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INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS – UEA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CLIMA E MEIO AMBIENTE – CLIAMB
Estudo da associação entre material particulado emitido em queimadas e
doenças respiratórias no município de Manaus, AM
VALDIR SOARES DE ANDRADE FILHO
Manaus, Amazonas Abril, 2011
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INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS DA AMAZÔNIA – INPA UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS – UEA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CLIMA E MEIO AMBIENTE – CLIAMB
Estudo da associação entre material particulado emitido em queimadas e
doenças respiratórias no município de Manaus, AM
Orientador: Dr. Paulo Eduardo Artaxo Netto Co-orientadora: Dra. Sandra de Souza Hacon
Dissertação apresentada ao Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Clima e Ambiente
Manaus, Amazonas Abril, 2011
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Sinopse Estudou-se os efeitos do material particulado fino emitido em queimadas sobre as internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças menores de 9 anos de idade, residentes no município de Manaus. Palavras-chave: particulados, queimadas, saúde humana.
A553 Andrade Filho, Valdir Soares de Estudo da associação entre material particulado emitido em queimadas e doenças respiratórias no município de Manaus, AM / Valdir Soares de Andrade Filho. --- Manaus : [s.n.], 2011. xiii, 86 f. : il. color. Dissertação (mestrado) -- INPA, Manaus, 2011 Orientador : Paulo Eduardo Artaxo Neto Co-orientador : Sandra de Souza Hacon Área de concentração : Clima e Ambiente
1. Material particulado. 2. Queimadas – Manaus-(AM). 3. Doenças respiratórias . I. Título.
CDD 19. ed. 363.7392
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Ao meu avô Jerônimo Ferreira de Souza, um dos fundadores do INPA, pelo inestimável incentivo aos estudos e exemplo de vida
Dedico
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Agradecimentos
Ao Prof. Paulo Artaxo, pela confiança e inestimável incentivo ao desenvolvimento deste trabalho e ao conhecimento científico. À Prof. Sandra Hacon, co-orientadora, Dennys Mourão e demais colegas da Escola Nacional de Saúde Pública (ENSP – RJ) pelo suporte e fundamental apoio recebidos no desenvolvimento da pesquisa. Ao Cleber Nascimento, colega da ENSP, pela preciosa contribuição nas análises estatísticas, que sempre que consultado, esteve disposto a colaborar na realização deste trabalho. Ao companheiro de turma e de orientação Glauber Guimarães pela amizade e apoio na coleta de dados e discussão de idéias de nossas pesquisas e da Meteorologia. A todos os demais colegas do CLIAMB, em especial da 3ª turma de Clima e Ambiente, pela amizade e união estudando juntos. Ao amigo geógrafo Rogério Marinho pela colaboração na produção dos mapas. Aos Professores Drs. Antonio Manzi, David Adams, Flávio Luizão, Francis Wagner, Jaidete Monteiro, Julio Tóta, Luiz Cândido, Marcos Heil, Prakky Satyamurty, Rita Valéria, Rodrigo Souza pelas disciplinas ministradas, as quais foram de suma importância para nossa formação. Ao INMET pela disponibilidade de dados meteorológicos. À FAPEAM, pelo apoio financeiro, sem o qual seria impossível desenvolver um bom trabalho. À FAPESP, pelo apoio financeiro e logístico. Ao LBA, INPA e UEA pelo suporte e realização do PPG-CLIAMB e incentivo às pesquisas na Amazônia e ao progresso da ciência brasileira. Aos amigos Evandro Gualberto e família, os quais me acolheram em minha estadia no Rio de Janeiro e que serei para sempre grato. Ao meu pequeno irmão Vinicius Soares, in memorian, que onde quer que estejas, estaremos juntos sempre. À Ana, companheira e amada. À minha mãe, pelo amor absoluto. À minha família pelo apoio incondicional aos estudos e suporte fundamental na minha vida. E a todos que contribuíram, de maneira direta ou indireta, para a execução do estudo.
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Resumo A região amazônica tem sofrido nas últimas décadas mudanças no padrão de uso do solo através do intenso processo de ocupação humana. Estas alterações no uso do solo são responsáveis por emissões significativas de partículas de aerossóis para a atmosfera que, através das queimadas, exercem uma série de efeitos diretos e indiretos no clima e funcionamento do ecossistema amazônico e à saúde das populações. A Amazônia é caracterizada por apresentar baixas concentrações de aerossóis durante a estação chuvosa, com uma média de PM10 de 10 µg/m³ em maior parte da região. Em nítido contraste, durante a estação seca, concentrações acima de 400 µg/m³ aproximadamente são mensuradas nas porções sul e leste da Bacia Amazônica. O efeito da exposição às altas cargas de aerossóis sobre saúde é significativo. Outro importante processo que ocorre agora na Amazônia é a urbanização, com a cidade de Manaus em rápido crescimento populacional, nas últimas décadas. Atualmente possui uma população de 1.802.525 habitantes, na qual 99.4% vivem em área urbana. O estudo teve como objetivo investigar a associação da exposição ao material particulado fino (PM2.5) emitido em queimadas de biomassa e as internações hospitalares em crianças menores de 9 anos de idade por doenças respiratórias (DRs), no município de Manaus, Amazonas, no período de 2002 a 2009. Os dados de PM2.5 foram estimados pelo uso do sensor MODIS, através de estimativas de Aerosol Optical Depth (AOD) em 550 nm. Os dados de PM2.5 foram derivados pelo AOD – MODIS utilizando relações obtidas em vários sítios da Amazônia, onde dados do AERONET e AOD – MODIS foram obtidos em paralelo com medidas de PM2.5. Dados de internação hospitalar foram obtidos pelo banco de dados do Sistema Único de Saúde (SUS – DATASUS). Métodos estatísticos foram utilizados, com correlação de Pearson e regressão linear múltipla entre as variáveis. Valores significativos foram considerados com o p-valor < 0.05. Observou-se que as internações hospitalares de crianças por doenças respiratórias, em Manaus, podem estar mais associadas às condições meteorológicas e de umidade, do que em relação à exposição dos aerossóis emitidos em focos de queimadas da região. Foi observado que a região de Manaus apresenta baixas concentrações de PM2.5, quando comparada com a porção sul da região Amazônica. A média anual dos níveis de PM2.5 variaram entre 14 a 17 µg/m³, um pouco acima do padrão de qualidade do ar, recomendado pela Organização Mundial de Saúde (OMS) em 10 µg/m³ anuais. Ao longo dos anos, os meses entre Agosto e Novembro (período seco da região; estação de queimadas), apresentaram os maiores níveis médios de PM2.5, estimados entre 18 a 23 µg/m³. As maiores taxas de internações foram observadas durante a estação chuvosa, entre Março e Junho, sendo Abril o mês de maior média, com 2,51/1000 crianças. Manaus está localizada em uma área de clima tropical chuvoso e apresenta em suas características meteorológicas normais condições de tempo sempre úmidas, com médias mensais de umidade relativa que variaram acima de 71%, durante o período de estudo. Observou-se associação positiva significativa entre as internações e a umidade relativa (R=0,126; p-valor=0,005), ao passo que a associação entre internações com PM2.5 mostrou-se negativa e estatisticamente significativa (R=-0,168; p-valor=0,003). O R² do modelo final (Y = 18,87 – 1,66X1 + 1,97X2 – 0,21X3) explicou em cerca de 5% as internações por DRs em crianças residentes em Manaus, considerando as variáveis independentes estatisticamente significativas (PM2.5, umidade e precipitação, respectivamente).
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Abstract
The Amazon region has suffered in recent decades changes in the pattern of land use through the intense human occupation. These changes in land use are responsible for significant emissions aerosol particles to the atmosphere that, through the biomass burning, performing a series of direct and indirect effects on the climate and functioning of the Amazon ecosystem and the health of populations. Amazonia is characterized by very low aerosol concentrations during the wet season, with an average PM10 of 10 µg/m³ for most of the region. In sharp contrast, during the dry season, concentrations up to about 400 µg/m³ are measured in the Southern and Eastern part of the Amazon basin. The health effect of exposure to such high aerosol loading is significant. Another important process occurring now in Amazonia is urbanization, with the city of Manaus growing fast in population, in the last decades. Currently has a population of 1.802.525 inhabitants, of which 99.4% lives in the in urban area. The objective of the study was to investigate the association of exposure to fine particulate matter (PM2.5) emitted in biomass burning and hospitalizations in children under 9 years age by respiratory diseases (RDs), in Manaus, Amazonas, in the period 2002 to 2009. The data for PM2.5 were estimated by using the MODIS sensor, with Aerosol Optical Depth (AOD) at 550 nm estimation. PM2.5 were derived from MODIS AOD using relationships obtained for several sites in Amazonia were AERONET and MODIS AOD were obtained in parallel with PM2.5 measurements. Hospitalization data were obtained from Sistema Único de Saúde database (SUS – DATASUS). Statistical methods were used, with Pearson correlation and multiple linear regression between variables. Significant values were considered with a p-value < 0.05. It was observed that hospital admissions for respiratory diseases in children, in Manaus, may be more related to weather and humid air conditions, than from exposure to aerosols from biomass burning in the region. It was observed that the region of Manaus shows quite low PM2.5 concentrations, when compared to the Southern Amazonian region. The annual average of PM2.5 levels ranged from 14 to 17 µg/m³, just above the air quality standard recommended by World Health Organization (WHO) on 10 µg/m³ annually. Over the years, the months between August and November (dry period in the region; burning season), had the highest average levels of PM2.5, estimated between 18 to 23 µg/m³. The highest rates of hospitalization were observed during the rainy season, between March and June, and April was the month of highest average, with 2,51/1000 children. Manaus is located at a wet tropical climate area and presents almost always humid air in its weather normal conditions, with an average relative humidity always above 71%, during the study period. It was observed a positive association between hospital admissions and relative humidity (R=0,126; p-value=0,005), while the association between admissions and PM2.5 was negative and statistically significant (R=-0,168; p-valor=0,003). The R² of the final model (Y = 18,87 – 1,66X1 + 1,97X2 – 0,21X3) explained in about 5% of hospitalizations of RDs in children living in Manaus, considering the independent variables statistically significant (PM2.5, humidity and precipitation, respectively).
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Lista de Figuras Figura 1.1: a) Taxa de desmatamento anual na Amazônia, em km²/ano no período de 1977 a
2010, medidos pelo sistema PRODES/INPE b) Total anual de número de focos de queimadas na Amazônia, no período de 1999 a 2010, fornecido pelo banco online SIGQueimadas. Fonte: INPE, 2010. ................................................................................... 1
Figura 1.2: Imagem de satélite do sensor Terra/MODIS mostrando a extensão da pluma de aerossóis provenientes de emissões de queimadas da Amazônia sobre porção da América do Sul no dia 15 de outubro de 2002. Focos de queimadas são representados pelos pontos vermelhos. .......................................................................................................................... 3
Figura 1.3: Amazônia Legal brasileira. Fonte: Imazon, 2010.. ............................................... 4 Figura 1.4: Climatologia da precipitação no Brasil de 1961 a 1990. Fonte: INMET, 2010. .... 5 Figura 1.5: Esquema idealizado da distribuição das partículas de aerossol. Adaptado de Lenzi
e Favero, (2009). ................................................................................................................ 7 Figura 1.6: Ilustração esquemática do balanço de energia global. O lado esquerdo do
esquema mostra as interações da radiação solar incidente com a atmosfera, as nuvens e a superfície terrestre. O lado direito do esquema mostra como ocorre a emissão de radiação de onda longa e os fatores que afetam este fluxo de radiação. Fonte: Pauliquevis, (2005). .. 9
Figura 1.7: Focos de calor acumulado anuais para o Brasil, no período de 2001 a 2010. Fonte: INPE. .................................................................................................................... 13
Figura 1.8: Principais componentes do aparelho respiratório humano e sua relação com a inalação de material particulado. Adaptado de Infoescola, (2011) ..................................... 20
Figura 2.1: Localização geográfica do município de Manaus e área urbana. ........................ 22 Figura 2.2: População do município de Manaus e incremento populacional, entre 1970 a
2010. Fonte: IBGE, 2010 a. .............................................................................................. 23 Figura 2.3: Pirâmide etária do município de Manaus, para o ano de 2009. Fonte dos dados:
IBGE, (2010 a). ................................................................................................................ 25 Figura 2.4: a) Unidades geomorfológicas da região de Manaus e arredores. Adaptado de
Vieira, (2008). b) Tipos de solos da região de Manaus e arredores. Adaptado de IBGE, (2010 b). ........................................................................................................................... 25
Figura 2.5: Tipos de cobertura vegetal da região de Manaus e arredores. Adaptado de IBGE, (2010 b). ........................................................................................................................... 26
Figura 2.6: a) Precipitação mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Insolação mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010). ................... 27
Figura 2.7: a) Umidade relativa do ar mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Temperatura média mensal de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010). ......................................................................................................................................... 27
Figura 2.8: a) Temperatura mínima mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Temperatura máxima média mensal de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010)............................................................................................................................... 27
Figura 2.9: Distribuição percentual de internações segundo grupo de causa, no período de 2002 a 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010). .......................... 30
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Figura 2.10: Correlação entre PM2.5 obtido pelo instrumento SFU e AOD em 500nm pelo AERONET, em Alta Floresta/MT, correspondente ao período de 2001 a 2005. PM2.5 = (40 ±2)AOD500 + (5.0±1.3). R=0.85. Médias diárias. N=152.. ............................................... 36
Figura 2.11: Correlação entre PM2.5 obtido pelo instrumento TEOM e AOD em 500nm pelo AERONET, em Ji Paraná/RO, no período de setembro a novembro de 2002. PM2.5 = (40±3)AOD500 + (5±3). R=0.76. Médias horárias. N=126.. ............................................. 36
Figura 2.12: Comparação entre as concentrações de PM2.5 estimadas pelo AOD do MODIS e as concentrações de PM2.5 medidas pelo instrumento TEOM, em Ji Paraná/RO, no período de setembro a novembro de 2002. y = (0.35±0.05)x + (19 ±3). R = 0.764. N=27.. ............ 37
Figura 2.13: Comparação entre as concentrações de PM2.5 estimadas pelo AOD do MODIS e as concentrações de PM2.5 medidas pelo instrumento TEOM, em Alta Floresta/MT, no período de setembro a novembro de 2006. y = (1.18 ± 0.06)x + (1 ± 2). R = 0.962. N=29. 37
Figura 3.1: a) Temperatura média mensal. b) Umidade relativa média mensal. c) Precipitação total mensal. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: INMET. ..... 44
Figura 3.2: a) Proporção de internações hospitalares por DRs em crianças residentes, segundo sexo, no período de 2002 a 2009. b) Proporção de internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças residentes, segundo faixa etária, no período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: SIH/DATASUS..................................................... 46
Figura 3.3: a) Proporção de internações por DRs em crianças, em relação a todas as causas de internações até 9 anos de idade. b) Proporção de internações por DRs em crianças residentes, em relação às internações por DRs em todas as faixas etárias. c) Proporção de internações por DRs em crianças residentes, em relação às internações por todas as causas em todas as faixas etárias. Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS. ............................................................................................................... 48
Figura 3.4: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em meses (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em meses (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. ................................... 50
Figura 3.5: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em anos (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças até 9 anos de idade, em anos (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas................................................... 51
Figura 3.6: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, ao longo dos anos (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças até 9 anos de idade, ao longo dos anos (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas........... 52
Figura 3.7: Percentual das causas prevalentes nas internações hospitalares por DRs, em crianças menores de 9 anos, residentes em Manaus. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS. .................................................................................................... 53
Figura 3.8: Quantidade de focos de queimadas nos municípios do Amazonas, detectados pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010. ................................................................................. 54
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Figura 3.9: Focos de queimadas detectados no município de Manaus, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010. ................................................................................. 56
Figura 3.10: Focos de queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010. ................................................................................. 58
Figura 3.11: a) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, agrupado em meses. b) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados semanais). c) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009. ..................................................................... 60
Figura 3.12: a) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, agrupado em meses. b) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados semanais). c) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009. ............................... 61
Figura 3.13: a) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em meses (base de dados semanais). b) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em meses (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009. .............................. 62
Figura 3.14: a) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em anos (base de dados semanais). b) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009. .................................................... 63
Figura 3.15: a) Frota de veículos automotores em Manaus, variação percentual e porcentagem da frota total do estado. b) Frota de veículos automotores no Amazonas e variação percentual. Período de 2001 a 2009. Fonte: DENATRAN, (2010). ..................... 64
Figura 3.16: a) Tendência de internações hospitalares por DRs em crianças residentes, até 9 anos de idade. b) Tendência de taxas de internações por DRs em crianças residentes, até 9 anos de idade. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. ............................................ 66
Figura 3.17: a) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5, ao longo de 2006. b) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5, ao longo de 2009. Manaus, Amazonas..................................................... 67
Figura 3.18: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e médias mensais de níveis de PM2.5. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas......................................................................................................................... 68
Figura 3.19: a) Relação entre a quantidade de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5. b) Relação entre a taxa de internações por DRs em crianças residentes e médias mensais de níveis de PM2.5. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas......................................................................................................................... 68
Figura 3.20: a) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa, ao longo de 2003. b) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa, ao longo de 2007. Manaus, Amazonas. ................................................. 71
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Figura 3.21: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e médias mensais de umidade relativa. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas......................................................................................................................... 71
Figura 3.22: Relação entre a quantidade de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa do ar. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. ......................................................................................................................................... 72
Figura 3.23: Tendência de níveis médios anuais de PM2.5 em Manaus. Período de 2002 a 2009. ................................................................................................................................ 74
Figura 3.24: a) Relação entre médias semanais de níveis de PM2.5 e focos de queimadas no município de Manaus. b) Relação entre médias semanais de níveis de PM2.5 e focos de queimadas nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009. .................................................... 75
Figura 3.25: Tendência da quantidade de focos de queimadas nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009. ................................................................................................................ 75
Figura 3.26: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e quantidade de focos de queimadas dos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009. ......................................................................................................................................... 76
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Lista de Tabelas Tabela 1.1: Principais poluentes provenientes da queima de biomassa. Adaptado de Arbex et
al., (2004). ........................................................................................................................ 16 Tabela 1.2: Padrão de qualidade do ar para os principais poluentes atmosféricos,
recomendados pela Organização Mundial de Saúde. Adaptado de WHO, (2005). ............. 17 Tabela 1.3: Efeitos dos poluentes atmosféricos sobre a saúde. Adaptado de Arbex, et al.,
(2004); Gomes (2002). ..................................................................................................... 19 Tabela 2.1: Comparação do Índice de Desenvolvimento Humano – Brasil, Amazonas e
Manaus, de 1991 e 2000. Adaptado de Plano Municipal de Saúde de Manaus (2006). ...... 24 Tabela 2.2: População residente por faixa etária e sexo, do município de Manaus, para o ano
de 2009. Fonte dos dados: IBGE, (2010 a). ....................................................................... 24 Tabela 2.3: Quantidade de estabelecimentos de saúde cadastrados no CNES, em dezembro de
2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010). ..................................... 29 Tabela 2.4: Quantidade de leitos de internação cadastrados no CNES, em dezembro de 2009,
no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010) ................................................ 29 Tabela 2.5: Número de leitos (cobertos pelo SUS) por 1000 habitantes, considerando esferas
administrativas públicas e privadas de saúde, em especialidade de Pneumologia e Pediatria Clínica, com base na população de crianças até 9 anos. Município de Manaus, Amazonas. Período de 2005, 2007 e 2009. .......................................................................................... 30
Tabela 2.6: Distribuição percentual de internações segundo grupo de causas e faixa etária, segundo local de residência, no período de 2002 a 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010). ................................................................................................ 30
Tabela 2.7: Modelo de atenção básica à saúde e população coberta no município de Manaus. Período de 2002 a 2009. Fonte: Sistema de Informação Ambulatorial – SIAB, 2010. ....... 31
Tabela 3.1: Médias mensais e anuais de temperatura e umidade relativa, precipitação total mensal e anual, para o período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: INMET. ............................................................................................................................ 43
Tabela 3.2: – Proporção das internações hospitalares por doenças respiratórias, segundo sexo e faixa etária, em crianças residentes no município de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS. ....................................................................... 45
Tabela 3.3: Proporção de internações por doenças respiratórias em crianças, em relação: a todas as causas de internações em crianças residentes até 9 anos; às internações por DRs em todas as faixas etárias; às internações por todas as causas em todas as faixas etárias. Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS......... .....48
Tabela 3.4: Taxa mensal/anual e variação percentual das internações hospitalares por DRs em crianças até 9 anos de idade, residentes no município de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS e IBGE, 2010. Nota: Taxa por 1000 habitantes. ........................................................................................................................ 49
Tabela 3.5: Proporção e percentual de áreas desflorestadas, florestal, com nuvem, não observada, não florestal e hidrografia, captadas por satélite, para o município de Manaus e estado do Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: PRODES, INPE, 2010. .. 55
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Tabela 3.6: Quantidade, percentual e variação percentual de focos de queimadas detectados no município de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Fonte dos dados: INPE, 2010. ............ 56
Tabela 3.7: Quantidade, percentual e variação percentual de focos de queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010. .............................. 57
Tabela 3.8: Médias mensais de PM2.5, distribuídas em meses e anos, para a região de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. ................................................................................. 59
Tabela 3.9: Coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis utilizadas, para a base de dados semanais e mensais. Uso de focos de queimadas do município de Manaus. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas...................................................................................... 65
Tabela 3.10: Resultados da análise de tendências das quantidades de internações e taxas de internações por DRs. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. .................................. 66
Tabela 3.11: Coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis utilizadas, para a base de dados semanais e mensais. Uso de focos de queimadas dos municípios de Manaus, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. ......................................................................................................... 74
Tabela 3.12: Equação de regressão linear múltipla entre as variáveis utilizadas e tendências das internações e taxas de internações por DRs. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas......................................................................................................................... 74
Tabela 4.1: Sugestões de novas pesquisas. ........................................................................... 78
xii
xiv
Sumário
1. Introdução ........................................................................................................................ 1 1.1 A região Amazônica ocupada: breves características fisiográficas e mudanças de uso do
solo .................................................................................................................................... 3 1.2 Partículas de aerossóis na atmosfera: características fisico-químicas e fontes ................... 6 1.3 Os efeitos diretos e indiretos das partículas de aerossóis no clima ..................................... 8 1.4 As partículas de aerossóis na Amazônia ......................................................................... 10 1.5 Queimadas na Amazônia: impactos no ambiente e na saúde humana .............................. 11 1.6 Emissões de queimadas, poluição do ar e saúde pública ................................................. 15 1.7 Objetivos deste estudo .................................................................................................... 21 2. Procedimentos metodológicos ........................................................................................ 22 2.1 Caracterização da área de estudo .................................................................................... 22 2.1.1 Município de Manaus: aspectos socioeconômicos e fisiográficos................................. 22 2.1.2 Serviços de saúde e perfil de morbidade do município de Manaus ............................... 27 2.2 Delineamento do estudo ................................................................................................. 31 2.3 Fontes dos dados ............................................................................................................ 32 2.3.1 Morbidade respiratória ................................................................................................ 32 2.3.2 Obtenção da concentração de material particulado em Manaus .................................... 33 2.3.3 Variáveis meteorológicas, focos de queimadas, área desmatada e frota de veículos ..... 39 2.4 Análise estatística ........................................................................................................... 39 3. Resultados e discussões .................................................................................................. 42 3.1 Condições meteorológicas .............................................................................................. 42 3.2 Internações hospitalares em crianças .............................................................................. 45 3.3 Focos de queimadas, material particulado, área desmatada e frota de veículos ................ 54 3.4 Análise da associação entre PM2.5 emitido em queimadas e internações de crianças ....... 64 4. Conclusões e sugestões de trabalhos futuros ................................................................. 77 5. Referências bibliográficas .............................................................................................. 79
xiii
1
1. Introdução
A região amazônica tem sofrido significativas mudanças no padrão de uso do solo, a
partir da década de 1970, devido ao intenso processo de ocupação humana. Entre as principais
alterações, destacam-se o desmate e as queimadas em larga escala de áreas de florestas,
variando de acordo com o clima e as questões socioeconômicas (Nepstad, 1999; Fearnside,
2006).
