de contaminación industrial del aire?


Efectos adversos en la salud relacionados con la contaminación del aire Los episodios y accidentes de contaminación del aire que acabamos de tratar, especialmente el episodio ocurrido en Londres en 1952, incrementaron la inquietud acerca de las consecuencias que supone para la salud la exposición crónica a concentraciones atmosféricas estándar de contaminantes. A fines de los años cincuenta numerosos estudios comenzaron a documentar la relación existente entre la contaminación general del aire y ciertas enfermedades crónicas. Hoy en día, existe un consenso general que afirma que las concentraciones ambientales de los contaminantes del aire pueden causar o incentivar el desarrollo de bronquitis crónica y cáncer pulmonar. Se plantea que existe una consistente relación similar con el enfisema pulmonar.

La concentración ambiental de los contaminantes del aire supone riesgos para la salud del público general.

Bronquitis en realidad significa “inflamación de los bronquios”. Las evidencias de las vinculaciones entre contaminación del aire y bronquitis crónica están bien establecidas. En la bronquitis crónica, la inflamación característica va acompañada de la producción excesiva de moco y una tos productiva y persistente. Los principales factores responsables del aire ambiental parecen ser el SO2 (dióxido de azufre) y el material particulado. El enfisema pulmonar se caracteriza por la distensión excesiva y la destrucción de los alvéolos (diminutas bolsas de aire ubicadas en el pulmón donde se realiza el intercambio Historia de la contaminación del aire • 1-13

de gas). La incidencia de esta enfermedad progresiva, aunque no relacionada de manera concluyente con los contaminantes del aire, está aumentando especialmente en las zonas urbanas altamente contaminadas. Otras dolencias menores provenientes de dicha exposición están en aumento en las áreas con niveles altos de contaminación ambiental. Estas incluyen el resfriado común, la irritación óptica y nasofaríngea, los ataques de asma y las dificultades respiratorias generales. Las evidencias que relacionan el cáncer pulmonar con la contaminación del aire son sobre todo indiciarias, basadas en cientos de estudios que revelan una incidencia mayor de dicha enfermedad en las zonas urbanas que en las rurales. A pesar de ello, estas evidencias son tan generalizadas y uniformes que normalmente se aceptan como pruebas de una relación causa-efecto. Existe menor consenso en cuanto a la mortalidad que se puede atribuir a la exposición de contaminantes del aire. Los cálculos del porcentaje de muertes para las cuales la contaminación del aire es un importante factor van desde 0,1 por ciento (1 en 1.000) hasta 10 por ciento (1 en 10).

9.

¿Qué

enfermedades respiratorias graves se asocian de alguna manera con la contaminación del aire?

10. Cite al menos otros tres efectos adversos para la salud relacionados con la contaminación del aire.

Hitos en el estudio de la contaminación del aire Antes de estudiar un problema, hay que reconocerlo. A pesar de que esto resulta obvio, muchas veces el problema en sí no lo es. El reconocimiento de los efectos adversos de la contaminación del aire para la salud constituye un claro ejemplo de ello. Durante siglos, el humo de la combustión se consideró un problema solo por su desagradable apariencia y olor.


El segundo paso necesario consiste en identificar exactamente la causa del problema. ¿Qué sustancias en el aire generan trastornos para la salud? Asimismo, resulta esencial la identificación de las concentraciones químicas necesarias para provocar tales efectos tóxicos. Finalmente, todas estas determinaciones son inútiles a menos que también se pueda identificar cuándo las sustancias nocivas alcanzan niveles tóxicos. La tecnología actual nos permite detectar la mayoría de sustancias químicas en el rango de partes por miles de millones (ppb: parts-per-billions) y algunas pocas sustancias químicas en el rango de partes por miles de billones (ppq: parts-per-quadrillions). (¡Imagine algo así como detectar una cucharadita de una sustancia en una masa de agua del tamaño del lago Michigan!). Con toda esta información, se pueden implementar políticas y prácticas para eliminar o al menos reducir al mínimo la exposición a las sustancias químicas tóxicas para el hombre.

El reconocimiento, la identificación y la detección constituyen tres pasos cruciales en la lucha contra los problemas de contaminación del aire.

Estudios epidemiológicos y toxicológicos La epidemiología y la toxicología son dos divisiones de una ciencia estrechamente vinculada al estudio de los efectos adversos para la salud resultantes de la contaminación del aire. A pesar de estar relacionadas, cada una tiene su propio campo de interés y también sus propios problemas. Antes de ver cómo se han desarrollado estas disciplinas, conviene establecer la diferencia entre ellas. La epidemiología procura responder a la pregunta “¿Qué está causando en esta persona (o en estas personas) este particular efecto perjudicial?”. En resumen, se observan los efectos adversos para la salud y se buscan sus causas. La toxicología, por su parte, comienza con una causa conocida o presunta de los efectos adversos para la salud y procura descubrir la relación existente entre la cantidad del tóxico que ingresa (dosis) y el grado del efecto producido. La pregunta que guía los estudios de toxicología es “¿Qué cantidad de esta sustancia se requiere para originar efectos perjudiciales?”. En otras palabras, se observan los factores causales y se buscan los niveles críticos para que se produzca determinado efecto.


¿Cuál es la causa del efecto en la salud?

¿A qué dosis se genera determinada respuesta?

Epidemiología

Toxicología

A pesar de que ambas se ocupan de los efectos adversos para la salud, la epidemiología y la toxicología se abocan a temas diferentes.

Desarrollo histórico inicial Entre los primeros esfuerzos por relacionar los trastornos de salud con causas específicas están los estudios sobre enfermedades ocupacionales. Los antiguos griegos y romanos notaron que los mineros y metalúrgicos contraían frecuentemente ciertas enfermedades y esto se atribuyó a las emanaciones ácidas que respiraban y a los metales tóxicos que manipulaban. En Europa, durante la Edad Media, proliferaron estudios e informes concernientes a la salud ocupacional.


A inicios de la segunda mitad del siglo XVIII, la Revolución Industrial trajo nuevas industrias, nuevas ocupaciones y, por tanto, nuevas amenazas a la salud. Durante la Revolución Industrial se dieron las primeras descripciones de cáncer ocupacional, el cáncer al escroto que padecían los encargados de la limpieza de chimeneas a finales del siglo XVIII. Aunque estas deducciones eran obvias y requerían poca o ninguna investigación, produjeron lo que se podría llamar, en el mejor de los casos, epidemiología temprana. Pero también se podría decir que los griegos y los romanos estuvieron entre los primeros “toxicólogos”, ya que de la mano con la identificación de riesgos ocupacionales, se esforzaron por descubrir curas en dosis terapéuticas. Aquí reside, pues, el nacimiento de la medicina moderna. Toxicología significa en realidad “estudio de los venenos”, y esta ciencia emergente recibió un gran impulso con el auge del “arte” de envenenar. Desde los tiempos más remotos, los venenos se han usado como armas políticas, y su uso se generalizó y diversificó con el transcurso del tiempo. En la Edad Media, el experto en venenos era un miembro de la sociedad respetado y bien pagado. Desde luego, junto con la proliferación y el uso de sustancias tóxicas llegó la necesidad de antídotos eficaces a fin de deshacer los envenenamientos accidentales. Tanto los expertos en venenos como los especialistas en antídotos estaban interesados en descubrir qué cantidades de venenos y antídotos eran necesarios y suficientes para hacer el trabajo. Cuando los experimentos comenzaron a centrarse en la especificación de los niveles críticos de las sustancias químicas, la toxicología ya estaba en plena marcha.

En la Edad Media, la ciencia de la toxicología fue impulsada por expertos que buscaban dosis eficaces de venenos y antídotos.