A figura 1.1a mostra a área desflorestada da Amazônia Legal estimada pelo sistema
PRODES (PRODES, INPE, 2010). Observa-se o forte decréscimo na taxa de desmatamento
anual a partir de 2004, que passou de 27.000 km² por ano para 7.000 km² por ano, em
2009/2010. A figura 1.1b mostra o número total de focos de queimadas na Amazônia Legal
no período de 1999 a 2010, disponibilizados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais no
banco de dados online SIGQueimadas (CPTEC/INPE, 2010). Nota-se um decréscimo no
número de focos de queimadas a partir de 2004 (630.445 focos detectados), entretanto com
crescimento em 2010 (379.564 focos).
Figura 1.1: a) Taxa de desmatamento anual na Amazônia, em km²/ano no período de 1977 a 2010, medidos pelo sistema PRODES/INPE. b) Total anual de número de focos de queimadas na Amazônia, no período de 1999 a 2010, fornecido pelo banco de dados online SIGQueimadas. Fonte: INPE, 2010.
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Núm
ero
de fo
cos d
e qu
eim
adas
ao
ano Número de focos de queimadas na Amazônia Legal (1999-2010)
Dados do INPE, 2010
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
Área
des
flore
stad
a (k
m² a
o an
o)
Desflorestamento na Amazônia Legal (1977-2010)
Dados do INPE, 2010*média anual década
b)
a)
2
Estas alterações no uso do solo são responsáveis por emissões significativas de
partículas de aerossóis para a atmosfera que, através das queimadas, exercem uma série de
efeitos diretos e indiretos no clima e no funcionamento do ecossistema amazônico (Nobre,
2002; Davidson e Artaxo, 2004; Artaxo et al., 2006), bem como à saúde das populações
(Ignotti et al., 2007; Rosa et al., 2008; Carmo et al., 2010). As queimadas constituem uma das
principais fontes globais de vários gases de efeito estufa como CO2 (dióxido de carbono), N2O
(óxido nitroso), CH4 (metano) e outros gases (Andreae e Crutzen, 1990; Artaxo et al., 2006).
A composição química da atmosfera amazônica sofre grandes mudanças na época de
seca, devido às emissões de gases traço e partículas de aerossóis provenientes de queimadas
de pastagens e florestas, causando importantes implicações em nível local, regional e global
(Artaxo et al., 2002). Diferentemente do que é observado em ambientes urbanos, em que a
poluição atmosférica é caracterizada por uma exposição crônica, as queimadas na Amazônia
representam uma exposição de elevada magnitude por um período médio anual de 3 a 5 meses
(Carmo et al., 2010). As condições atmosféricas consideradas limpas durante a estação
chuvosa na Amazônia alteram-se fortemente durante a estação seca. Áreas de plumas de
queimadas de 5 a 8 milhões de km² são comuns durantes os meses de agosto, setembro e
outubro na região (Andreae et al, 2002; Artaxo et al, 2005; 2006), evidenciando o transporte
de poluentes que podem alcançar outros estados e países da Bacia Amazônica. A figura 1.2
apresenta, como exemplo, uma extensa pluma de emissões de queimadas no dia 15 de outubro
de 2002 obtida a partir do sensor MODIS. A fumaça cobre grande parte dos estados do Mato
Grosso e Rondônia; porções sul do estado do Pará e Amazonas; e porção nordeste da Bolívia.
Além dos efeitos das queimadas para o ecossistema amazônico, conforme estudos
realizados, as emissões de material particulado têm contribuído diretamente para o aumento
da morbidade respiratória nos municípios do chamado arco do desmatamento na região da
Amazônia brasileira (Mascarenhas et al., 2008 ; Rosa et al., 2009; Castro et al., 2009; Carmo
et al., 2010), região que abrange desde o sudeste do Maranhão, incluindo o norte do
Tocantins, o sul do Pará, o norte do Mato Grosso, o estado de Rondônia, o sul do Amazonas,
até o sudeste do Acre.
Neste contexto, é importante conhecer os efeitos das emissões de material particulado
de queimadas sobre a saúde humana, avaliando-se sua influência no comportamento da
incidência de doenças respiratórias e os possíveis fatores de risco, possibilitando o
estabelecimento de uma linha base para identificação de tendências, com a realização de
estudos analíticos dos efeitos das queimadas à saúde humana na Amazônia brasileira.
3
Figura 1.2: Imagem de satélite do sensor Terra/MODIS mostrando a extensão da pluma de aerossóis provenientes de emissões de queimadas da Amazônia sobre porção da América do Sul no dia 15 de outubro de 2002. Focos de queimadas são representados pelos pontos vermelhos.
A seleção da cidade de Manaus para este estudo se deve por constituir-se no grande
centro urbano na Amazônia central brasileira, marcada pelo intenso processo de expansão
urbana e crescimento populacional nas últimas três décadas, com uma população de 1.802.525
de habitantes, segundo dados populacionais do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística –
IBGE para o censo de 2010 (IBGE, 2010 a).
1.1 A região Amazônica ocupada: breves características fisiográficas e mudanças de uso
do solo
No cinturão de máxima diversidade biológica a Amazônia se destaca por ser a maior
área contínua de floresta tropical do planeta, pela ordem de grandeza de sua principal rede
hidrográfica e pela heterogeneidade das características naturais de seus ecossistemas
(Ab’Sáber, 2003). Possui uma área estimada em 6,3 milhões de quilômetros quadrados, sendo
aproximadamente 5.5 milhões em território brasileiro e o restante dividido em porções da
Bolívia, Colômbia, Equador, Guianas, Peru, Suriname e Venezuela. De sua posição
geográfica, a Bacia Amazônica tem seus domínios limitados ao norte pelo Planalto das
Guianas, a oeste pelas Cordilheiras dos Andes, ao sul pelo Planalto Central Brasileiro e a leste
4
pelo oceano Atlântico. Segundo o IBGE, os estados da Amazônia Legal brasileira são o Acre,
Amapá, Amazonas, Roraima, Rondônia, Pará e parte dos estados do Maranhão, Mato Grosso
e Tocantins, conforme pode ser observado na figura 1.3.
Situada em latitudes equatoriais (5ºN – 10ºS), a região apresenta grande quantidade de
energia solar disponível ao longo do ano (em torno de 15 MJ/m²/dia na superfície),
acompanhada de um abastecimento permanente de massas de ar úmido (Fisch et al., 1996).
Esta climatologia produz grande nebulosidade e um regime hidrológico extremamente ativo,
com uma clara divisão entre as estações secas e úmidas nas porções sul e leste da Amazônia
(Fisch et al., 1996; Ab’Sáber, 2003).
O fato de possuir áreas nos dois lados da linha do Equador reflete diretamente no
ritmo dos períodos de maior precipitação no espaço total da Amazônia sul-americana.
Enquanto o sul da Amazônia é dominado por chuvas de verão austral (climatologicamente de
dezembro a março), o norte da região recebe maiores precipitações ao longo do verão boreal
(de julho a setembro). Entre esses dois períodos extremos, existem transições progressivas
espaciais no ritmo anual da pluviosidade (Ab’Sáber, 2003). Resulta-se daí um peculiar
sincronismo na retroalimentação hidrológica do rio-mestre, o Amazonas, o qual apresenta
descargas médias de cerca de 200.000 m³/s para o oceano Atlântico ao ano (Marengo, 2006).
Figura 1.3: Amazônia Legal brasileira. Fonte: Imazon, 2010.
A figura 1.4 mostra a distribuição espacial e temporal da precipitação no Brasil.
Observa-se a variabilidade sazonal das chuvas na região sul e central da Amazônia brasileira,
onde o período chuvoso ocorre entre novembro e março; o período seco, entre maio e
5
setembro. Abril e outubro podem ser considerados como meses de transição entre um período
e outro, apresentando variações para cada região (Fisch et al., 1996).
Figura 1.4: Climatologia da precipitação no Brasil de 1961 a 1990. Fonte: INMET, 2010.
O regime de precipitação na Amazônia é modulado por sistemas dinâmicos de
microescala, mesoescala e escala sinótica. Dentre os sistemas de escala sinótica atuantes,
destacam-se as zonas de convergência associadas às circulações térmicas diretas (circulações
de Walker e Hadley) e os aglomerados convectivos que constituem a Zona de Convergência
do Atlântico Sul (ZCAS). A convecção local, devido ao aquecimento diurno da superfície,
contribui com a formação de nuvens de verão e uma parcela significativa das chuvas anuais
(Correia et al., 2007). Esses sistemas convectivos conduzem a uma intensa variabilidade
espacial e temporal no ciclo hidrológico na Amazônia. As temperaturas médias mensais
variam entre 24ºC a 27ºC, apresentando pequena oscilação sazonal (da ordem de 1 – 2ºC),
Normais Climatológicas do Brasil 1961 – 1990 Precipitação acumulada mensal e anual (mm)
6
com exceções dos estados de Mato Grosso, Rondônia e Acre que estão sujeitos à influência de
sistemas frontais (Fisch et al., 1996; Ab’Sáber, 2003).
Nas últimas décadas do século XX, a Amazônia brasileira sofreu profundas mudanças
estruturais, ambientais e sociais, viabilizadas pelo modelo de ocupação e políticas públicas
adotadas pelo Governo Federal. Com o objetivo de ocupar as terras amazônicas brasileiras,
pouco habitadas até então, em comparação às demais regiões do país, o Governo lançou uma
série de projetos de cunho desenvolvimentista e de integração nacional. Destacaram-se: a
abertura de rodovias federais e estradas; a instalação de hidroelétricas; o incentivo à
exploração mineral; a criação de áreas de livre comércio e o incentivo à instalação de
indústrias estrangeiras nestas áreas, pelas vantagens fiscais ofertadas pelo Governo (Becker,
2001; 2005).
Estes fatos proporcionaram significativas mudanças estruturais no modelo de
ocupação da Amazônia (que se localizou ao longo das rodovias e não mais somente ao longo
da rede fluvial) e no crescimento demográfico, sobretudo urbano. (Becker, 2005). Este
modelo de ocupação propiciou frentes múltiplas de desmatamento, nunca antes verificadas na
região. Em uma larga faixa de terras florestadas do sul e leste da Amazônia vem se
sucedendo, principalmente desde a década de 1970, um sistema interconectado de mudanças
de uso do solo. Trata-se de uma vasta área de produção de espaços fundiários, voltada
principalmente para atividades agropecuárias em larga escala, exploração de madeira e
especulação fundiária (Ab’Sáber, 2003; 2004). Nas últimas décadas, estima-se que a
Amazônia tenha perdido em termos de florestas cerca de 17% de sua área original (PRODES,
INPE, 2010).
1.2 Partículas de aerossóis na atmosfera: características físico-químicas e fontes
O termo aerossol se refere ao sistema constituído de partículas, líquidas e/ou sólidas
em suspensão em um gás (Seinfeld e Pandis, 1998). As partículas de aerossóis são observadas
na natureza com dimensões que variam desde alguns nanômetros (como por exemplo,
aglomerados moleculares) até algumas centenas de mícrons (partículas de poeira do solo ou
grãos de pólen). As dimensões destas partículas são referidas através de seu diâmetro
(representado por Dp), ou diâmetro aerodinâmico. As partículas de aerossóis podem ser
divididas em dois grupos, referentes ao seu tamanho: particulados com diâmetro maior que
2,5µm, denominados particulados da moda grossa (10µm > dp > 2,5µm) e aqueles com
diâmetros menores de 2,5µm, chamados de particulados da moda fina (dp < 2,5µm). As
7
partículas finas podem ainda ser subdividas em faixa de acumulação (cujos diâmetros variam
de ~0,08 a 1-2µm) e em faixa de núcleos de Aitken (0,01 a 0,08µm) (Seinfeld e Pandis, 1998).
As partículas chamadas inaláveis são consideradas as que podem ser depositadas no trato
respiratório humano e tem diâmetros menores que 10 micrometros. A figura 1.5 apresenta
alguns exemplos de particulados atmosféricos com a respectiva faixa de tamanho.
Figura 1.5: Esquema idealizado da distribuição das partículas de aerossol. Adaptado de Lenzi e Favero, (2009).
As partículas de aerossóis atmosféricos originam-se de processos naturais e/ou
antrópicos, resultados de fenômenos físicos, biológicos e de reações químicas (Lenzi e
Favero, 2009). Em relação à fonte, os aerossóis podem ser classificados como partículas
primárias ou secundárias.
Aerossóis secundários são aqueles formados na atmosfera através do processo de
conversão gás-partícula que, devido a reações químicas entre gases precursores e sob
condições ambientais específicas, produzem partículas que permanecem em suspensão na
atmosfera. Enquadram-se como secundários parte dos aerossóis originados pela emissão de
gases provenientes da queima de biomassa e por reações fotoquímicas naturais provenientes
de emissões de compostos orgânicos voláteis de origem biogênica (Seinfeld e Pandis, 1998;
Rizzo, 2006; Arana, 2009).
8
Uma vez dispersos na atmosfera, os aerossóis apresentam uma série de
comportamentos, interagindo com o ambiente que os circunda e também entre si, por meio de
processos físico-químicos capazes de alterar sua composição e tamanho, tais como: a
condensação e evaporação de compostos de sua superfície; difusão, coagulação e absorção
entre as partículas; reações químicas heterogêneas, entre outros processos. O tempo de
residência das partículas na atmosfera é considerado curto, variando de alguns dias e, em
alguns casos, de horas, dependendo das condições ambientais e das características da
partícula. Sua remoção da atmosfera está relacionada a processos denominados de deposição
seca e úmida. A deposição seca pode ocorrer tanto por sedimentação gravitacional (eficiente
para partículas da moda grossa), quanto por processos turbulentos que depositam as partículas
para a superfície (mecanismo predominante na fração fina). A deposição úmida ocorre pela
incorporação de aerossóis por gotículas de nuvens e pela remoção de partículas através da
interceptação pela precipitação (Seinfeld e Pandis, 1998).
1.3 Os efeitos diretos e indiretos das partículas de aerossóis no clima
As partículas de aerossóis atmosféricos, de origem natural ou antrópica, são
encontradas em todas as regiões do globo terrestre e interagem ativamente no funcionamento
do clima global e local e no ciclo hidrológico, atuando fortemente no balanço radiativo da
atmosfera, na formação de nuvens, na ciclagem de nutrientes dos ecossistemas, na química da
atmosfera e na visibilidade (Pauliquevis, 2005; Artaxo et al., 2006, 2009). Entretanto, devido
ao seu relativo curto tempo de residência na atmosfera e ao fato de sua significativa
variabilidade espacial e temporal, torna-se difícil estimar quantitativamente sua influência no
clima e no balanço energético global, o que leva muitas vezes à dificuldade de representação
do importante papel dos aerossóis nos modelos climáticos globais (Artaxo et al., 2006). O
estudo do papel dos aerossóis no clima é tema importante não somente do experimento LBA
(Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia), mas na maior parte dos
experimentos regionais.
Algumas das propriedades físico-químicas dos aerossóis são essenciais na
consideração de seu papel no clima, tais como a distribuição do tamanho das partículas, a
profundidade ótica do aerossol, composição química, entre outros fatores (Foster et al., 2007).
Os mecanismos pelo quais os aerossóis interagem com aspectos climáticos podem ser
divididos em duas categorias: efeitos diretos e efeitos indiretos (Artaxo et al., 2006; Rizzo,
2006). O efeito direto das partículas no clima é o mecanismo pelo qual as partículas de
9
aerossol espalham e absorvem a radiação de onda curta (radiação solar) e as emissões de onda
longa (radiação terrestre), alterando o balanço radiativo terrestre. A figura 1.6 mostra
esquematicamente os processos que influenciam no balanço radiativo global, entre eles, as
interações dos fluxos de energia, as nuvens, gases de efeito estufa e os aerossóis. O tamanho
das partículas é uma característica importante na interação da radiação com o aerossol, pois
influencia significativamente na quantidade de energia espalhada e absorvida, sendo maior o
efeito quando o tamanho da partícula e o comprimento de onda da radiação incidente são da
mesma ordem de grandeza. Pelo efeito radiativo direto, o fluxo de radiação solar na superfície
é alterado, assim como o perfil vertical de temperatura da atmosfera. O efeito indireto dos
aerossóis no clima está relacionado ao mecanismo pelo qual as partículas de aerossóis
modificam as propriedades microfísicas das nuvens, atuando como núcleos de condensação
de nuvens, alterando suas propriedades radiativas, seu tempo de vida e os mecanismos de
formação da precipitação (Ramaswamy et al., 2001; Foster et al., 2007).