El Dr. Snow y el pozo de Broad Street Un caso interesante ocurrido en el Londres de mediados del siglo XIX constituye un ejemplo de la temprana aplicación del enfoque epidemiológico. Al parecer, los londinenses de esa época sufrían de frecuentes brotes de cólera y tenían tasas de mortalidad asombrosamente altas. El Dr. John Snow, un médico general, dedicó su tiempo y energía a descubrir la causa de la misteriosa enfermedad. Sospechó del agua contaminada, pero necesitaba pruebas concluyentes. Parecía una tarea imposible: las muertes


producto del cólera ocurrían en toda la ciudad, sin conexión aparente. En 1854, brotó otra epidemia de cólera y el Dr. Snow finalmente tuvo el entorno necesario para probar qué estaba causando la enfermedad.

Mediante la teoría epidemiológica clásica, el Dr. Snow relacionó los brotes de cólera del Londres del siglo XIX con el abastecimiento de agua.

Poco antes de la epidemia de 1854, uno de los proveedores de agua de Londres transfirió la toma que tenía en el río Támesis a un punto ubicado aguas arriba de la ciudad, donde el agua era notoriamente más limpia. Por casualidad, este hecho creó un grupo de pruebas de control; el Dr. Snow podía ahora llevar a cabo un estudio comparativo. Él no se sorprendió cuando ninguno de los residentes abastecidos por la nueva fuente sufrió de cólera. Con perseverancia, el Dr. Snow fue eliminando todas las fuentes posibles hasta que encontró un denominador común entre todas las muertes de cólera: el pozo de Broad Street. Cuando se abrió la tapa de dicho pozo, se encontró que el agua estaba contaminada y el caso quedó cerrado.

Mediados y fines del siglo XIX Otros adelantos de mediados y fines del siglo XIX ayudaron a definir y refinar los campos de la epidemiología y de la toxicología. La Guerra Civil estadounidense impulsó la búsqueda de anestésicos y desinfectantes seguros y eficaces. A fines del siglo XIX, los esfuerzos del Dr. Snow y estudios epidemiológicos semejantes condujeron al desarrollo y aceptación general de la teoría de los gérmenes como causantes de enfermedades. Esto, a su vez, alimentó la búsqueda de antibióticos para luchar contra los gérmenes. Asimismo, cerca del fin de siglo XIX, comenzó en Francia el primero de muchos estudios sobre radiactividad. Hoy en día estamos observando, como bien lo ha demostrado el desastre de Chernobil, que la radiación es una de las formas más nocivas de contaminación del aire. 1-18 • Introducción a la toxicología de la contaminación del aire

Avances del siglo XX El descubrimiento de las vitaminas a principios de los años veinte se asocia con un importante hito en la toxicología: el primer estudio a gran escala sobre la seguridad de algunos compuestos realizado con animales. En esta investigación se usaron mamíferos pequeños para determinar los perfiles de seguridad de las vitaminas. Desde entonces se han seguido usando animales para probar muchas otras sustancias. La Segunda Guerra Mundial provocó una variedad de estudios científicos y tecnológicos que estimularon aún más los campos de la toxicología y epidemiología. Los estudios sobre radiactividad, un derivado de las detonaciones de armas nucleares, se diseñaron para identificar los efectos de la radiación en el sistema humano. Estos estuvieron entre los primeros intentos por comprender los efectos en la salud de la exposición a este nuevo y potente contaminante del aire.

Los estudios sobre la seguridad de las vitaminas llevados a cabo en los años veinte introdujeron la práctica —hoy en día común— de usar animales en los experimentos a gran escala.

Las pruebas nucleares durante la Segunda Guerra Mundial produjeron numerosos estudios de radiactividad.