Figura 1.6: Ilustração esquemática do balanço de energia global. O lado esquerdo do esquema mostra as interações da radiação solar incidente com a atmosfera, as nuvens e a superfície terrestre. O lado direito do esquema mostra como ocorre a emissão de radiação de onda longa e os fatores que afetam este fluxo de radiação. Fonte: Pauliquevis, (2005).
Um importante indicador dos efeitos climáticos dos aerossóis é a chamada espessura
óptica de aerossol (do inglês aerosol optical depth – AOD), a qual representa um índice de
extinção da radiação solar durante o seu percurso ao longo da atmosfera, na presença de
aerossóis. A AOD é calculada como a integral do coeficiente de extinção que está relacionada
10
com as propriedades de espalhamento e absorção de radiação pelas partículas de aerossóis. A
AOD é uma medida da quantidade de aerossóis na coluna vertical ponderada pelas suas
propriedades óticas, interagindo com a radiação solar no comprimento de onda específico
(Gomes, 2009). Esta dissertação trabalha com a espessura ótica de aerossóis, convertida em
termos de concentração de aerossóis inaláveis finos, como indicador da exposição da
população às partículas de aerossóis e será detalhada na parte da metodologia do estudo.
1.4 As partículas de aerossóis na Amazônia
As partículas de aerossóis presentes na atmosfera da bacia amazônica são resultado da
combinação de emissões biogênicas naturais da floresta, de emissões de queimadas e
partículas de poeira do solo (suspensas pela ação do vento na superfície) originadas na bacia e
em outros ecossistemas, como o deserto do Saara e partículas provenientes do oceano
Atlântico (Artaxo et al., 1988; 1994; 1998; Yamasoe, 1999; Pauliqueves, 2005; Arana, 2009).
A intensidade com que cada uma dessas fontes atua na formação de partículas varia espacial e
temporalmente, devido à heterogeneidade geográfica e sazonal dos processos associados a
cada fonte. Em regiões de maior influência das atividades antrópicas, a quantidade de
particulados altera-se fortemente, principalmente no período de seca e com o início das
queimadas. Em áreas mais remotas fora da região do arco do desmatamento, com pouca
interferência de atividades humanas e longe do principal caminho de transporte, as emissões
naturais da floresta prevalecem (Pauliqueves, 2005; Longo et. al., 2009).
Em condições naturais, as partículas de aerossóis na Amazônia são constituídas
predominantemente por partículas de origem biogênica, tais como grãos de pólen, detritos
vegetais, fragmento de fungos e esporos, entre outras partículas emitidas pela floresta
(Graham et al., 2003). Durante a estação chuvosa, quando predominam as emissões naturais,
a concentração de massa de partículas menores que 10 microns (PM10), na moda grossa, é da
ordem de 8 a 10 ug/m³, com concentração em termos de número da ordem de 200 – 300
partículas cm-³, sendo que aproximadamente 80% da carga de particulados total da atmosfera
na região corresponde à moda grossa (Martin et al., 2010). Estas concentrações são
consideradas baixas, mesmo comparadas a regiões oceânicas remotas.
As condições atmosféricas consideradas limpas durante a estação chuvosa na
Amazônia alteram-se fortemente durante a estação seca, com as emissões em larga escala
advindas da queima de biomassa (Andreae et al, 2002). Em regiões severamente afetadas pela
queima de biomassa, a concentração em massa sobe para cerca de 300 – 600 ug m-³, ao passo
11
que o número de partículas sobe para 15.000 – 30.000 partículas cm-³, sendo que a moda fina
passa a predominar fortemente sobre a moda grossa (Artaxo et al, 2002; 2006; 2009).
A floresta amazônica pela sua localização tropical e seu intenso metabolismo, é uma
importante fonte natural de gases traço, vapor de água e partículas de aerossóis para a
atmosfera global. A ampla disponibilidade de radiação solar e a grande quantidade de vapor
de água na atmosfera são características que favorecem uma alta reatividade química
atmosférica na região tropical (Andreae e Crutzen, 1997). Entretanto, deve-se destacar que a
maior fonte de aerossóis para a atmosfera na América do Sul são as emissões por queimadas
de florestas e cerrados, que ocorrem principalmente na estação seca na região amazônica,
sobretudo de origem antrópica. Áreas de plumas de queimadas de 5 a 8 milhões de km² são
comuns durantes os meses de agosto, setembro e outubro na região, com espessura óptica
regularmente excedendo 1,0, que representa um valor bastante elevado e indica a alta carga de
aerossóis na região em decorrência das queimadas (Artaxo et al, 2006, 2010).
Estimativas de emissões de aerossóis em regiões de florestas tropicais úmidas, pela
queima de florestas primárias e de manutenção de pastagens, indicam variações entre 6 a 25 g
kg-¹ para material particulado (PM) total e entre 7.5 a 15 g/kg para PM2.5, expressas como
massa de partículas de emissões primárias por unidade de massa de combustível seco
(Yokelson et al., 2008). As regiões do planeta que mais queimam biomassa estão
concentradas principalmente nos países em desenvolvimento, localizados nos trópicos e
subtrópicos da África, sudeste da Ásia e América do Sul (Andreae e Crutzen, 1990; Chand et
al., 2006). Para a Amazônia, as estimativas para emissões totais de PM2.5 e PM10 são de 8 e 10
Teragrama/ano, respectivamente (Yokelson et al., 2008).
Para a Amazônia, o processo de queimada da floresta apresenta uma dinâmica
complexa, dependendo das condições e propriedades do combustível, da umidade da madeira
e outros parâmetros. O processo pode ser dividido em duas fases. A primeira, “flaming”, é
caracterizada por uma combustão bastante eficiente, apresentando temperaturas elevadas e
chamas intensas. A segunda fase, denominada “smoldering”, ocorre quando a eficiência de
combustão cai bruscamente, apresentando ausência de chamas e temperaturas mais baixas,
resultando em altas taxas de emissão de material particulado, monóxido de carbono (CO) e
outros produtos de combustão incompleta (Guyon et al., 2005; Rizzo, 2006).
1.5 Queimadas na Amazônia: impactos no ambiente e na saúde humana
12
No Brasil, a queima de biomassa vegetal constitui uma prática de manejo utilizada em
diferentes culturas, na criação e na manutenção de pastos para criação de gado e como forma
de preparo do solo para atividades agrícolas (Piromal et al., 2008). Quase sempre está
associada ao desmatamento, pois é quando, após o desmate, agricultores e fazendeiros
queimam suas terras para converter as florestas em áreas de lavouras ou pastagens. As regiões
mais afetadas por emissões de queimadas são concentradas ao longo da região do arco do
desmatamento, acompanhando também áreas de influência das rodovias, mas o alcance das
plumas destas emissões pode alcançar a bacia amazônica em quase toda sua extensão
(Fearnside, 2005; 2006; Soares-Filho et al., 2005).
A ocorrência de queimadas traz inúmeros impactos ambientais, como o
empobrecimento do solo, a perda da biodiversidade de flora e fauna, efeitos no balanço
radiativo da atmosfera e no clima em diferentes escalas. As emissões de queimadas afetam a
saúde das pessoas expostas às altas concentrações de particulados (Arbex et al., 2004). As
partículas finas têm um tempo de residência na atmosfera maior do que as partículas grossas e
podem ser transportadas para grandes distâncias, de acordo com o padrão de circulação
atmosférica (Artaxo et al., 2006), o que aumenta sua capacidade de dispersão e,
consequentemente, o seu impacto sobre os indivíduos. Conforme já destacado, a composição
química da atmosfera na bacia amazônica sofre significativas mudanças na época da seca,
devido às emissões de gases traço e partículas de aerossóis provenientes de queimadas de
pastagens e florestas, gerando importantes implicações em nível local, regional e global. As
queimadas também contribuem significativamente nas emissões e nos fluxos de gases de
“efeito estufa” como o CO2 (dióxido de carbono), CH4 (metano), N2O (óxido nitroso),
compostos orgânicos voláteis (VOCs) e dezenas de outros gases (Nobre e Nobre, 2002;
Artaxo et al, 2006, 2010).
Os registros de ocorrência de queimadas, a modelagem climática e a análise estatística
das mesmas são ferramentas essenciais para se definir estratégias de combate a incêndios, à
projeção de impactos no ambiente e na sociedade, assim como contribuem para a elaboração
de diretrizes legais e ações eficazes de prevenção. A disponibilidade de informações
detalhadas e atualizadas sobre localização e extensão das áreas de queimadas é muito
importante para avaliar perdas econômicas e efeitos ecológicos; monitorar mudanças no uso e
cobertura da terra; elaborar modelos atmosféricos e de impactos climáticos devidos às
emissões de particulados de queimadas. O sensoriamento remoto tem representando uma
ferramenta importante para obter essas informações, principalmente em extensas áreas
13
afetadas pelo fogo (Piromal et al., 2008). A figura 1.7 mostra mapas anuais de focos de
queimadas em todo o Brasil, detectados pelos satélites NOAA-12 e NOAA-15, nos anos de
2001 a 2010. Nota-se, para a Amazônia, forte acúmulo de focos de calor ao longo da região
do arco do desmatamento.
Figura 1.7: Focos de calor acumulado anuais para o Brasil, no período de 2001 a 2010. Fonte: INPE.
Os potenciais efeitos das queimadas à saúde das populações têm sido pouco estudados
pela comunidade científica, tanto no Brasil quanto no exterior. Tal fato se deve em grande
parte à variedade de aspectos envolvidos e à dificuldade em separar conseqüências de vários
efeitos múltiplos, além da necessidade de infra-estrutura local, deficiência dos serviços de
saúde e em relação ao monitoramento de indicadores de exposição ambiental. Pesquisas em
saúde ambiental são consideradas complexas, à medida que a saúde humana depende de
vários fatores intrínsecos, tais como: exógenos (bióticos e abióticos), endógenos (fisiológicos
14
e anatômicos), comportamentais (psicológicos e culturais) e características demográficas
(Ribeiro e Assunção, 2002). Deste modo, estudar os impactos da queima de biomassa sobre a
saúde humana requer avaliar os efeitos deletérios em diferentes níveis de complexidade, como
os atendimentos ambulatoriais, as internações hospitalares, visitas à emergência hospitalar e a
mortalidade associada. A associação entre exposição a poluentes atmosféricos e reflexos nos
níveis de complexidade de atenção à saúde tem sido investigada, de forma mais sistemática,
apenas a partir da década de 1990 (Arbex et al., 2004).
Alguns estudos brasileiros apontam efeitos significativos da exposição a aerossóis de
queimadas nas funções cardiorrespiratórias, na Amazônia brasileira.
Mascarenhas et al, (2008) avaliaram o impacto das partículas de queimada na moda
fina (PM2.5) sobre os atendimentos diários de emergência por doenças respiratórias, em Rio
Branco (AC), no mês de setembro de 2005. Observou-se maior incidência de doenças
respiratórias em crianças menores de 9 anos e correlação positiva entre a concentração de
PM2.5 e atendimentos por asma.
Rosa et al, (2008) analisaram as internações hospitalares por doenças respiratórias em
pacientes menores de 15 anos de idade, no município de Tangará da Serra (MT), no período
de 2000 a 2005. Observou-se que as taxas de internação por doenças respiratórias nos
indivíduos estudados foram de 70,1/1.000 crianças e que no período de seca (maio a outubro)
houve um aumento de mais de 10% nas internações em comparação com o período de chuvas
(novembro a abril).
Castro et al, (2009) avaliaram a tendência da mortalidade por doenças respiratórias em
idosos e sua correlação com o número de focos de queimadas no estado de Rondônia, no
período de 1998 a 2005. As análises apontaram uma tendência de crescimento nas taxas de
mortalidade por doenças do aparelho respiratório (DAR) e doença pulmonar obstrutiva
crônica (DPOC), entre indivíduos acima de 65 anos, e também uma tendência de crescimento
no numero de focos de calor. Observou-se uma correlação positiva e estatisticamente
significativa entre os números de focos de queimadas e as taxas de mortalidade estudadas.
Ignotti et al, (2010) analisaram o efeito da variação diária nas concentrações de PM2.5
da queima de biomassa sobre o número diário das internações hospitalares de crianças
(menores de 5 anos) e idosos (maiores de 64 anos), nos municípios de Alta Floresta e Tangará
da Serra, Mato Grosso, no ano de 2005. Observou-se que as emissões de PM2.5 pela queima de
biomassa aumentaram as hospitalizações por doenças respiratórias em crianças e idosos em
15
Alta Floresta. Para Tangará da Serra, não foram verificadas associações estatisticamente
significativas.
Carmo et al, (2010) investigaram os efeitos de curto prazo da exposição de partículas
de queimadas na Amazônia na demanda diária de atendimento ambulatorial por doenças
respiratórias de crianças e idosos, no município de Alta Floresta, no Mato Grosso, no período
de janeiro de 2004 a dezembro de 2005. As análises apontaram que um incremento de 10
µg/m³ nos níveis de exposição ao material particulado esteve associado a aumentos de 2,9 e
2,6% nos atendimentos ambulatoriais por doenças respiratórias de crianças no 6º e 7º dias
subseqüentes à exposição. Em relação aos idosos, não foram encontradas associações
significativas nos atendimentos em associação com os índices de material particulado.
Vários outros estudos dos efeitos de poluentes atmosféricos na saúde em áreas urbanas
brasileiras também foram realizados, tais como Saldiva et al, (1996), realizado na cidade de
São Paulo; Arbex et al, (2007), analisaram o efeito das emissões de queimadas nas
internações hospitalares em municípios no estado de São Paulo afetados por emissões de
queimadas de cana de açúcar; Cançado et al, (2006), analisaram os efeitos de emissões de
queimadas de cana nas funções respiratórias em idosos e obteve efeitos bastante significativos
em termos de redução da função pulmonar.
Em geral os resultados destes estudos nacionais são compatíveis com grandes estudos
internacionais (Pope et al., 1995; 2002). Alguns estudos estão agora focando não somente em
partículas finas, mas partículas ultrafinas (Ibaldi-Mulli et al., 2002.), que são aquelas menores
que 1 mícron de tamanho, e que tem acesso facilitado aos alvéolos pulmonares.
1.6 Emissões de queimadas, poluição do ar e saúde pública
Poluição atmosférica se refere a todos os contaminantes do ambiente ao ar livre e
fechado, que incluem partículas e gases, potencialmente tóxicos quando inalados por pessoas
ou animais, afetando o ambiente de forma geral, ao modificarem a atmosfera da terra. É
causada por processos físicos, químicos e dinâmicos que conduzem à emissão de gases e
partículas por certas fontes de combustão e sua acumulação na atmosfera (Lave e Seskin,
1970; Duchiade, 1992; Gomes, 2002).
A combustão é um processo químico pelo qual um material reage rapidamente com o
oxigênio do ar, produzindo luz e calor intenso, de origem natural ou antrópica. Todo processo
de combustão gera fumaças, fuligens, cinzas voláteis, entre outras partículas. Podem-se
enquadrar diversos processos de combustão, tais como: termoelétricas, fornos, fogões
16
caseiros, veículos automotores, descargas atmosféricas industriais, incêndios e queimadas. No
caso da queima de biomassa, distinguem-se três fases no processo: ignição (ignition),
combustão com chama (flaming) e combustão com ausência de chamas (smoldering) (Lenzi e
Favero, 2009). A tabela 1.1 apresenta uma breve descrição dos principais poluentes
proveniente da queima de biomassa.
Tabela 1.1: Principais poluentes provenientes da queima de biomassa. Adaptado de Arbex et al., (2004).
Emissões Exemplos Fonte
Partículas
Partículas inaláveis
(PM10)
Condensação após combustão de gases; combustão incompleta de material inorgânico; fragmentos de vegetação e cinzas
Partículas finas (PM2.5)
Condensação por combustão de gases; combustão incompleta de material orgânico
Aldeídos Acroleína Combustão incompleta de material
orgânico Formaldeído Combustão incompleta de material
orgânico
Gases principais
Monóxido de carbono (CO)
Combustão incompleta de material orgânico
Ozônio (O3)
Produto secundário de óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos
Dióxido de nitrogênio (NO2)
Oxidação em altas temperaturas do nitrogênio do ar
Hidrocarbonetos Metano, Benzeno Combustão incompleta de material orgânico
Hidrocarbonetos aromáticos
policíclicos (PAHs)
Benzoalfapireno (BaP)
Condensação após combustão de gases; combustão incompleta de material orgânico
Conforme a Organização Mundial de Saúde (World Health Organization – WHO), a
poluição atmosférica é considerada um preocupante problema de saúde pública, afetando
populações de todo o mundo. Estima-se que mais de 2 milhões de mortes prematuras a cada
ano possa ser atribuída aos efeitos da poluição atmosférica urbana, das poluições ao ar livre
(reconhecidamente, outdoor) e em ambientes fechados (indoor). Estima-se também que mais
da metade da população afetada seja em países em desenvolvimento (WHO, 2005).
17
Estudos epidemiológicos têm evidenciado, em diferentes regiões do globo, um
aumento consistente de internações hospitalares e da mortalidade por doenças respiratórias e
cardiovasculares, relacionadas à exposição de poluentes presentes na atmosfera,
principalmente nos grupos mais susceptíveis que incluem as crianças e idosos, mesmo quando
em níveis considerados seguros pela legislação ambiental (Schwartz e Dockery, 1992; Pope et
al., 1995; 2002; Ostro et al., 1999; Hajat et al., 2001; Bell et al., 2006). A tabela 1.2 mostra os
padrões de qualidade do ar recomendados pela Organização Mundial de Saúde e pela
Resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) N. 003 DE 28 de Junho
de 1990. Nesta tabela são apresentados os padrões primários e secundários de qualidade do ar,
os quais representam as médias recomendadas para cada poluente em curto prazo (horas) e
longo prazo (anual), respectivamente. Existem diferenças significativas entre os padrões,
devendo-se considerar a recomendação da OMS a mais adequada para estudos de saúde
ambiental.
Tabela 1.2: Padrões de qualidade do ar para os principais poluentes atmosféricos, recomendados pela Organização Mundial de Saúde e pela Resolução CONAMA N 003 de 28 de Junho de 1990. Adaptado de WHO, (2005) e CONOMA (1990). Organização Mundial de Saúde (OMS) - 2005
Material particulado
PM10 50 µg/m³ (média para 24h) 20 µg/m³ (média anual) PM2.5 25 µg/m³ (média para 24h) 10 µg/m³ (média anual)
Ozônio O3 100 µg/m³ (média para 8h)
Dióxido de nitrogênio
NO2 200 µg/m³ (média para 1h) 40 µg/m³ (média anual)
Dióxido de enxofre
SO2 500 µg/m³ (média para 10minutos) 20 µg/m³ (média para 24h)
Resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) - 1990
Material particulado
PM10 240 µg/m³ (média para 24h) 80 µg/m³ (média anual) PM2.5 150 µg/m³ (média para 24h) 50 µg/m³ (média anual)
Ozônio O3 160 µg/m³ (média para 1h)
Dióxido de nitrogênio
NO2 320 µg/m³ (média para 1h) 100 µg/m³ (média anual)
Dióxido de enxofre
SO2 365 µg/m³ (média para 24h) 80 µg/m³ (média anual)
18
Os efeitos da poluição atmosférica sobre a saúde é de caráter adverso, apresentando
reflexos sobre o aparelho respiratório, cardiovascular, digestivo, sobre a pele e os olhos
(Gomes, 2002; Gonçalves, 2010). A tabela 1.3 apresenta alguns efeitos patogênicos dos
poluentes sobre a saúde humana. A forma de exposição humana aos poluentes é comumente
dividida em crônica ou aguda. Exposição crônica é quando ocorre repetidamente durante um
longo período de tempo, até vários anos. Exposição aguda é a exposição a elevados níveis de
poluentes que ocorre em um curto período de tempo, de horas a alguns dias (Arbex et al.,
2004; Cançado et al., 2006).
A inalação de poluentes atmosféricos produz diversos efeitos biológicos. A sua
inalação, deposição e uptake podem afetar o aparelho respiratório e ainda ser absorvidos pela
circulação sistêmica, atingindo outros órgãos (Gomes, 2002). O aparelho respiratório humano
consiste em um eficaz sistema de trocas gasosas e termorregulação. Logo depois de passar
pelas fossas nasais, o ar externo atravessa a laringe e percorre a traquéia, antes de chegar aos
pulmões. Neste percurso, entre as fossas nasais e a traquéia, o ar inspirado acaba passando por
grandes transformações, sendo humidicado, aquecido e depositado nas vias aéreas superiores,
de modo que as partículas sólidas de grande tamanho possam ser eliminadas. Modificado
pelos processos destacados, o ar alcança a traquéia e a percorre até dividir-se pelos brônquios
principais, direito e esquerdo, antes da introdução nos pulmões. Uma vez inaladas, o destino
das partículas depende do seu comportamento aerodinâmico, tais como dimensão, forma e
composição química (Arbex et al., 2004; Cançado et al., 2006).
19
Tabela 1.3: Efeitos dos poluentes atmosféricos sobre a saúde. Adaptado de Arbex, et al., (2004); Gomes (2002).
Poluentes Efeitos potenciais sobre a saúde
Material particulado Irritação, inflamação e aumento da reatividade brônquica; Sibilos,
exacerbação de crises de asma brônquica; Infecções respiratórias; DPOC; Exacerbação de DPOC; Agrava a resposta a outros poluentes tóxicos.
Monóxido de carbono
Produção de carbohixemoglobina e consequente diminuição da capacidade do sangue de transportar oxigênio; Hipóxia Tecidual; Atinge o desenvolvimento de fetos.
Dióxido de nitrogênio
Irritação, inflamação e aumento da reatividade brônquica; Edema pulmonar e fibrose; Aumenta a susceptibilidade a infecções respiratórias bacterianas e virais; Diminuição da capacidade pulmonar em crianças.
Dióxido de enxofre
Aumenta a reatividade brônquica; Sibilos e exacerbação de asma brônquica; Exacerbação de DPOC; Aumenta a susceptibilidade a infecções.
Ozônio Irritação, inflamação, dificuldade respiratória e fibrose;
Efeitos adversos dos poluentes atmosféricos na saúde
- Aumento da mortalidade; - Aumento da incidência de câncer de pulmão; - Exacerbação de asma mais freqüente; - Infecções respiratórias mais freqüentes; - Aumento das exacerbações de bronquite crônica e doenças cardiovasculares;
É possível observar na figura 1.8 os principais componentes do aparelho respiratório
humano e sua relação com a inalação de material particulado. As partículas inaladas podem
ter dimensões entre 100 e 0,01µm, que podem se depositar nas vias aéreas superiores e
inferiores. As partículas com dimensões superiores a 10µm não atingem o pulmão, sendo
retirados nos sistemas de deposição do nariz e sistema respiratório superior. As partículas
inferiores a 10µm podem adentrar no sistema respiratório. Entre 2,5 e 10µm, em geral, as
partículas depositam-se essencialmente nos brônquios principais. As partículas ultrafinas
(menores que 0,1µm) podem atingir porções mais profundas do sistema respiratório, até
atingir os alvéolos pulmonares (Gomes, 2002).
20
Figura 1.8: Principais componentes do aparelho respiratório humano e sua relação com a inalação de material particulado. Adaptado de Infoescola, (2011).
Quando depositadas no sistema respiratório, as partículas sofrem uma série de
alterações de natureza biológica, física e química, envolvendo a dissolução nos líquidos
orgânicos e eventualmente interagindo com a corrente sanguínea. O tempo de residência no
organismo humano irá variar conforme o nível de deposição ao longo do sistema respiratório
e sua absorção por outros processos da fisiologia humana, podendo ser eliminadas logo após a
exposição, ou mais lentamente (Arbex et al., 2004).
À medida que vão se depositando no trato respiratório, essas partículas passam a ser
removidas pelos mecanismos de defesa, como o espirro ou a tosse. Entretanto, ao serem
inaladas mais profundamente, eventualmente podem contribuir para o desenvolvimento de
doenças como sinusite aguda, pneumonia, faringite, amigdalite, entre outras de caráter agudo;
enfisema, doenças progressivas obstrutivas crônicas (DPOC), bronquite, asma, entre outras de
caráter crônico (Cançado et al., 2006).
21
1.7 Objetivos deste estudo
Objetivo geral: Investigar a associação da exposição ao material particulado fino emitido em
queimadas e as internações hospitalares em crianças menores de 9 anos de idade por doenças
respiratórias, no município de Manaus, Amazonas, no período de 2002 a 2009.
Objetivos específicos:
1) Descrever a distribuição temporal (2002 a 2009) das internações hospitalares por
doenças respiratórias da faixa etária e área do estudo;
2) Descrever a distribuição temporal (2002 a 2009) das concentrações de material
particulado fino emitido em queimadas, de variáveis meteorológicas (precipitação,
temperatura e umidade relativa) e focos de queimadas sobre a região da área de
estudo;
3) Verificar a associação entre as concentrações de material particulado fino emitido em
queimadas e as taxas de internações hospitalares por doenças respiratórias da faixa
etária e área do estudo;
22
2. Procedimentos metodológicos 2.1 Caracterização da área de estudo 2.1.1 Município de Manaus: aspectos socioeconômicos e fisiográficos
A cidade de Manaus, capital do estado do Amazonas, está situada na microrregião
denominada Médio Amazonas, na confluência do Rio Negro com o Rio Solimões. O
município apresenta uma área de 11.401 km². Desse total, aproximadamente 592,194 km² (5,2
% da área total do município) são ocupados pelos 56 bairros quem compõe a cidade e está
localizada entre as coordenadas geográficas 02º56’12,5’’ e 03º09’45,6’’ da latitude Sul e 59º
48’44,4’’ e 60º 06’54,7’’ longitude Oeste de Greenwich. O município de Manaus limita-se ao
norte com o município de Presidente Figueiredo; a leste, com os municípios de Itacoatiara e
Rio Preto da Eva; ao sul, com os municípios de Iranduba e Careiro; e a oeste, com o
município de Novo Airão (Figura 2.1) (Prefeitura Municipal de Manaus, 2008).
Figura 2.1: Localização geográfica do município de Manaus e área urbana.
23
De acordo com o censo populacional 2010 do IBGE, o município de Manaus possui
1.802.525 de habitantes, com uma densidade populacional de 158,1 hab/km². Deste total
populacional do município, 1.793.416 habitantes residem na área urbana (99,49%) e 9.109
habitantes residem na área rural (0,51%). O município de Manaus representa 53,8% da
população estadual, que possui 3.350.773 de habitantes (IBGE, 2010 a). Estes são alguns dos
primeiros resultados disponíveis do censo 2010 do IBGE, que se encontra atualmente em fase
de análise dos dados coletados.
A partir da década de 1970, a cidade de Manaus sofreu intenso processo de
urbanização e expansão demográfica, associada ao grande contingente migratório vindo do
interior do Amazonas e de outros estados, conforme ilustrado na figura 2.2. As pressões
ambientais decorrentes do crescimento da população na área urbana de Manaus ocasionaram
significativas alterações em seu espaço físico, como a proliferação de ocupações irregulares,
associada ao inadequado uso e ocupação do solo; perdas de cobertura vegetal; assoreamento e
poluição de igarapés (termo regional amazônico para “pequeno rio”); degradação da
qualidade de vida e da saúde humana (Nogueira, 2007).
1970 1980 1991 1996 2000 2006 2010
Anos (1970-2010)População de Manaus
311.622
633.383
1.011.501 1.157.357
1.405.835
1.802.525 1.688.524
+ 103%
+ 59%
+ 14% + 21%
+ 20% + 6%
Figura 2.2: População do município de Manaus e incremento populacional, entre 1970 a 2010. Fonte: IBGE, 2010.
O Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDH-M) de Manaus, para o ano
2000, é de 0,774, valor aproximado da média estadual (0,713) e um pouco acima da média
nacional (0,766), conforme verificado na tabela 2.1. O IDH-M é formulado com base na
média de indicadores básicos (educação, longevidade e renda) transformados em unidades de
medidas comparáveis. Embora questionado, ainda é um dos indicadores utilizados para
identificar situações extremas associadas à desigualdade de bem-estar entre indivíduos.
24
Conforme o Plano Municipal de Saúde de Manaus (2006), das treze cidades brasileiras com
mais de um milhão de habitantes, a cidade que menos evoluiu foi Manaus, cujo aumento do
IDH-M foi de apenas 3,9%, o que contribuiu para que a capital amazonense fosse da 11ª para
a última colocação entre 1991 e 2000. O fator que mais contribuiu para a diminuição do
índice no período foi à queda da renda per capita de R$ 276,90 para R$ 262,40, fato único
entre estas cidades com mais de um milhão de habitantes. Isso pode estar associado ao
acentuado crescimento populacional experimentado por Manaus nesses nove anos que foi de
39%, o maior do grupo (Atlas Municipal de Manaus, 2008).
A tabela 2.2 e figura 2.3 apresentam a população do município de Manaus, para o ano
de 2009, estratificada por faixa etária e sexo. Observa-se que crianças até 9 anos de idade
representam cerca de 18% da população total.
Tabela 2.1: Comparação do Índice de Desenvolvimento Humano – Brasil, Amazonas e Manaus, de 1991 e 2000. Adaptado de Plano Municipal de Saúde de Manaus (2006).
Tabela 2.2: População residente por faixa etária e sexo, do município de Manaus, para o ano de 2009. Fonte dos dados: IBGE, (2010 a).
ANO Brasil Amazonas Manaus 1991 2000 1991 2000 1991 2000
IDHM 0,696 0,766 0,664 0,713 0,745 0,774 IDHM- Renda 0,681 0,723 0,640 0,634 0,712 0,703
IDHM - Longevidade 0,662 0,727 0,644 0,692 0,681 0,711 IDHM – Educação 0,745 0,849 0,707 0,813 0,843 0,909
Faixa Etária Homens Mulheres Total 80 anos e mais 4.080 (0,23%) 7.090 (0,41%) 11.170 (0,64%) 70 a 79 anos 10.821 (0,62%) 15.601 (0,90%) 26.422 (1,52%) 60 a 69 anos 25.219 (1,45%) 30.395 (1,75%) 55.614 (3,20%) 50 a 59 anos 56.288 (3,24%) 62.624 (3,60%) 118.912 (6,84%) 40 a 49 anos 95.559 (5,50%) 103.537 (5,96%) 199.096 (11,45%) 30 a 39 anos 140.057 (8,06%) 154.007 (8,86%) 294.064 (16,91%) 20 a 29 anos 169.703 (9,76%) 183.085 (10,53%) 352.788 (20,29%) 15 a 19 anos 85.684 (4,93%) 87.309 (5,02%) 172.993 (9,95%) 10 a 14 anos 90.461 (5,20%) 91.309 (5,25%) 181.770 (10,45%) 5 a 9 anos 89.759 (5,16%) 88.993 (5,12%) 178.752 (10,28%) 1 a 4 anos 60.569 (3,48%) 58.633 (3,37%) 119.202 (6,86%)
Menor 1 ano 14.228 (0,82%) 13.630 (0,78%) 27.858 (1,60%) Total 842.428 (48,45%) 896.213 (51,55%) 1.738.641 (100%)
25
15 10 5 0 5 10 15
Percentual da população
Faixa etária (anos)
Pirâmide Etária - População de Manaus (2009)
Homens
Mulheres
0 - 9 0 - 9
10 - 19 10 - 19
20 - 29 20 - 29
30 - 39 30 - 39
40 - 49 40 - 49
50 - 59 50 - 59
60 - 69 60 - 69
70 - 79 70 - 79
80 e + 80 e +
Figura 2.3: Pirâmide etária do município de Manaus, para o ano de 2009. Fonte dos dados: IBGE, (2010 a).
O município de Manaus está inserido na unidade geomorfológica denominada Planalto
da Amazônia Oriental, onde a altimetria do relevo não ultrapassa 120 metros. O relevo do
sítio urbano de Manaus apresenta como principal característica as formas de interflúvios
tabulares (platôs), entrecortado por uma extensa rede de igarapés. A litologia (formação
geológica) da cidade é basicamente constituída pela formação Alter do Chão, constituídos por
arenitos duros e maciços, de coloração esbranquiçada e avermelhada, quartzosos e com
granulação fina e grossa que afloram na cidade (Vieira, 2008). O solo predominante é o do
tipo Latossolo, com variações de cor amarela a vermelho-amarelado, de constituição bastante
argilosa. As figuras 2.4a e 2.4b apresentam as unidades geomorfológicas e pedológicas,
respectivamente, da região da área urbana de Manaus.
Figura 2.4: a) Unidades geomorfológicas da região de Manaus e arredores. Adaptado de Vieira, (2008). b) Tipos de solos da região de Manaus e arredores. Adaptado de IBGE, (2010 b).
Depressão Marginal Norte Amazônica
Planalto da Amazônia Oriental
Depressão da Amazônia Ocidental
Planície do Rio Amazonas
N
Latossolos Vermelho-Amarelos
Alissolos Crômicos
Luvissolos CrômicosGleissolos HáplicosCorpos d’água
N
b) a
26
No que se refere à cobertura vegetal, o município de Manaus está situado na Floresta
Ombrófila Densa, de Terras Baixas, sendo que sua área urbana encontra-se inserida em áreas
com predominância de vegetação secundária, conforme a figura 2.5.
Floresta Ombrófila Densa (Terras Baixas)
N
Floresta Ombrófila Densa (Vegetação secundária)
Floresta Ombrófila Densa (Aluvial)
Corpos d’água Figura 2.5: Tipos de cobertura vegetal da região de Manaus e arredores. Adaptado de IBGE, (2010 b).
Pela posição geográfica, o município de Manaus situa-se em uma região de intensa
radiação solar ao longo do ano. O clima predominante apresenta-se como tropical chuvoso,
com características de quente e úmido. Climatologicamente, o período chuvoso para Manaus
é de janeiro a abril, sendo o mês de março o mais chuvoso, com média de 310 mm; o período
seco corresponde aos meses de julho a setembro, sendo agosto o mês mais seco, com média
de 50 mm (Figura 2.5a). Paralelamente, agosto mostra-se o mês de maior insolação, em
médias anuais, com menor quantidade de dias com chuva e nebulosidade (Figura 2.5b). Maio
a junho e outubro a dezembro são considerados meses de transição. Durante o ano, chove em
média 190 dias, resultando em um total acumulado de chuvas, em média anual, de 2.280 mm.
A umidade relativa do ar apresenta médias mensais em torno de 88% no período chuvoso e de
77% no período seco (Figura 2.6a). As temperaturas médias mensais variam entre 26ºC a
27,6ºC (Figura 2.6b), com temperatura máxima média entre 30ºC e 32,9ºC (Figura 2.7a) e
temperatura mínima média entre 22,7ºC e 23,7ºC (Figura 2.7b).
27
Figura 2.6: a) Precipitação mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Insolação mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010).
Figura 2.7: a) Umidade relativa do ar mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Temperatura média mensal de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010).
Figura 2.8: a) Temperatura mínima mensal média de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). b) Temperatura máxima média mensal de Manaus (1931-1960 e 1961-1990). Fonte: INMET, (2010). 2.1.2 Serviços de saúde e perfil de morbidade do município de Manaus
O município de Manaus possui um total de 1.003 estabelecimentos de saúde, sendo
332 do setor público e 671 do setor privado, em sua maioria de caráter ambulatorial, segundo
b) a) Manaus Manaus
b) a) Manaus Manaus
b) a) Manaus Manaus
28
dados do Cadastro Nacional de Estabelecimento de Saúde – CNES, em dezembro de 2009
(Tabela 2.3). A tabela 2.4 mostra a quantidade de leitos cadastrados no CNES relacionados ao
atendimento infantil e pneumologia, em dezembro de 2009, quanto às esferas administrativas,
públicas e privada, bem como a quantidade de leitos cobertos pelo SUS. A tabela 2.5
apresenta o número de leitos (cobertos pelo SUS) por 1000 habitantes, considerando esferas
administrativas públicas e privadas de saúde, em especialidade de Pneumologia e Pediatria
Clínica, com base na população de crianças até 9 anos.
Com relação ao perfil de morbidade hospitalar no município de Manaus, considerando
as internações no período de 2002 a 2009 da população residente, os principais grupos de
causas são: doenças do aparelho respiratório (17,6%), doenças do aparelho digestivo (14,9%)
e doenças infecciosas e parasitárias (13,7%) (Tabela 2.5 e Figura 2.9). Adotou-se o critério de
excluir o capítulo XV (Gravidez, Parto e Puerpério), pois representa normalmente o maior
grupo de causas em internações hospitalares. Foi observado que o capítulo de doenças
respiratórias apresentou a maior distribuição percentual de internações em crianças com faixa
etárias até 9 anos de idade, respectivamente: menores que 1 ano, 46,6%; de 1 a 4 anos, 11
meses e 29 dias, 39,6%; de 5 a 9 anos, 11 meses e 29 dias, 20,6% (Tabela 2.6). Menores de 29
dias de vida foram retirados da série de dados, pois as taxas de internação normalmente são
relacionadas ao parto, não necessariamente à exposição à poluição atmosférica.
Conforme o Plano Municipal de Saúde de Manaus (2006), as unidades públicas
estaduais e municipais de saúde constituem a maioria da rede prestadora de serviços do SUS e
se organizam por níveis de hierarquia de procedimentos na Atenção Básica, Média e Alta
Complexidade, conforme a capacidade potencial dos estabelecimentos. A tabela 2.7 apresenta
os dados referentes aos indicadores de Atenção Básica, entre os anos de 2002 a 2009, sobre o
modelo de atenção e a população coberta por estes serviços de saúde. A Atenção Básica
caracteriza-se por um conjunto de ações que abrangem a promoção e proteção da saúde, a
prevenção de agravos, o diagnóstico, o tratamento, a reabilitação e a manutenção da saúde; é
desenvolvida por meio do exercício de práticas gerenciais e sanitárias dirigidas a populações
de territórios bem delimitados, pelas quais cada esfera do Governo (Federal, Estadual e
Municipal) é responsável pela elaboração de diretrizes da política nacional, pelo
acompanhamento e implantação das estratégias, e execução das ações de saúde (Brasil, 2006).
Através da Política Nacional de Atenção Básica, aprovada em 28 de março de 2006, foi
estabelecida a revisão de diretrizes e normas para a organização da Atenção Básica
29
direcionada ao Programa de Saúde da Família (PSF) e Programa de Agentes Comunitários
(PACS). Tabela 2.3: Quantidade de estabelecimentos de saúde cadastrados no CNES, em dezembro de 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010).
Tipo de estabelecimento Serviço prestado Federal Estadual Municipal Privada Total Consultório isolado Ambulatorial - - - 413 413 Centro de Saúde/Unidade Básica de Saúde
Ambulatorial 1 13 224 1 239
Ambulatório especializado Ambulatorial - 2 5 125 132 Unidade de Serviço de Apoio de Diagnose e Terapia
Ambulatorial - - 3 75 78
Policlínica Ambulatorial 1 11 8 14 34 Hospital especializado Internação - 10 1 13 24 Posto de Saúde Ambulatorial - - 19 - 19 Hospital Geral Internação 2 5 - 10 17 Cooperativa Outros - - - 17 17 Pronto Socorro Geral Internação/Urgên. - 9 - 1 10 Secretaria de Saúde Outros - 1 4 - 5 Central de Regulação de Serviços de Saúde
Outros - 1 2 - 3
Farmácia Medica Excepcional
Outros - 1 - 2 3
Pronto Socorro Especializado
Internação/Urgên. - 3 - - 3
Centro de Atenção Psicossocial
Ambulatorial - 2 - - 2
Unidade de Vigilância em Saúde
Outros - - 1 - 1
Unidade Móvel Fluvial Ambulatorial - - 1 - 1 Unidade Móvel Terrestre Ambulatorial - - 1 - 1 Laboratório Central de Saúde Pública - LACEN
Ambulatorial - 1 - - 1
Total 4 59 269 671 1.003 Tabela 2.4: Quantidade de leitos de internação cadastrados no CNES, em dezembro de 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010).