Los esfuerzos desplegados contra las plagas de insectos en la región del Pacífico Sur y los problemas de salud asociados con ellas condujeron al desarrollo de nuevos plaguicidas y medicamentos contra la malaria. En la búsqueda de agentes contra la malaria que fueran seguros, eficaces y fácilmente accesibles (en contraposición a la quinina natural), los primates no humanos se usaron por primera vez en pruebas de eficacia y toxicidad como modelos para el hombre. La toxicología como ciencia experimentó un extraordinario crecimiento en los años sesenta. A principios del decenio, se encontró que la talidomida, un sedante común, causaba graves defectos congénitos cuando era ingerida por mujeres embarazadas. Este episodio trágico propició estudios diseñados para descubrir los efectos de las sustancias químicas en el embrión y el feto en desarrollo. El apoyo para


tales estudios provino de las nuevas leyes y regulaciones acerca de la responsabilidad legal de los productores de medicamentos que se implementaron a raíz del incidente. Actualmente, los campos de la epidemiología y la toxicología son herramientas esenciales en la lucha del hombre por comprender los efectos adversos para la salud relacionados con los contaminantes del aire y hacer frente a dichas consecuencias.

Adelantos tecnológicos en el análisis químico Como se mencionó anteriormente, todos los esfuerzos por definir los niveles nocivos de los contaminantes del aire conducirían a un callejón sin salida sin la presencia de la tecnología necesaria para detectar dichos niveles. A fines de los años cuarenta, la espectrometría de masas se aplicó por primera vez al análisis de contaminantes gaseosos. A fines de los años cincuenta y principios de los sesenta, el analizador infrarrojo no dispersivo se popularizó para estudiar las emisiones de los automóviles. Por la misma época, se desarrolló la cromatografía de gases (CG), que —en su forma compleja actualmente vigente— se une a la espectrometría de masas (EM) a fin de proporcionar análisis químicos de algunas sustancias químicas en el rango de partes por miles de billones (ppq: parts-per-quadrillion). Hoy en día, el análisis CG/EM constituye el criterio habitual para detectar la mayoría de contaminantes del aire; especialmente, los compuestos orgánicos y los metales traza. 11. Describa de qué manera se diferencian la toxicología y la epidemiología. 12. A fines del siglo XIX, ¿qué nueva teoría ayudó a impulsar la búsqueda de antibióticos? 13. ¿Sobre qué tipo de medicamentos fueron los estudios de seguridad que emplearon por primera vez primates no humanos? 14. La tecnología actual de la cromatografía/espectrometría de masas es capaz de detectar algunas sustancias químicas en el rango _________________.


Respuestas a las preguntas de autoevaluación 1.

Nitrógeno, oxígeno.

2.

Incendios producidos por rayos, volcanes y el viento.

3.

El agotamiento de la madera disponible para la combustión.

4.

Por la Revolución Industrial (las industrias emergentes necesitaban energía, y energía en este momento significaba combustión de carbón).

5

Refinación de petróleo, acero, caucho, industria automovilística, productos petroquímicos, energía nuclear.

6.

Meuse Valley, Bélgica; Donora, Pensilvania; Londres, Inglaterra, y Nueva York, Estados Unidos.

7.

En condiciones normales, el aire caliente de la superficie terrestre asciende y el de la parte superior de la atmósfera —más frío— cae, con lo cual se crea una circulación natural que dispersa los contaminantes superficiales del aire. Durante una inversión térmica, sucede lo contrario: las capas del aire de la atmósfera inferior son más frías que las superiores.

8.

Fallas mecánicas, errores humanos.

9.

Bronquitis crónica, enfisema y cáncer pulmonar.

10. Resfriado común, irritación óptica y nasofaríngea, ataques de asma y dificultades respiratorias generales. 11. Básicamente, la toxicología toma una sustancia con efectos adversos conocidos e intenta determinar qué cantidad de esa sustancia se necesita para causar determinados efectos. La epidemiología intenta descubrir las causas y los mecanismos de los efectos adversos que se hayan observado en la salud. 12. La teoría de los gérmenes. 13. Agentes contra la malaria. 14. Partes por miles de billones (ppq: parts-per-quadrillion).


Hacia una historia de la contaminación del aire y del

Recommend Documents