Tipo de leito de internação
Descrição Federal Estadual Municipal Privada Total
Clínico Pneumologia 3 (3) 19 (19) - 16 38 (22)
Pediátrico Pediatria Clínica 27 (25) 393 (393) 3 (3) 91 (32) 514 (453) Pediatria Cirúrgica - 11 (11) - 2 (1) 13 (12)
Complementar UTI Infantil I - 3 - 7 10 UTI Infantil II 2 (2) 48 (48) - - 50(50)
Nota: Os números em parênteses se referem à quantidade de leitos cobertos pelo SUS.
30
Tabela 2.5: Número de leitos (cobertos pelo SUS) por 1000 habitantes, considerando esferas administrativas públicas e privadas de saúde, em especialidade de Pneumologia e Pediatria Clínica, com base na população de crianças até 9 anos. Município de Manaus, Amazonas. Período de 2005, 2007 e 2009.
Tipo de leito de internação 2005* 2007* 2009*
Pneumologia Clínica 0,06 0,07 0,07 Pediatria Clínica 1,3 1,4 1,3
* Situação no final do ano Tabela 2.6: Distribuição percentual de internações segundo grupo de causas e faixa etária, segundo local de residência, no período de 2002 a 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010).
CID10* <1a** 1-4a 5-9a 10-14a 15-19a 20-49a 50-64a 65 e + Total X 46,6 39,6 20,6 11,3 7,5 5,8 7,5 13,8 17,6 XI 5,9 8,8 12,2 12,7 15,6 20,2 19,3 13,0 14,9 I 24,9 23,5 19,7 17,8 11,7 10,0 6,7 6,8 13,7 II 1,4 4,2 9,9 14,7 13,1 13,8 13,1 9,6 10,2 IX 0,2 0,1 0,5 1,6 4,2 8,4 22,2 27,1 9,8
XIX 0,7 2,4 8,9 13,1 20,5 14,3 6,1 5,8 8,7 XIV 3,2 4,3 7,9 7,3 8,1 9,1 8,3 7,4 7,2 XIII 0,2 0,6 2,7 4,3 4,8 4,0 2,3 1,5 2,5 XII 0,9 1,8 2,6 2,5 2,6 2,0 2,9 3,2 2,2 IV 1,6 1,5 1,4 1,3 0,9 1,3 3,3 4,3 2,0
Outros 14,8 13,3 13,7 13,6 11,2 11,2 8,5 7,7 11,3 Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100
* Excluiu-se o capítulo XV (Gravidez, Parto e Puerpério); ** Considerou-se crianças acima de 29 dias de vida Nota: X: Doenças do aparelho respiratório; XI: Doenças do aparelho digestivo; I: Doenças infecciosas e parasitárias; II: Neoplasias; IX: Doenças do aparelho circulatório; XIX: Causas externas; XIV: Doenças do aparelho geniturinário; XIII: Doenças tec. conjuntivo; XII: Doenças de pele; Doenças endócrinas nutricionais.
Cap. X17,56%
Cap. XI14,85%
Cap. I13,71%
Cap. II10,19%
Cap. X9,81%
Cap. XIX8,66%
Cap. XIV7,22%
Cap. XIII2,48%
Cap. XII2,24%
Cap. IV2,02%
Outros capítulos11,27%
X. Doenças do aparelho respiratório
XI. Doenças do aparelho digestivo
I. Algumas doenças infecciosas e parasitárias
II. Neoplasias (tumores)
IX. Doenças do aparelho circulatório
XIX. Causas externas
XIV. Doenças do aparelho geniturinário
XIII.Doenças sist osteomuscular e tec conjuntivo
XII. Doenças da pele e do tecido subcutâneo
IV. Doenças endócrinas nutricionais e metabólicas
Outros capítulos
Figura 2.9: Distribuição percentual de internações segundo grupo de causa, no período de 2002 a 2009, no município de Manaus. Fonte dos dados: CNES, (2010).
31
Tabela 2.7: Modelo de atenção básica à saúde e população coberta no município de Manaus. Período de 2002 a 2009. Fonte: Sistema de Informação Ambulatorial – SIAB, 2010.
Modelo de atenção População coberta1 % de população coberta
2002
PSF 596.858 40,09 PACS 263.811 17,72 Outros 82.954 5,57
TOTAL 943.623 63,38
2003
PSF 665.279 43,56 PACS 248.769 16,29 Outros - -
TOTAL 914.048 59,85
2004
PSF 660.305 42,17 PACS 263.810 16,85 Outros - -
TOTAL 924.115 59,02
2005
PSF 655.999 39,89 PACS 258.582 15,72 Outros - -
TOTAL 914.581 55,61
2006
PSF 552.195 32,70 PACS 271.269 16,07 Outros - -
TOTAL 823.464 48,77
2007
PSF 466.303 26,92 PACS 236.809 13,67 Outros - -
TOTAL 703.112 40,60
2008
PSF 814.127 47,64 PACS 188.967 11,06 Outros - -
TOTAL 1.003.094 58,69
2009
PSF 703.471 40,46 PACS 86.154 4,96 Outros - -
TOTAL 789.625 45,42 Nota: 1Situação no final do ano. PSF – Programa de Saúde da Família. PACS – Programa de Agentes Comunitários 2.2 Delineamento do estudo
Para investigar a relação dos níveis do material particulado emitido em queimadas
sobre as internações hospitalares de crianças em Manaus foi proposto um estudo descritivo
com delineamento ecológico de série temporal.
Os estudos ecológicos apresentam como principal característica a utilização de dados
agregados, pela análise de um grupo de indivíduos definidos por uma região geográfica, seja
uma população de um bairro, cidade ou região. Estudos deste tipo possuem a vantagem de
serem relativamente mais fáceis de serem realizados se comparados com estudos analíticos,
além de ser utilizados para gerar hipóteses ou avaliar impactos populacionais de uma
32
determinada variável, como, por exemplo, detectar os efeitos da poluição do ar na saúde
humana (Arbex, 2001; Cançado, 2003; Gonçalves, 2010).
Uma série temporal é uma seqüência de dados obtidos em intervalos regulares de
tempo durante um determinado período. Este conjunto pode ser obtido através de observações
periódicas ou processos de contagem do evento em estudo (Latorre e Cardoso, 2001). Essa
abordagem permite estudar a variação do número de ocorrências de um evento (internações
hospitalares, atendimentos ambulatoriais, óbito) ao longo do tempo e as influências de fatores
controladores ambientais, tais como variações sazonais de diferentes freqüências (dias, meses,
estações do ano), variáveis meteorológicas, poluentes atmosféricos, entre outros fatores de
interesse (Arbex, 2001).
Conforme Latorre e Cardoso (2001), durante a análise de uma série temporal,
primeiramente, deve-se modelar o fenômeno estudado para, então, descrever o
comportamento da série, fazer estimativas e, por fim, avaliar os fatores que influenciaram no
comportamento da série, buscando definir relações de causa e efeito entre duas ou mais séries
de dados. Para tanto, um conjunto de técnicas estatísticas disponíveis podem ser aplicadas,
dependendo do tipo de série analisada e do objetivo do estudo.
2.3 Fontes dos dados 2.3.1 Morbidade respiratória
Este estudo foi conduzido com séries históricas de dados de internação hospitalar por
doenças respiratórias (DRs), considerando a população residente no município de Manaus, de
crianças até nove anos de idade, para o período de 01 de janeiro de 2002 a 31 de dezembro de
2009. Estes dados são registros das Autorizações de Internação Hospitalar (AIH) de hospitais
públicos e privados e que atendem à parcela da população que não dispõe de planos de saúde
privados, de caráter particular ou custeado por empresas.
O grupo etário delimitado foi selecionado por representar normalmente os indivíduos
mais vulneráveis às doenças do aparelho respiratório e aos efeitos de poluentes atmosféricos.
A Organização Mundial de Saúde (2008) reconhece os grupos vulneráveis por poluição
atmosférica baseados em diversos fatores de risco associados ao ambiente, às condições
socioeconômicas e comportamentais, às altas prevalências de doenças crônicas e ao tempo de
exposição aos poluentes. A vulnerabilidade biológica das crianças decorre de peculiaridades
fisiológicas. Fatores como maior velocidade de crescimento, maior área de perda de calor por
unidade de peso, elevadas taxas de metabolismo em repouso e consumo de oxigênio,
33
possibilitam que agentes químicos presentes na atmosfera acessem suas vias respiratórias de
forma mais rápida que um adulto. Condições como imaturidade imunológica, o calibre
reduzido da via aérea, a baixa capacidade dos mecanismos físicos de defesas respiratórias,
como tosse, espirro e movimento ciliar, contribuem para maior incidência e gravidade das
condições respiratórias entre as crianças mais jovens (Macedo et al,.2007; Gonçalves, 2010).
Os dados de internação coletados foram secundários, obtidos via o banco de dados do
Sistema Único de Saúde – SUS (DATASUS), do Ministério da Saúde, disponibilizado na
internet (http://www.datasus.gov.br/). As internações hospitalares, bem como todo
procedimento durante a internação, devem se notificadas ao SUS por meio de preenchimento
das Autorizações de Internação Hospitalar (AIH). Todas estas informações são registradas e
arquivadas no banco de dados do SUS. Este banco de dados é composto pelo registro de
pagamentos efetuados pelo SUS aos prestadores de serviço. A tabulação dos tipos de doenças
respiratórias seguiu, portanto, a Classificação Internacional de Doenças (CID-10), publicada
pela Organização Mundial de Saúde, a qual estabelece um código de classificação de doenças
e de uma grande variedade de sinais, sintomas, aspectos anormais, queixas, circunstâncias
sociais e causas externas para ferimentos ou doenças, empregadas em estatísticas de
morbidade e mortalidade. Os dados de internação foram tabulados seguindo o processo de
contagem simples diária do número de indivíduos relacionados ao código de doenças
respiratórias (capítulo X, J00-J99, CID-10).
No website do DATASUS, estão disponíveis os arquivos de dados que são
publicamente acessíveis e que apresentam em números os serviços prestados pelo SUS. Para o
estudo, foram utilizados os dados transferidos do arquivo MS-BBS, que envolve o movimento
mensal de internação hospitalar, Atendimento Ambulatorial e Cadastro de Hospitais por
Unidade de Federação; tabelas de procedimentos médicos, entre outros serviços. Para a
tabulação e leitura dos dados selecionados foi utilizado o software TabWin32 versão 3.6
(disponível em: http://www.datasus.gov.br/tabwin).
Delimitou-se trabalhar somente com internações hospitalares devido à ausência de
dados sistematizados confiáveis em relação aos demais níveis de atendimento, como
ambulatorial e emergência, na rede municipal e estadual de saúde de Manaus, conforme
observado em levantamento prévio de campo.
2.3.2 Obtenção da concentração de material particulado em Manaus
34
Devido à ausência de estações de superfícies com medidas da concentração de
material particulado na região da cidade de Manaus, este estudo foi conduzido a partir do uso
de técnicas de sensoriamento remoto para estimativas dos níveis de aerossóis emitidos em
queimadas, utilizando-se o sensor MODIS (MODerate Resolution Imaging
Spectroradiometer) (Remer at al., 2005). Foram utilizadas estimativas médias diárias da
chamada espessura ótica de aerossóis (AOD) para o comprimento de onda de 550 nm, que
expressa a quantidade média de partículas da coluna atmosférica integrada, obtida pelo
produto MODIS04 Level 2.0, do período de 2002 a 2009.
O sensor MODIS foi inicialmente lançado a bordo do satélite TERRA em dezembro
de 1999 e mais tarde lançado também a bordo do satélite AQUA, em 2002. Ambos os
satélites possuem órbita polar em sincronia com o Sol, a 705 km de altitude, com horário de
passagem em torno de 10h30min no período da manhã (satélite TERRA) e 13h30min no
período da tarde (satélite AQUA) (Remer et al, 2005). O MODIS é um radiômetro espectral
passivo, sendo o primeiro sensor elaborado especificamente para obter observações globais de
aerossóis com resolução moderada. Possui uma largura de cobertura de observação de 2330
km, suficiente para realizar uma cobertura global completa de 1 a 2 dias. Trata-se de um
instrumento de pesquisa multidisciplinar, podendo ser aplicado em diferentes áreas do
conhecimento científico, como em estudos de alterações do uso do solo, temperatura de
superfície do mar, propriedades de nuvens, estudos de aerossóis, entre outros (Artaxo et al,
2006). A resolução espacial utilizada neste estudo foi de 10 km. Uma descrição detalhada do
instrumento MODIS, como desenho ótico, características das bandas espectrais, calibração e
operação podem ser obtidos em Remer et al (2005).
Medidas de AOD podem ser obtidos também a partir de estações de superfície, como a
rede de fotômetros solares AERONET (AErosol RObotic NETwork), a qual vem sendo
operada pelo Instituto de Física da Universidade de São Paulo (IFUSP) em parceria com a
agência aeroespacial norte-americana NASA (National Aeronautics and Space
Administration), com medições contínuas em algumas regiões da Amazônia brasileira.
Devido a não existência de sensor AERONET próximo à região da área urbana de Manaus, o
estudo é delimitado ao uso das estimativas via sensoriamento remoto, pelo sensor MODIS, o
qual é validado a partir das estações de fotômetros solares de superfície nos demais locais da
Amazônia, para aerossóis emitidos em queimadas.
As medidas de estimativas de AOD foram obtidos via o banco de dados disponível no
website do MODIS-NASA (http://modis.gsfc.nasa.gov/). O formato dos dados distribuídos
35
aos usuários do MODIS é o HDF (Hierarchical Data Format) e possui a vantagem de poder
ser trabalhado em diversas plataformas de software. Além disso, sua estrutura lógica o
converte em um dado auto-descritivo, permitindo a inclusão de uma grande quantidade de
medidas de diferentes tipos e origens em um mesmo arquivo. No estudo, os dados obtidos
foram processados no software MatLab e foram extraídos pelo Sr. Glauber Cirino Guimarães
mestrando do CLIAMB.
A partir dos dados de AOD do MODIS, organizados em médias diárias do período de
2002 a 2009, fez-se uso de regressão linear para estimar os níveis de material particulado fino
(PM2.5). Este método consistiu na aplicação da equação de regressão linear proposta por
Melina Paixão et al., (estudo submetido à publicação, orientado por Dr. Paulo Artaxo, IFUSP)
e que estima os níveis de material particulado fino, em µg/m³, para a região do arco do
desmatamento na Amazônia a partir das medidas de AOD. No estudo foi explorado a relação
entre AOD (medido pelo AERONET e estimado pelo MODIS) e concentrações de PM2.5
medidas por instrumentos de monitoramento de superfície (TEOM - Tapered Element
Oscillating Microbalance; SFU – Stacked-Filter Units) nos municípios de Santatém (PA),
Alta Floresta (MT) e Ji-Paraná (RO), em campanhas do período de 1995 a 2006. A
dissertação de mestrado da Sra. Melina Paixão, em elaboração no IFUSP detalha os
procedimentos para a obtenção da equação de regressão proposta, que estima as
concentrações de PM2.5 a partir de dados de AOD do MODIS (Equação 1).
Onde: PM2.5 = PM2.5 estimado para área de estudo (µg/m³), (40±2) = Constante, AOD500 = AOD estimado pelo sensor MODIS para área de estudo, (5±2) = Constante.
No estudo de Melina Paixão et al. foram observadas correlações estatisticamente
significativas entre o AOD do MODIS e concentrações de PM2.5, estimadas pela regressão e
medidas em superfície, o que evidencia a utilidade da técnica desenvolvida. As figuras a
seguir apresentam alguns resultados da validação obtida do sensor MODIS para PM2.5
(Figuras 2.10, 2.11, 2.12 e 2.13).
PM2.5 = (40 ± 2) × AOD500 + (5 ± 2) (1)
36
Figura 2.10: Correlação entre PM2.5 obtido pelo instrumento SFU e AOD em 500nm pelo AERONET, em Alta Floresta/MT, correspondente ao período de 2001 a 2005. PM2.5 = (40 ±2)AOD500 + (5.0±1.3). R=0.85. Médias diárias. N=152.
Figura 2.11: Correlação entre PM2.5 obtido pelo instrumento TEOM e AOD em 500nm pelo AERONET, em Ji Paraná/RO, no período de setembro a novembro de 2002. PM2.5 = (40±3)AOD500 + (5±3). R=0.76. Médias horárias. N=126.
37
Figura 2.12: Comparação entre as concentrações de PM2.5 estimadas pelo AOD do MODIS e as concentrações de PM2.5 medidas pelo instrumento TEOM, em Ji Paraná/RO, no período de setembro a novembro de 2002. y = (0.35±0.05)x + (19 ±3). R = 0.764. N=27.
Figura 2.13: Comparação entre as concentrações de PM2.5 estimadas pelo AOD do MODIS e as concentrações de PM2.5 medidas pelo instrumento TEOM, em Alta Floresta/MT, no período de setembro a novembro de 2006. y = (1.18 ± 0.06)x + (1 ± 2). R = 0.962. N=29.
38
Diversos estudos recentes buscaram aplicar relações empíricas entre AOD e PM2.5 ou
PM10, na tentativa de estimar distribuições das concentrações de particulados sobre amplas
regiões (Chu et al., 2003; Engel-Cox et al., 2004; Al-Saadi et al., 2005; Kumar et al., 2007;
Gupta et al., 2008; Schaap et al., 2008). Em grande parte destes estudos, destaca-se o uso de
estimativas de satélites como uma importante ferramenta integrada aos modelos e às medidas
de monitoramento da superfície.
Engel-Cox et al. (2004) avaliaram o uso de AOD no monitoramento de qualidade do
ar em escalas urbana e regional, no período de 1º de abril a 30 de setembro de 2002, nos
Estados Unidos, utilizando estimativas do MODIS em comparação com medidas de superfície
de particulados do US Environmental Protection Agency (EPA). Entre os principais
resultados, observaram que, utilizando ambas as ferramentas, foi possível determinar fontes
regionais dos tipos de poluição do ar (fumaça, poeiras, outras partículas), a intensidade dos
eventos e seus movimentos.
Kumar et al. (2007) analisaram a relação de AOD estimado pelo sensor MODIS e de
medidas de superfície de PM2.5, no período de 23 de julho a 3 de dezembro de 2003, na região
metropolitana de Dheli, Índia. Observaram uma significativa associação positiva entre AOD e
PM2.5, onde uma variação de 1% de AOD explicou em 0.52±0.20% e 0.39±0.15% a variação
no PM2.5 monitorado nos intervalos de ±45 e 150 minutos, respectivamente. Destacou-se,
também, que esta relação poderá ser utilizada para estimar a qualidade do ar de anos
anteriores, o que permitirá avaliar a dinâmica da poluição do ar na região de Dheli e a
exposição destes poluentes à população e seus impactos na saúde.
Schaap et al. (2008) buscaram estabelecer experimentalmente a relação de AOD
(medido pelo AERONET e estimado pelo MODIS) e PM2.5 (medido em estações de
monitoramento de superfície), no período de 1º de agosto de 2006 a 31 de maio de 2007, pelo
Cabauw Experimental Site for Atmospheric Research (CESAR), sítio experimental de
pesquisas atmosféricas na Holanda. Entre os principais resultados, observaram uma média de
18µg/m³ para o tempo de estudo e correlações significativas entre AOD e PM2.5, com R²=0.6
para condições de céu claro e por volta de meio-dia.
Lee et al, recentemente construíram algoritmos similares para estudos de impactos de
material particulado na saúde da população nos Estados Unidos (Lee et al., 2011), trabalho
similar ao realizado por Liu et al., 2005, onde foi realizado a associação entre PM2.5 e
aerossóis obtidos pelo MODIS na costa leste dos Estados Unidos. Uma dificuldade
importante para a região amazônica neste tipo de estudo é a alta taxa de cobertura por nuvens,
39
o que dificulta a obtenção de AOD durante a época chuvosa em uma fração dos dias
observados. Uma vantagem no caso amazônico é o número de estudos significativos de
caracterização das propriedades óticas e de distribuição de tamanho realizadas desde a década
de 90 (Procópio et al., 2004).
2.3.3 Variáveis meteorológicas, focos de queimadas, área desmatada e frota de veículos
Foram utilizadas medidas meteorológicas diárias cedidas pelo 1º DISME (seção
Manaus) do Instituto Nacional de Meteorológicos (INMET), do período de 01 de janeiro de
2002 a 31 de dezembro de 2009, para o município de Manaus. As variáveis obtidas foram:
temperatura média diária, umidade relativa média diária e precipitação total diária.
Estimativas do número de focos de queimadas para o município de Manaus,
Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, e de área
desmatada para o município de Manaus e estado do Amazonas, do período de 2002 a 2009,
foram obtidas no banco de dados disponível ao público no website do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais (INPE), segundo o monitoramento de focos de queimadas (no link SIG
Queimadas: http://www.dpi.inpe.br/proarco/bdqueimadas/) e o monitoramento da floresta
amazônica brasileira por satélite – PRODES
(http://www.dpi.inpe.br/prodesdigital/prodesmunicipal.php). Estimativas do número de focos
de queimadas foram obtidas através de sensores dos satélites da série NOAA, AQUA e
TERRA, GOES e METEOSAT.
A quantidade da frota de veículos automotores para o município de Manaus foi obtida
pelo Sistema de Registro Nacional de Veículos Automotores – RENAVAN, disponível no
website do Departamento Nacional de Trânsito (http://www.denatran.gov.br/frota.htm).
2.4 Análise estatística
A metodologia do estudo consistiu em aplicar métodos estatísticos para todas as
medidas realizadas, visando subsidiar a obtenção de resultados estatísticos robustos e com
significância estatística. O software utilizado foi o SPSS 17.0. Determinou-se como variável
dependente, as internações hospitalares por doenças respiratórias, considerando crianças até 9
anos de idade (e acima de 29 dias de vida), do período e área de estudo. Como variáveis
independentes, foram consideradas: estimativas médias de PM2.5; dados meteorológicos de
temperatura média do ar, umidade relativa média e precipitação total; e estimativas do número
de focos de queimadas.
40
Durante as primeiras análises dos resultados do estudo, observou-se que as estimativas
médias diárias de AOD do MODIS apresentaram, em sua série temporal, um padrão onde se
observou uma alta frequência de dias com ausência de medidas. Isso ocorreu principalmente
nas primeiras 12 semanas de cada ano (janeiro a março), devido ao padrão de intensa
nebulosidade da região durante o período chuvoso, quando os sensores do MODIS não
conseguem captar estimativas para o produto de aerossóis atmosféricos. Entretanto, é bastante
conhecido que o padrão de concentrações de aerossóis na Amazônia, durante a estação
chuvosa, é muito constante e com baixas concentrações (Artaxo et al., 2006). Devido a esta
contínua ausência de estimativas de AOD no início de cada ano (e conseqüente ausência de
estimativas de PM2.5), o estudo optou por trabalhar as variáveis coletadas agrupando-as em
dados semanais e mensais, para avaliar o comportamento das variáveis de interesse ao longo
do tempo.
As variáveis independentes (estimativas de PM2.5; variáveis meteorológicas; número
de focos de queimadas) foram agrupadas em médias semanais e mensais. A variável
dependente, contagem das internações hospitalares por doenças respiratórias, foi agrupada em
somatório das internações por semana (contagem simples de quantas crianças se internaram
por semana) e em taxas mensais de internação por doenças respiratórias (Equação 2).
Delimitou-se não aplicar cálculo de taxas de internação na perspectiva semanal, pois este
agrupamento provoca uma alta variabilidade na série temporal, o que poderia dificultar a
modelagem do estudo. As taxas de internação mensais foram calculadas apenas para as
crianças residentes no município de Manaus.
Para descrever o comportamento das variáveis durante o período de estudo, foram
calculadas estatísticas descritivas (média, valores mínimo e máximo, desvio-padrão, cálculos
de taxas, proporções e variações percentuais), sendo representadas nos resultados em tabelas e
gráficos.
Para verificar a relação existente entre o material particulado fino, as variáveis
meteorológicas e a variável de desfecho foram calculados coeficientes de correlação linear de
Pearson (r). A análise de correlação proporciona um meio de se verificar o grau de associação
entre duas variáveis ou mais. Na análise de correlação de Pearson, ou correlação linear
simples, os valores variam de -1 a 1 e quanto mais próximos desses valores, mais forte a
associação das variáveis em exame. Pelo método de matriz de correlação, podem-se calcular
(2)
41
diversos valores de r com as respectivas probabilidades de significância e, ao mesmo tempo,
obter a matriz dos valores da correlação (Moore, 2005). Uma vez caracterizada as variáveis a
serem analisadas, procurou-se descrever uma regressão linear múltipla para estudarmos o
relacionamento entre as variáveis. Na regressão linear múltipla, o objetivo é descrever através
de um modelo matemático a relação existente entre duas ou mais variáveis, a partir de n
observações, onde tentamos descrever: a dependência de uma variável em relação à variável
independente. Testes de regressão linear múltipla (Y = a + b1x1 + b2x2 + ... + bnxn) foram
aplicados entre as variáveis estudadas, bem como foi realizado a análise de tendência da série
histórica. Como medida de significância, utilizou-se o coeficiente de determinação (R²) e se
considerou valores significativos em p-valor<0,05. A análise dos resíduos foi aplicada como
medida de ajuste do modelo (Moore, 2005).
As variáveis foram introduzidas nos modelos conforme a forma do período de análise.
Dados semanais: total semanal de internações por doenças respiratórias; estimativas médias
semanais de PM2.5; temperatura e umidade relativa média semanal, total semanal de
precipitação; total semanal de focos de queimadas. Dados mensais: taxas mensais de
internações hospitalares por doenças respiratórias; estimativas médias mensais de PM2.5;
temperatura e umidade relativa média mensal, total mensal de precipitação; total mensal do
número de focos de queimadas.
42
3. Resultados e discussões
Este capítulo de resultados e discussões foi dividido em quatro seções. Na primeira,
segunda e terceira partes são apresentados resultados descritivos das condições
meteorológicas, internações hospitalares em crianças e focos de queimadas e estimativas de
material particulado, respectivamente. Na quarta e última parte são apresentados resultados da
análise da relação entre PM2.5 emitido em queimadas e internações de crianças.
3.1 Condições meteorológicas
A tabela 3.1 apresenta as médias mensais e anuais de temperatura e umidade relativa e
de precipitação total mensal e anual, para o período de estudo em Manaus. A figura 3.1
mostra o comportamento médio da temperatura (a) e umidade relativa (b) ao longo dos meses,
bem como os totais pluviométricos mensais (c) do período de estudo.
Observou-se que a temperatura média ao longo dos anos manteve-se relativamente
constante, variando entre 26,8 a 27,8ºC (e desvio padrão entre ±0,6 e ±1,8ºC). Considerando
as médias mensais anuais do período de estudo, março mostrou-se o mês mais frio, com
26,4ºC; outubro, o mais quente, com 28,6ºC. Destaca-se que a menor temperatura média
mensal registrada foi de 25,4ºC, em março de 2008.
A média da umidade relativa ao longo dos anos também apresentou relativa
constância, variando entre 80 a 87% (e desvio padrão entre ±2,5 e ±8,2%). Março mostrou-se
o mês com maior média de umidade relativa ao longo dos anos em estudo, com 88% em
média; setembro, o menos úmido, com 78% em média. Destaca-se que a menor umidade
relativa média mensal foi de 71%, em setembro de 2002.
A pluviometria mostrou ter um caráter sazonal pronunciado. Observou-se que abril, ao
longo do período de análise, foi o mês mais chuvoso, com 320 mm em média; setembro, o
mais seco, com 55,5 mm em média. Destaca-se que o maior total pluviométrico registrado em
um mês foi em dezembro de 2008 e fevereiro de 2009, com 458 mm; o mais seco, em
setembro de 2009, com 4 mm registrados.
43
Tabela 3.1: Médias mensais e anuais de temperatura e umidade relativa, precipitação total mensal e anual, para o período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: INMET.
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Média Temp. 27,0 27,7 27,2 28,0 27,0 26,6 26,0 26,0 26,9
Jan Umid. 82 80 88 82 89 91 89 91 87 Prec. 381,0 106,0 180,0 166,0 173,0 414,0 397,0 311,0 266,0 Temp. 27,0 27,0 26,6 27,0 26,5 28,0 26,0 25,9 26,8
Fev Umid. 84 82 87 87 90 79 90 88 86 Prec. 240,0 340,9 151,0 332,0 346,0 138,0 288,0 458,0 286,7 Temp. 26,7 26,5 26,4 26,5 27,0 26,0 25,4 26,4 26,4
Mar Umid. 84 85 90 88 88 89 91 87 88 Prec. 195,0 209,0 424,0 334,0 265,0 336,0 345,0 233,0 292,6 Temp. 26,7 26,6 27,0 26,9 27,0 26,5 26,4 26,7 26,7
Abr Umid. 83 86 88 86 88 88 88 87 87 Prec. 376,0 390,0 227,0 405,0 252,0 343,0 345,0 222,0 320,0 Temp. 26,8 26,8 26,7 27,0 26,0 26,8 26,1 26,6 26,6
Mai Umid. 85 84 89 83 89 87 89 87 87 Prec. 263,0 220,0 423,0 226,0 382,0 165,0 264,0 114,0 257,1 Temp. 26,8 27,0 26,8 28,0 27,0 27,0 26,4 26,0 26,9
Jun Umid. 81 84 86 81 82 84 86 86 84 Prec. 159,0 111,0 120,0 54,0 87,0 100,0 178,0 166,0 121,9 Temp. 27,8 27,3 27,0 27,0 27,2 27,2 27,4 27,7 27,3
Jul Umid. 76 80 84 82 81 83 81 80 81 Prec. 3,4 93,0 60,0 52,0 72,0 122,0 80,0 25,0 63,4 Temp. 28,2 27,4 27,5 28,5 28,0 27,0 28,0 29,9 28,1
Ago Umid. 74 81 80 81 78 82 81 73 79 Prec. 35,4 118,0 141,0 16,0 17,0 133,0 39,0 5,0 63,1 Temp. 28,8 28,0 27,0 28,6 29,0 28,0 28,0 29,9 28,4
Set Umid. 71 82 80 82 78 82 83 69 78 Prec. 60,1 61,0 112,0 46,0 33,0 72,0 56,0 4,0 55,5 Temp. 28,0 28,5 28,0 28,8 29,3 28,0 27,5 30,3 28,6
Out Umid. 76 78 81 80 75 79 88 71 79 Prec. 216,0 97,0 66,0 75,0 66,0 29,0 162,0 25,0 92,0 Temp. 27,7 28,0 28,8 27,8 27,0 28,2 27,0 30,1 28,1
Nov Umid. 79 79 75 85 85 79 90 69 80 Prec. 81,2 120,0 13,0 212,0 294,0 226,0 280,0 132,0 169,8 Temp. 26,9 27,9 27,3 26,4 27,4 26,0 27,0 27,7 27,1
Dez Umid. 84 82 81 88 84 88 87 83 85 Prec. 31,2 90,0 140,0 292,0 317,0 326,0 458,0 262,0 239,5
Média Temp. 27,4 27,4 27,2 27,5 27,4 27,1 26,8 27,8 *** Umid. 80 82 84 84 84 84 87 81 ***
Total Prec. 2041 1956 2057 2210 2304 2404 2892 1957 ***
Desvio padrão
Temp. 0,7 0,6 0,7 0,8 1,0 0,8 0,8 1,8 *** Umid. 4,6 2,5 4,6 2,9 5,1 4,2 3,5 8,2 *** Prec. 130,9 105,9 130,5 135,3 132,2 125,2 137,7 141,0 ***
Nota: Temp.: Temperatura média mensal (ºC) Umid.: Umidade relativa média mensal (%) Prec.: Total mensal de chuvas (mm)
44
Figura 3.1: a) Temperatura média mensal. b) Umidade relativa média mensal. c) Precipitação total mensal. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: INMET.
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
450,0
500,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Prec
ipit
ação
(mm
)
Meses (2002-2009)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
72,00
74,00
76,00
78,00
80,00
82,00
84,00
86,00
88,00
90,00
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Umid
ade
rela
tiva
(%)
Meses (2002-2009)Umidade relativa média
25,00
25,50
26,00
26,50
27,00
27,50
28,00
28,50
29,00
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Tem
pera
tura
méd
ia (°
C)
Meses (2002-2009)Temperatura média
a)
b) Manaus/AM
Manaus/AM
Manaus/AM
45
3.2 Internações hospitalares em crianças
Nos anos de 2002 a 2009 foram registrados, no município de Manaus, um total de
61.707 internações hospitalares por doenças respiratórias (DRs), em instituições públicas de
saúde, em crianças menores de 9 anos de idade e maiores de 29 dias de vida. A tabela 3.2
mostra a proporção destas internações, segundo faixa etária e sexo, para o período do estudo.
Observou-se que as internações foram predominantes em crianças do sexo masculino, com
máximo percentual em 2006 (65,1%) e o mínimo em 2009 (56,7%). Verificou-se também que
a faixa etária mais freqüente de internação por DRs foi registrada entre 1 a 4 anos de idade,
com máximo percentual em 2005 (55%) e mínimo em 2007 (49,1%). A figura 3.2a mostra
que o sexo masculino representou uma média de 61% das internações registradas no período
de estudo. A figura 3.2b apresenta a porcentagem média das internações em crianças, segundo
faixa etária: menores que 1 ano de idade, 35%; de 1 a 4 anos, 52%; de 5 a 9 anos, 13%.
Tabela 3.2: – Proporção das internações hospitalares por doenças respiratórias, segundo sexo e faixa etária, em crianças residentes no município de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS.
Sexo Faixa etária Total de Registros Masc. Fem. Menor 1 ano¹ 1 - 4 anos 5 - 9 anos Internações por DRs 2002 n 2.914 2.085 1.705 2.631 663 4.999
% 58,3 41,7 34,1 52,6 13,3 100 2003 n 5.179 3.576 3.027 4.645 1.083 8.755
% 59,2 40,9 34,6 53,1 12,4 100 2004 n 6.012 3.608 3.393 5.109 1.118 9.620
% 62,5 37,5 35,3 53,1 11,6 100 2005 n 5.941 3.685 3.029 5.292 1.305 9.626
% 61,7 38,3 31,5 55 13,6 100 2006 n 6.269 3.367 3.634 4.859 1.143 9.636
% 65,1 34,9 37,7 50,4 11,9 100 2007 n 5.721 3.434 3.489 4.495 1.171 9.155
% 62,5 37,5 38,1 49,1 12,8 100 2008 n 2.270 1.577 1.407 1.917 523 3.847
% 59 41 36,6 49,8 13,6 100 2009 n 3.442 2.627 2.084 3.003 982 6.069
% 56,7 43,3 34,3 49,5 16,2 100 ¹Considerou-se somente crianças maiores de 29 dias de vida
c)
46
Figura 3.2: a) Proporção de internações hospitalares por DRs em crianças residentes, segundo sexo, no período de 2002 a 2009. b) Proporção de internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças residentes, segundo faixa etária, no período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas. Fonte dos dados: SIH/DATASUS.
A preponderância do sexo masculino quanto à morbidade por DRs é relatada na
literatura, como nos estudos de Macedo et al. (2007), os quais avaliaram fatores de risco para
internação por DRs agudas, em crianças até 1 ano de idade residentes na cidade de Pelotas
(RS), e mostram que indivíduos do sexo masculino apresentam risco 1,5 vezes maior de
internação por DRs quando comparados aos do sexo feminino. Mencionaram, também, a
hipótese de que fatores relacionados ao menor calibre das vias aéreas entre meninos sejam os
prováveis responsáveis por este fenômeno. Outros estudos na Amazônia brasileira detectaram
resultados similares, como Rosa et al. (2008), os quais analisaram internações por DRs em
menores de 15 anos em Tangará da Serra (MT); e Gonçalves (2010), a qual analisou
atendimentos ambulatoriais por DRs em um hospital infantil de Porto Velho (RO). Ressalta-
se que, para Manaus, os percentuais de população residente até 9 anos de idade mostraram-se
maiores para crianças do sexo masculino, o que foi observado ao longo do período de estudo e
é destacado na tabela 2.2 do ano de 2009. A partir de 10 anos de idade esta ordem se inverte e
indivíduos do sexo feminino passam a dominar as porcentagens populacionais de Manaus.
Em relação à faixa etária, a prevalência de morbidade respiratória em crianças é
amplamente discutida na literatura. Em uma revisão literária de Lave e Seskin (1970), os
quais avaliaram os efeitos quantitativos de poluentes atmosféricos sobre a saúde humana,
destacaram-se os efeitos adversos sobre crianças em diferentes países, associadas também a
diversos fatores de risco como condições socioeconômicas, hábitos residenciais de cozinha
(se utilizam, ou não, queima de biomassa para preparo de comida e conforto térmico) além do
tempo de exposição aos poluentes. Colacioppo (1974), Duchiade (1992) e Gouveia (1999)
destacaram, também em revisão da literatura, os efeitos dos principais agentes tóxicos
existentes na atmosfera de grandes cidades sobre a saúde, produzidos por veículos
automotores, indústrias e queima de biomassa (monóxido de carbono, dióxido de nitrogênio,
61%
39%
Masculino
Feminino
35%
52%
13%
Menor de 1 ano
1 a 4 anos
5 a 9 anos
b) a)
47
dióxido de enxofre, hidrocarbonetos, entre outros). Estudos realizados em municípios do arco
do desmatamento, na Amazônia brasileira, identificaram maiores impactos na morbidade
respiratória em crianças, associados a poluentes emitidos em queimadas. Mascarenhas et al.
(2008) avaliaram os efeitos dos poluentes atmosféricos (emitidos em queimas de biomassa
florestal) nos atendimentos de emergência do mês de setembro de 2005, na população
residente de Rio Branco (AC), e observaram que crianças até 9 anos de idade representaram
48% dos atendimentos. Gonçalves (2010) demonstrou, também, que 48% dos atendimentos
ambulatoriais por DRs de 2005 a 2008, em um hospital infantil de Porto Velho, ocorreu na
faixa etária de 1 a 4 anos e as taxas mais altas foram observadas entre menores de 1 ano de
idade.
A tabela 3.3 apresenta três proporções de internações por DRs em crianças da faixa
etária e período do estudo: em relação a todas as causas de internações até 9 anos; DRs em
todas as faixas etárias; e todas as causas em todas as faixas etárias (considerou-se somente
crianças maior de 29 dias de vida e excluiu-se o capítulo XV CID-10, Gravidez, Parto e
Puerpério). Observou-se que as DRs representaram uma média de 36% entre todas as causas
de internações hospitalares em crianças (Figura 3.3a), sendo o máximo percentual em 2006
(43%) e o mínimo percentual registrado em 2008 (20,3%). Verificou-se também que as
internações de crianças por DRs, no período de estudo, representou uma média de 67% das
internações por DRs considerando todas as faixas etárias, crianças e adultos (Figura 3.3b),
sendo o máximo percentual em 2003 (74%) e o mínimo percentual em 2008 (57%).
Considerando as internações em todas as causas em todas as faixas etárias, observou-se que as
internações de crianças por DRs responderam por 12% em média (Figura 3.3c), do período de
estudo, sendo o máximo percentual em 2006 e 2007 (14,1%) e o mínimo percentual em 2008
(6%).
A tabela 3.4 apresenta a taxa mensal e anual e variação percentual das internações por
DRs em crianças, do período em estudo, em Manaus. Observou-se que as maiores taxas
médias de internação ocorreram no mês de abril, com 2,51/1000 crianças, e as menores taxas,
em janeiro, com 1,27/1000 crianças. Ao longo dos anos, a maior taxa média anual registrada
foi em 2004, com 2,23/1000 crianças, e a menor, em 2008, com 0,96/1000 crianças. A
variação percentual das taxas de internações, entre 2002 e 2003, apresentou um incremento de
70,49%, mantendo-se até 2006/2007 relativo equilíbrio, entretanto decrescendo em 56,16%
entre 2007/2008. Esta brusca alteração pode estar associada a fatores de ordem política ou na
qualidade dos dados obtidos, assim como na geração e digitação dos registros.
48
Tabela 3.3: Proporção de internações por doenças respiratórias em crianças, em relação: a todas as causas de internações em crianças residentes até 9 anos; às internações por DRs em todas as faixas etárias; às internações por todas as causas em todas as faixas etárias. Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS.
Internações hospitalares A¹ B¹ C¹ D¹ ²
2002 n 4.999 16.267 8.298 53.709 % - 30,7 60,2 9,3
2003 n 8.755 22.402 11.833 64.400 % - 39,1 74 13,6
2004 n 9.620 24.120 13.545 69.024 % - 39,9 71 13,9
2005 n 9.626 24.696 14.069 71.197 % - 39 68,4 13,5
2006 n 9.636 22.416 13.826 68.569 % - 43 69,7 14,1
2007 n 9.155 21.348 13.052 65.085 % - 42,9 70,1 14,1
2008 n 3.847 18.980 6.750 64.320 % - 20,3 57 6
2009 n 6.069 16.128 9.186 59.338 % - 37,6 66,1 10,2
Figura 3.3: a) Proporção de internações por DRs em crianças residentes, em relação a todas as causas de internações até 9 anos de idade. b) Proporção de internações por DRs em crianças residentes, em relação às internações por DRs em todas as faixas etárias. c) Proporção de internações por DRs em crianças residentes, em relação às internações por todas as causas em todas as faixas etárias. Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS.
36%
64%
DRs até 9 anos Demais causas até 9 anos
12%
88%
DRs até 9 anos Demais causas em todas as faixas etárias
a)
c)
67%
33%
DRs até 9 anos DRs em demais faixas etárias
b)
A – DRs até 9 anos; B – Todas as causas até 9 anos; C – DRs em todas as faixas etárias; D – Todas as causas em todas as faixas etárias. ¹Considerou-se crianças maiores de 29 dias de vida. ²Exclusão do capítulo XV do CID-10 (Gravidez, Parto e Puerpério).
49
Tabela 3.4: Taxa mensal/anual e variação percentual das internações hospitalares por DRs em crianças até 9 anos de idade, residentes no município de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS e IBGE, 2010. Nota: Taxa por 1000 habitantes.
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Média Jan 1,00 1,50 1,60 1,74 1,67 1,40 0,80 0,48 1,27 Fev 0,68 1,11 1,75 1,73 1,72 1,94 1,10 0,94 1,37 Mar 1,49 2,08 2,22 3,19 2,59 3,35 1,20 2,17 2,29 Abr 1,87 3,53 2,14 2,86 2,78 3,44 0,86 2,63 2,51 Mai 1,27 3,28 2,58 2,12 3,13 3,02 1,11 2,24 2,34 Jun 1,09 2,36 3,21 2,37 3,10 2,21 1,19 1,87 2,18 Jul 1,08 2,13 3,48 2,41 2,70 2,12 1,12 1,58 2,08 Ago 1,32 1,99 2,47 1,89 2,21 2,32 0,97 1,84 1,88 Set 1,39 1,60 1,70 1,70 1,43 1,94 0,97 1,34 1,51 Out 1,10 1,72 1,99 2,16 1,14 1,99 0,79 1,18 1,51 Nov 1,19 1,95 1,76 1,71 1,12 1,43 0,83 1,31 1,41 Dez 1,13 1,70 1,84 1,60 1,27 1,07 0,62 1,05 1,28
Média 1,22 2,08 2,23 2,12 2,07 2,19 0,96 1,55
É importante destacar as limitações em se trabalhar com dados secundários de saúde.
Os dados de saúde, quando coletados e amostrados, podem ter alto grau de subjetividade. Ao
diagnosticar um agravo respiratório em um paciente, por exemplo, é difícil atribuir uma única
causa às enfermidades ou associar o processo de adoecimento vigente do paciente a um único
diagnóstico, definindo a especificação do CID-10. A ocorrência de doenças pode ser melhor
compreendida considerando-se múltiplas causas que influenciam o desenvolvimento do
processo saúde-doença. Destaca-se também a validade e confiabilidade dos bancos de dados
de saúde das instituições públicas, devido a uma série de fatores: à recente implantação de
banco de dados informatizado em diversas unidades de saúde do Amazonas; às dificuldades
estruturais na comunicação entre os sistemas já existentes no Município e no Estado; à
qualidade dos dados coletados; e à própria questão político-econômica acerca dos dados, os
quais representam, em termos financeiros, repasses de verbas e retorno de investimentos pelo
Governo Federal e União ao longo de cada ano (passível de subjetiva corrupção estrutural, na
notificação de doenças e prestação de serviços, em prol de maiores retornos em
investimentos). Deste modo, dados reportados de saúde podem representar (ou não) com
fidelidade os efeitos da poluição do ar sobre a saúde humana. É importante melhorar a
qualidade dos dados de saúde reportados, sendo bastante válido utilizá-los, à medida que são a
principal fonte de informação disponível sobre o comportamento e ocorrência das doenças de
uma população.
Variação (%)
2002/2003 2003/2004 2004/2005 2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 70,49 7,21 -4,93 -2,35 5,79 -56,16 61,45
50
Figura 3.4: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em meses (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em meses (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
a)
b)
51
Figura 3.5: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, em anos (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças até 9 anos de idade, em anos (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
a)
b)
52
As figuras 3.4 (a; b) e 3.5 (a; b) apresentam o comportamento das internações por DRs
em crianças residentes em Manaus no período de 2002 a 2009 e correspondem a base de
dados diferenciados, contagens semanais e mensais. Observou-se que as maiores quantidades
e taxas de internações ocorreram no período chuvoso da região, entre março a junho. A figura
3.6a e 3.6b mostram o comportamento das quantidades e taxas de internação ao longo dos
anos, respectivamente.
Figura 3.6: a) Comportamento das internações por DRs em crianças residentes até 9 anos de idade, ao longo dos anos (base de dados semanais). b) Comportamento das taxas de internações por DRs em crianças até 9 anos de idade, ao longo dos anos (base de dados mensais). Taxa por 1000 habitantes. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Tal padrão foi observado em outros estudos como em Botelho et al. (2003), os quais
analisaram a influência de fatores ambientais no tratamento hospitalar de crianças menores de
5 anos, com diagnóstico de infecção respiratória aguda no ano de 1999, no Pronto Socorro
Municipal de Cuiabá (MT) e observaram maior número de atendimentos ambulatoriais e
internações hospitalares no período chuvoso; e Gonçalves (2010), no município de Porto
0
50
100
150
200
250
300
350
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
Qua
ntid
ade
de in
tern
açõe
s por
DRs
Anos (2002-2009) Quantidade de internações hospitalares
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2002 JUL 2003 JUL 2004 JUL 2005 JUL 2006 JUL 2007 JUL 2008 JUL 2009 JUL
Taxa
de
inte
rnaç
ão p
or D
Rs
Anos (2002-2009) Taxa de internação¹
a)
b) Manaus/AM
Manaus/AM
53
Velho, que observou maiores quantidades de atendimentos ambulatoriais por DRs em
crianças nos meses de março e abril, considerado período chuvoso e de transição para a
capital de Rondônia.
Existem também diversos estudos que indicam o contrário, ou seja, maior incidência
de morbidade respiratória nos períodos secos. Entretanto, deve-se ressaltar que a freqüência
da morbidade está associada a um conjunto de fatores de riscos, inerentes às características
ambientais, demográficas e socioeconômicas de qualquer região. Souza (2007) analisou a
influência de fatores climáticos urbanos na incidência de casos de doenças respiratórias em
Presidente Prudente (SP), no período de 2000 a 2005, e observou aumento médio mensal das
quantidades de internações, com a diminuição dos totais mensais pluviométricos. Rosa et al.
(2008) observaram em média 10% mais internações por DRs no período seco em comparação
ao período chuvoso, em Tangará da Serra (MT), região fortemente impactada pelas emissões
de queimadas.
Conforme a figura 3.7, observou-se em Manaus, no período de estudo, maior
freqüência de internações devido à pneumonia viral por NCOP (J12) – Não Classificada em
Outra Parte, Influenza devido a outros vírus (J10) e asma (J45).
Figura 3.7: Percentual das causas prevalentes nas internações hospitalares por DRs, em crianças menores de 9 anos, residentes em Manaus. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: SIH/DATASUS.
J12 Pneumonia viral NCOP
J10 Influenza dev outro
virus
J45 Asma
J15 Pneumonia
bacter NCOP
J18 Pneumonia p/microorg
NE
J21 Bronquiolite
aguda
J43 Enfisema
Outras
Causas 31,50 18,20 17,98 7,22 6,57 6,02 1,64 10,88
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
Perc
entu
al d
as c
ausa
s pre
vale
ntes
(200
2-20
09)
Manaus/AM
54
3.3 Focos de queimadas, material particulado, área desmatada e frota de veículos No período de 2002 a 2009, foram detectados, no município de Manaus, 836 focos de
queimadas, captados pelo conjunto de satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e
METEOSAT, disponibilizados no website do INPE. Este número é reduzido, comparado com
outras regiões da Amazônia. Conforme a figura 3.8 entre todos os 62 municípios do
Amazonas, Manaus apresentou-se como 26º em termos de número de queimadas detectadas,
representando 0,7% do total. No Amazonas, foi detectado um total de 129.240 focos de
queimadas, entre 1º de janeiro de 2002 a 31 de dezembro de 2009. Os municípios com maior
incidência de focos de queimadas, Lábrea (23,3%), Apuí (12,4%) e Manicoré (9,3%), situam-
se à porção sul-sudeste do Amazonas, caracterizada como uma região de crescente impacto
em desmatamento e focos de queimadas.
Legenda
Quantidade de focos de queimadas (2002-2009)
74 - 1.000
1.001 - 3.000
3.001 - 10.000
10.001 - 16.000
> 16.001
Limite municipal
12
3
4
5
6
7
8
910
26
Nota:
Figura 3.8: Quantidade de focos de queimadas nos municípios do Amazonas, detectados pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010.
Municípios do Amazonas n % 1º Lábrea 30.097 23,3 2º Apuí 15.956 12,4 3º Manicoré 12.021 9,3 4º Boca do acre 10.271 8 5º Canutama 7.708 6 6º Novo arpuanã 7.249 5,6 7º Humaitá 3.244 2,5 8º Maués 3.000 2,3 9º Presidente Figueiredo 2.512 1,9 10º Barcelos 2.499 1,9 26º Manaus 836 0,7
Outros 33.847 26,2 Total 129.240 100
55
Segundo estimativas do sistema PRODES do INPE, que mede a taxa de
desmatamento, até o ano de 2009, o município de Manaus possuía cerca de 11% de áreas
desflorestadas; o estado do Amazonas possui uma baixa taxa de áreas desmatadas, de cerca de
2%. Considerando a proporção de áreas desflorestadas em Manaus e no Amazonas, observou-
se um aumento do desmatamento ao longo do período de estudo (Tabela 3.5). Observou-se,
também, que a maior variação de desmatamento ocorreu entre os anos de 2002 a 2003, para
Manaus e Amazonas, com incremento de 1,88 e 5,71%, respectivamente. Tabela 3.5: Proporção e percentual de áreas desflorestadas, florestal, com nuvem, não observada, não florestal e hidrografia, captadas por satélite, para o município de Manaus e estado do Amazonas. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: PRODES, INPE, 2010. Município de Manaus Anos 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
km² % km² % km² % km² % km² % km² % km² % km² % Desf. 1.181 10 1.203 10 1.215 11 1.216 11 1.218 11 1.220 11 1.223 11 1227 11 Flor. 8.742 76 8.719 76 8.708 76 8.706 76 8.688 76 8.691 76 8.687 76 8692 76 Nuv. 0 0 0 0 0 0 0 0 17 0 8 0 9 0 0 0 Ñ ob. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 3 0 3 0 Ñ fl. 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 3 0 4 0 Hidr. 1.549 13 1.549 13 1.549 13 1.549 13 1.549 13 1.549 13 1.549 13 1549 13 Área do município: 11.474 km² - 100%
Estado do Amazonas Anos Desf. Flor. Nuv. Não ob. Não fl. Hidr. Variação Desf. (%)
2002 km² 28.442 1.472.461 397 1.191 48.921 51.617 2002/2003 5,71
2003/2004 3,82
2004/2005 2,81
2005/2006 2,27
2006/2007 1,67
2007/2008 1,90
2008/2009 0,96
% 2 92 0 0 3 3
2003 km² 30.066 1.470.769 552 1.191 48.921 51.617 % 2 92 0 0 3 3
2004 km² 31.214 1.469.535 1313 1.191 48.921 51.617 % 2 92 0 0 3 3
2005 km² 32.091 1.468.685 12247 1.191 48.921 51.617 % 2 91 1 0 3 3
2006 km² 32.821 1.467.516 66549 1.191 48.921 51.617 % 2 88 4 0 3 3
2007 km² 33.368 1.466.829 127533 1.330 48.921 51.617 % 2 85 7 0 3 3
2008 km² 34.001 1.466.197 98883 1.367 48.921 51.617 % 2 86 6 0 3 3
2009 km² 34.328 1.465.705 71508 1.352 48.918 51.617 % 2 88 4 0 3 3
Área do estado: Desf.: Desflorestada Flor.: Floresta Nuv.: Nuvem Ñ ob.: Não observada Ñ fl.: Não floresta Hidr.: Hidrografia
Variação Desf. (%)
2002/2003 2003/2004 2004/2005 2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 1,88 0,96 0,12 0,18 0,17 0,23 0,29
56
A tabela 3.6 mostra a quantidade e o percentual de focos de queimadas detectados no
município de Manaus, ao longo dos anos de 2002 a 2009. Observou-se que o período seco,
compreendido entre os meses de agosto a outubro e o mês de transição novembro,
correspondeu aos meses de maior ocorrência de focos de queimadas (Figura 3.9),
respondendo a 70% de todos os focos detectados no município. Outubro foi o mês com maior
número total de focos de queimadas, com 318 focos, representando 38% do total. A maior
variação percentual anual ocorreu entre os anos de 2008 a 2009, com o aumento de 900%, de
16 para 160 focos. Tabela 3.6: Quantidade, percentual e variação percentual de focos de queimadas detectados no município de Manaus, Amazonas pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010.
Anos 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Total n % n % n % n % n % n % n % n % n %
Jan 11 8 23 16 5 5 0 0 1 1 2 5 2 13 1 1 45 5 Fev 0 0 8 6 0 0 2 2 0 0 9 23 3 19 0 0 22 3 Mar 1 1 8 6 2 2 0 0 16 11 0 0 0 0 4 3 31 4 Abr 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 0 0 0 0 1 1 4 0 Mai 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Jun 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Jul 1 1 5 3 3 3 5 5 0 0 0 0 0 0 5 3 19 2 Ago 9 7 10 7 8 8 14 15 10 7 2 5 5 31 15 9 73 9 Set 31 23 21 15 9 9 22 23 48 32 7 18 5 31 51 32 194 23 Out 52 39 46 32 57 56 49 52 61 41 11 28 1 6 41 26 318 38 Nov 19 14 15 10 12 12 2 2 4 3 8 21 0 0 34 21 94 11 Dez 7 5 8 6 6 6 1 1 5 3 0 0 0 0 8 5 35 4
Total 132 * 144 * 102 * 95 * 148 * 39 * 16 * 160 * 836 *
Figura 3.9: Número de focos de queimadas detectados no município de Manaus, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010.
Variação (%) 2002/2003 2003/2004 2004/2005 2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 9,09 -29,16 -6,86 55,78 -73,64 -58,97 900
0
10
20
30
40
50
60
70
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Foco
s de q
ueim
adas
(qua
ntid
ade)
Meses (2002-2009)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Manaus/AM
57
A região de Manaus recebe predominantemente ventos de da direção leste ao longo do
ano (esporadicamente também recebe ventos de NE e SE, dependendo da época do ano), o
que pode contribuir para o transporte de particulados emitidos em queimadas em municípios
próximos, situados a leste de Manaus. A tabela 3.7 demonstra a quantidade e o percentual de
focos de queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva,
Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea (municípios próximos a Manaus,
situados à porção norte, leste e sul da capital), ao longo dos anos de 2002 a 2009. Observou-se
que o período seco, compreendido entre os meses de agosto a outubro, também correspondeu
aos meses de maior ocorrência de focos de queimadas (Figura 3.10), respondendo a 70% de
todos os focos detectados nos municípios destacados, de um total de 7453 focos. Outubro foi
o mês com maior número total de queimadas, com 2869 focos, 39% do total. A maior
variação percentual anual ocorreu entre os anos de 2008 a 2009, com o aumento de 831,40%,
de 207 para 1928 focos.
Tabela 3.7: Quantidade, percentual e variação percentual de focos de queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010.
O incremento na quantidade de focos de queimadas durante o período climatológico
seco de cada porção da bacia amazônica é uma característica cada vez mais freqüente,
ocorrendo praticamente todos os anos desde a década de 1970. Estima-se que as quantidades
Anos 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Total n % n % n % n % N % n % N % n % n %
Jan 17 2 90 11 41 5 48 5 6 0 9 2 44 21 3 0 258 4 Fev 0 0 16 2 7 1 10 1 5 0 54 11 8 4 0 0 100 1 Mar 5 1 12 1 9 1 2 0 32 2 0 0 2 1 29 2 91 1 Abr 0 0 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 1 0 5 0 11 0 Mai 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 5 0 Jun 1 0 1 0 1 0 10 1 2 0 5 1 2 1 4 0 26 0 Jul 13 2 13 2 15 2 19 2 4 0 1 0 3 1 61 3 129 2 Ago 39 5 46 5 42 5 108 11 82 6 16 3 15 7 220 11 568 8 Set 174 22 85 10 97 11 251 24 358 28 101 20 12 6 634 33 1712 23 Out 354 45 307 36 365 43 430 42 581 45 194 39 82 40 556 29 2869 39 Nov 146 19 118 14 201 24 146 14 155 12 113 23 34 16 322 17 1235 17 Dez 40 5 164 19 73 9 3 0 68 5 5 1 3 1 93 5 449 6 Total 789 * 854 * 852 * 1028 * 1296 * 499 * 207 * 1928 * 7453 *
Variação (%) 2002/2003 2003/2004 2004/2005 2005/2006 2006/2007 2007/2008 2008/2009 8,23 -0,23 20,65 26,07 -61,49 -58,51 831,40
58
de gases de efeito-estufa e partículas liberadas pelas queimadas, acompanhadas de desmate,
são significantes (Fearnside, 2005; 2006).
Figura 3.10: Focos de queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, Amazonas, pelos satélites da série NOAA, AQUA e TERRA, GOES e METEOSAT. Período de 2002 a 2009. Fonte dos dados: INPE, 2010.
A tabela 3.8 apresenta as estimativas médias mensais de PM2.5, distribuídas em meses
e anos, para a região de Manaus, obtidas com o procedimento desenvolvido neste trabalho.
Entre janeiro a julho, em média, foi observado relativa constância nas concentrações de
particulados finos estimados, variando entre 11,5 e 13,5µg/m³. De agosto a novembro, foi
observado um incremento médio nas concentrações estimadas, variando entre 18,7 e
23,8µg/m³, sendo esta última a média mensal de novembro, o mês de maior média anual.
Destaca-se que o mês com maior média mensal, no período de estudo, foi em novembro de
2002, com 29,2µg/m³; abril de 2002, o mês com menor média, apresentou concentrações de
8,7µg/m³ estimados. Estes níveis de concentração de material particulado para Manaus são
significativamente menores em relação a outras áreas da Amazônia, em porções da região do
arco do desmatamento, onde as concentrações de massa de partículas atingem valores de 400
a 600µg/m³, na estação seca, conforme estudos em Alta Floresta (MT) e em Rondônia
(Artaxo et al., 2002; 2006).
Ressalta-se que as informações de material particulado da área de estudo foram
obtidas via estimativas de espessura óptica de aerossol (AOD), produto do sensor MODIS.
0
100
200
300
400
500
600
700
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Foco
s de
quei
mda
s (qu
antid
ade)
Meses (2002-2009)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea
59
Tabela 3.8: Médias mensais de PM2.5, distribuídas em meses e anos, para a região de Manaus, Amazonas. Período de 2002 a 2009.
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Média Jan 14,1 12,1 13,2 14,8 13,5 16,6 12,1 11,2 13,5 Fev 16,1 10,5 11,2 11,1 10,7 10,4 12,2 10,7 11,6 Mar 12,9 16,2 15,3 10,9 12,8 11,4 13,0 15,3 13,5 Abr 8,7 12,1 11,4 12,4 11,1 12,6 13,8 13,8 12,0 Mai 13,4 12,3 11,5 12,7 12,4 12,8 14,3 12,3 12,7 Jun 12,7 12,2 10,4 12,2 10,1 10,7 12,2 11,3 11,5 Jul 10,7 11,9 12,2 14,6 12,3 11,8 10,9 9,8 11,8 Ago 17,3 16,8 15,6 28,9 15,8 24,2 18,5 12,3 18,7 Set 18,1 16,3 21,1 20,3 16,9 27,2 16,0 16,0 19,0 Out 21,2 20,3 17,9 23,8 17,9 23,7 19,9 22,5 20,9 Nov 29,2 21,6 27,4 27,4 19,2 22,8 18,9 23,7 23,8 Dez 14,8 19,7 24,1 14,5 17,1 15,2 11,4 14,1 16,4
Média 15,8 15,2 15,9 17,0 14,2 16,6 14,4 14,4 *** A figura 3.11 (a; b; c) apresenta o comportamento da série de AOD estimado pelo
MODIS para a região de Manaus, no período de 2002 a 2009, onde se observou relativa
constância entre os níveis de janeiro a julho, com valores menores do que entre os meses de
agosto a novembro. A figura 3.12 (a; b; c) apresenta o comportamento da série de PM2.5 onde
se observou maiores concentrações de particulados nos meses de agosto a novembro, com o
início do período de queimadas. Destaca-se, também, o padrão de qualidade do ar para níveis
de material particulado, estabelecido pela Organização Mundial de Saúde, apresentado na
tabela 1.2. As figuras 3.13 (a; b) e 3.12 (a; b) apresentam o comportamento de PM2.5 no
período de 2002 a 2009 e correspondem a base de dados diferenciados, com médias semanais
e mensais. Observou-se que os níveis de PM2.5 se mantiveram relativamente constantes, ao
longo do período de estudo, com concentrações de 15µg/m³ em média anual (Figura 3.14, a;
b).
60
Figura 3.11: a) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, agrupado em meses. b) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados semanais). c) Comportamento da série de AOD estimado pelo MODIS para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009.
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
2002 JUL 2003 JUL 2004 JUL 2005 JUL 2006 JUL 2007 JUL 2008 JUL 2009 JUL
AO
D (5
50 n
m)
Anos (2002-2009)AOD (550 nm)
Manaus/AM
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
AO
D (5
50 n
m)
Meses (2002-2009)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Manaus/AM
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
AO
D (5
50 n
m)
Anos (2002-2009)AOD (550 nm)
Manaus/AM
a)
b)
c)
61
Figura 3.12: a) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, agrupado em meses. b) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados semanais). c) Comportamento da série de PM2.5 para a região de Manaus, ao longo dos anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
2002 JUL 2003 JUL 2004 JUL 2005 JUL 2006 JUL 2007 JUL 2008 JUL 2009 JUL
PM2.
5(µ
g/m
³)
Anos (2002-2009) PM2.5Padrão de qualidade do ar (WHO)
25 µg/m³ - média para 24h10 µg/m³ - média anual
Manaus/AM
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
PM2.
5(µ
g/m
³)
Meses (2002-2009)
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Padrão de qualidade do ar (WHO)25 µg/m³ - média para 24h
10 µg/m³ - média anual
Manaus/AM
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
PM2.
5(µ
g/m
³)
Anos (2002-2009) PM25
Padrão de qualidade do ar (WHO)25 µg/m³ - média para 24h
10 µg/m³ - média anual
Manaus/AM
a)
b)
c)
62
Figura 3.13: a) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em meses (base de dados semanais). b) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em meses (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009.
a)
b)
63
Figura 3.14: a) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em anos (base de dados semanais). b) Comportamento dos níveis de PM2.5 para a região de Manaus, em anos (base de dados mensais). Período de 2002 a 2009.
a)
b)
64
A figura 3.15 (a; b) apresenta a frota de veículos automotores, leves e pesados, para o
município de Manaus e o estado do Amazonas, no período de 2001 a 2009. Observou-se
contínuo incremento na quantidade de veículos, na capital e do estado, onde Manaus
representou em média 89% da frota estadual. Destaca-se que, de 2001 a 2009, Manaus obteve
um crescimento de 119% da frota de veículos, ao passo que o estado apresentou incremento
de 133% para o mesmo período (DENATRAN, 2010).
Figura 3.15: a) Frota de veículos automotores em Manaus, variação percentual e porcentagem da frota total do estado. b) Frota de veículos automotores no Amazonas e variação percentual. Período de 2001 a 2009. Fonte: DENATRAN, (2010). 3.4 Análise da associação entre PM2.5 emitido em queimadas e internações de crianças
A análise preliminar da série temporal do período de estudo (Tabela 3.9) indica que as
internações hospitalares de crianças por DRs, em Manaus, podem estar relacionadas às
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Anos (2001-2009)Frota de veículos de Manaus
a)
185.647 203.109 220.816
242.893 264.279
298.429 333.082
367.786 407.873
+ 9% + 9% + 10% + 9%
+ 13% + 12%
+ 10% + 11%
Manaus
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Anos (2001-2009)Frota de veículos do Amazonas
b)
203.361 224.227 229.322 273.016
308.268 343.035
381.650 427.260
474.198
+ 10% + 2% + 19%
+ 13% + 11%
+ 11% + 12%
+ 11%
Amazonas
% da frota do estado
91% 91% 96% 89% 86% 87% 87% 86% 86%
65
condições meteorológicas e de umidade, do que a exposição à fumaça oriunda dos focos de
queimadas e às concentrações de PM2.5 da região. Observou-se associação positiva
significativa entre as internações e a umidade relativa, ao passo que a associação entre
internações com PM2.5 mostrou-se negativa e estatisticamente significativa; a relação com
focos de queimadas detectados no município de Manaus não se mostrou estatisticamente
significativa. Em contrapartida, o poluente PM2.5 mostrou-se significativamente associado às
variáveis meteorológicas e de focos de queimadas: relação direta com temperatura e focos;
relação inversa com umidade e precipitação. A tabela 3.9 mostra a correlação entre as
variáveis em duas bases temporais: semanais e mensais. As associações com internações
(agrupadas em semanas) mostraram-se significativas com um maior número de variáveis
ambientais em comparação às taxas de internações (agrupadas em meses). Este fato pode
demonstrar que estudos similares de avaliação dos efeitos ambientais na saúde humana são
melhores aplicados em escalas de tempo menores, como em semanas ou dias. Gonçalves
(2010), por exemplo, estudou atendimentos ambulatoriais em crianças residentes de Porto
Velho de forma mensal e não obteve correlações significativas com variáveis climáticas.
Tabela 3.9: Coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis utilizadas, para a base de dados semanais e mensais. Uso de focos de queimadas do município de Manaus. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Nota: (*) Valor estatisticamente significante dentro de nível de significância de 0,05 (**) Valor estatisticamente significante dentro de nível de significância de 0,01
Na tabela 3.10 e figura 3.16 são apresentados os resultados da análise de tendência da
quantidade de internações (a) e de taxas de internação por DRs em crianças (b), do período de
estudo. Foi observada tendência decrescente na análise, entretanto, provavelmente associada
ao forte decréscimo do número de internações de 2007 para 2008, em cerca de 56%, conforme
SEMANAIS Internação Precipitação Temperatura Umidade PM2.5 Focos
Internação 1 -,014 -,099* ,126** -,168** -,079 Precipitação 1 -,601** ,586** -,230** -,243** Temperatura 1 -,878** ,387** ,468**
Umidade 1 -,292** -,429** PM2.5 1 ,240** Focos 1
MENSAIS Taxa Int. Precipitação Temperatura Umidade PM2.5 Focos Taxa Int. 1 -,006 -,163 ,145 -,212* -,152
Precipitação 1 -,670** ,698** -,365** -,359** Temperatura 1 -,870** ,526** ,571**
Umidade 1 -,424** -,504** PM2.5 1 ,413** Focos 1
66
demonstrado na tabela 3.4. Pela análise de regressão linear múltipla, somente o modelo
semanal mostrou-se significativo. Da construção do modelo final, optou-se por incluir
somente as variáveis independentes de p-valor significativo (p<0,05), PM2.5, umidade e
precipitação. O R² correspondente do modelo final explica em cerca de 5% as internações por
DRs em crianças residentes em Manaus.
Tabela 3.10: Resultados da análise de tendências das quantidades de internações e taxas de internações por DRs. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
- Modelo Internações: Y = Internação por DRs; X1 = (PM2.5; p = 0,003**); X2 = (Umidade; p = 0,005**); X3 = (Precipitação; p = 0,023*). - Modelo Taxa de Internação: Y = Taxa de internação por DRs; X1 = (PM2.5; p = 0,144); X2 = (Umidade; p = 0,485); X3 = (Precipitação; p = 0,095); X4 = (Temperatura; p = 0,753); X5 = (Focos; p = 0,704). Nota: (*) Nível de significância de 0,05; (**) Nível de significância de 0,01. Taxa por 1000 habitantes. R: Coeficiente de correlação; R2: Coeficiente de determinação.
Figura 3.16: a) Tendência de internações hospitalares por DRs em crianças residentes, até 9 anos de idade. b) Tendência de taxas de internações por DRs em crianças residentes, até 9 anos de idade. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
As séries temporais das internações hospitalares não apresentaram um comportamento
sazonal consistente com a série da concentração de material particulado. Ressalta-se, durante
o período de análise, os níveis médios de PM2.5 mantiveram-se pouco acima do padrão anual
de qualidade do ar, estabelecido pela Organização Mundial de Saúde em 10µg/m³ ao ano
(Figura 3.18). Observou-se também que, ao longo dos anos, os níveis de materiais
particulados mantiveram-se relativamente constantes, com incremento médio de agosto a
novembro, como no exemplo dos anos de 2006 e 2009 (Figura 3.17 a; b).
Modelo p-valor R R² Tendência
Internações Y = 18,87 – 1,66X1 + 1,97X2 – 0,21X3 <0,001 0,221 0,049 Decrescente
Taxa Int. Y = 2,13 – 0,027X1 + 0,022X2 – 0,001X3
– 0,054X4 – 0,003X5
0,175 0,284 0,029 Decrescente
y = -219,46x + 8701R² = 0,0516
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009Qu
anti
dad
e d
e in
tern
açõ
es p
or D
Rs
Anos (2002-2009)Quantidade de internações por DRs
y = -0,0412x + 1,9879R² = 0,042
0
0,5
1
1,5
2
2,5
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Taxa
de
inte
rnaç
ão p
or
DR
s
Anos (2002-2009)Taxa de internação por DRs
67
Aplicando-se uma relação linear simples entre PM2.5 e quantidade e taxas de
internações, observou-se que os particulados conseguem explicar em 2 a 3%,
respectivamente, na morbidade respiratória (Figura 3.19 a; b). Destaca-se que PM2.5 foi a
única variável independente, na base de dados mensal, que se destacou com p-valor
significativo (p=0,038) na relação com a variável dependente taxa de internação.
Figura 3.17: a) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5, ao longo de 2006. b) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5, ao longo de 2009. Manaus, Amazonas.
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Qua
ntid
ade
de in
tern
açõe
s por
DRs
Quantidade de internações hospitalares PM2.5
Padrão de qualidade do ar (WHO)25 µg/m³ - média para 24h
10 µg/m³ - média anual
(2006)
Manaus/AM a)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
0
50
100
150
200
250
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Qua
ntoi
dade
de
inte
rnaç
ões p
or D
Rs
Quantidade de internações hospitalares PM2.5Padrão de qualidade do ar (WHO)
25 µg/m³ - média para 24h10 µg/m³ - média anual
(2009)
Manaus/AM b)
68
Figura 3.18: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e médias mensais de níveis de PM2.5. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Figura 3.19: a) Relação entre a quantidade de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de níveis de PM2.5. b) Relação entre a taxa de internações por DRs em crianças residentes e médias mensais de níveis de PM2.5. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Em comparação com valores reportados na literatura, muitos estudos têm encontrado
resultados adversos quando avaliam os efeitos de poluentes atmosféricos e variáveis
climáticas sobre a morbidade respiratória, dependendo da região do estudo, das fontes de
emissões, do modelo de gestão hospitalar, número de leitos disponíveis para DRs, entre
outros.
Botelho et al. (2003), conforme já destacado anteriormente, observaram que a maioria
dos atendimentos em crianças com infecção respiratória aguda, em um hospital de Cuiabá
(MT) no ano de 1999, ocorreu no período chuvoso. Foi destacado que a umidade excessiva do
período chuvoso poderia estar propiciando maior número de casos de infecções respiratórias
naquelas crianças, nas vias aéreas superiores, porém sem gravidade. Ao passo que no período
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Taxa
de
inte
rnaç
ão p
or D
Rs e
m cr
ianç
as
Taxa de internação por DRs em crianças PM2.5Padrão de qualidade do ar (WHO)
25 µg/m³ - média para 24h10 µg/m³ - média anual
Manaus/AM
y = -1,6892x + 174,57R² = 0,0251
0
50
100
150
200
250
300
350
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
Qu
an
tid
ad
e d
e in
tern
açõ
es
po
r D
Rs
PM2.5 (µg/m³)
p-valor: 0,001
y = -0,0321x + 2,2975R² = 0,0451
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0
Taxs
a d
e in
tern
ação
po
r D
Rs
PM2.5 (µg/m³)
p-valor: 0,038
a) b)
69
seco, os atendimentos hospitalares devido a infecções das vias aéreas inferiores foram
maiores, sendo estes de maior gravidade clínica.
Bakonyi et al. (2004) analisaram os efeitos de PM10 e outros poluentes nos
atendimentos por DRs, no município de Curitiba (PR), entre 1999 a 2000, e obtiveram
significativas associações positivas entre os particulados e a freqüência de DRs de crianças.
Foi observado o aumento da incidência de DRs nos períodos mais frios do ano, associado a
baixas temperaturas, à menor umidade do ar e ao aumento das concentrações dos poluentes.
Os níveis de PM10 medidos variaram entre 20µg/m³ a 245µg/m³. Destaca-se que Curitiba
possui uma região metropolitana altamente urbanizada, onde as principais fontes de emissões
advêm de atividades industriais e queima de combustível fóssil.
Braga et. al (2007) avaliaram os efeitos de PM10 em doenças respiratórias e
cardiovasculares na cidade de Itabira (MG), entre 1º de janeiro de 2003 a 30 de junho de
2004, e observaram que o aumento nos atendimentos por DRs em crianças e por doenças
cardiovasculares em adultos esteve associado ao incremento dos níveis de particulados
medidos na região da cidade, que variaram entre 6,1µg/m³ a 160µg/m³. A intensa atividade de
mineração de ferro a céu aberto, próximas à cidade, foi apontada como a principal fonte de
emissão dos particulados.
Araújo (2007) avaliou os efeitos das variáveis meteorológicas sobre a morbidade do
município de Campina Grande (PB), entre os anos de 2000 a 2006, e observou que, em
relação aos totais de agravos respiratórios, a incidência de infecções respiratórias foi
diretamente proporcional a umidade relativa e a precipitação e inversamente proporcional a
temperatura máxima, amplitude térmica e velocidade do vento. Foi observado seu ápice no
período mais frio da região, relacionado com o período chuvoso e de menor temperatura.
Alguns estudos também avaliaram impactos de emissões de particulados, advindos de
queimadas, em áreas da Amazônia brasileira, sobre a saúde humana (principalmente de
crianças e idosos): Mascarenhas et al, (2008), em Rio Branco (AC); Rosa et al, (2008), em
Tangará da Serra (MT); Castro et al, (2009), em Rondônia; Ignotti et al, (2010), em Tangará
da Serra e Alta Floresta (MT); Carmo et al, (2010), em Alta Floresta (MT). Grande parte dos
resultados destes estudos se comportou de modo similar, onde as freqüências e as taxas de
morbidade por DRs foram relativamente relacionadas a determinados níveis de concentração
de material particulado, ao período de baixa umidade relativa do ar e ao incremento das
queimadas na região.
70
É importante deixar claro que a maioria dos estudos epidemiológicos realizados em
áreas urbanas, com distintas características de exposição em relação às queimadas da
Amazônia, avaliam efeitos agudos e crônicos de PM2.5 ou PM10 sobre as doenças respiratórias
e cardiovasculares e mostram uma relação linear entre a exposição e os desfechos. Neste caso,
é relevante considerar a complexidade da determinação de internações por DRs em grupos
etários vulneráveis, devido a uma série de fatores inter-relacionados de importância clínica,
epidemiológica, ambiental e características da gestão de saúde.
Os estudos de poluição atmosférica e morbidade em áreas urbanas têm evidenciado
que não existe nível seguro de concentração desses poluentes e que os efeitos podem ser
observados mesmo em níveis de concentração abaixo dos padrões de qualidade do ar adotados
por diferentes países (Schwartz e Dockery, 1992; Hajat et al., 2001; Bell et al, 2006). No
Brasil, os resultados também seguem este padrão (Martins et al., 2002; Bakonyi et al., 2004;
Moura et al., 2008).
O município de Manaus, inserido em áreas de influência de clima tropical chuvoso,
apresenta em suas características meteorológicas normais condições de tempo sempre úmidas,
com médias mensais de umidade relativa que variaram acima de 71%, para o período de
estudo, conforme tabela 3.1. Ao longo dos anos, as médias mensais de umidade se mostraram
maiores nos meses de janeiro a maio de cada ano (período chuvoso da região); menores, nos
meses de agosto a outubro (período seco). Neste caso, as séries temporais das internações
hospitalares apresentaram um comportamento sazonal relativamente consistente com a série
de umidade relativa (Figura 3.21), conforme nos anos de 2003 e 2007 (Figura 3.20 a; b).
71
Figura 3.20: a) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa, ao longo de 2003. b) Comportamento anual das quantidades de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa, ao longo de 2007. Manaus, Amazonas.
Figura 3.21: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e médias mensais de umidade relativa. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Apesar da baixa associação estatística observada entre a morbidade respiratória em
crianças e a umidade (entretanto, significativa), explicada em cerca de 1% das internações
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Umid
ade r
eativ
a do a
r (%)
Quan
tidad
e de i
nter
naçõ
es po
r DRs
Quantidade de internações hospitalares Umidade(2007)
60,0
65,0
70,0
75,0
80,0
85,0
90,0
95,0
100,0
0
50
100
150
200
250
300
350
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Umid
ade r
elativ
a do a
r (%)
Quan
tidad
e de i
nter
naçõ
es po
r DRs
Quantidade de internações hospitalares Umidade(2003)
a)
b)
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
Umid
ade
rela
tiva
do
ar (%
)
Taxa
de
inte
rnaç
ão p
or D
Rs e
m cr
ianç
as
Taxa de internação por DRs em crianças Umidade relativa
Manaus/AM
72
quando relacionadas linearmente (Figura 3.22), levanta-se a hipótese de que as características
ambientais inerentes ao período chuvoso da região exercem um papel importante na
construção do conjunto de fatores que expliquem as maiores taxas de internações de crianças
por DRs no período chuvoso da região. Ressalta-se que, ao longo do ano, as condições
meteorológicas de umidade relativa da região de Manaus apresentaram pouca variabilidade,
conforme destacado anteriormente, em comparação a outras regiões da Amazônia, como em
Cuiabá onde a umidade relativa média na estação seca é da ordem de 53% (Neis et al., 2008).
y = 1,4373x + 27,944R² = 0,016
0
50
100
150
200
250
300
350
60 70 80 90 100
Qua
ntid
ade
de in
tern
açõe
s por
DRs
Umidade relativa (%)
p-valor: 0,011
Figura 3.22: Relação entre a quantidade de internações por DRs em crianças residentes e médias semanais de umidade relativa do ar. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Durante o período chuvoso e mais úmido na Amazônia, a atmosfera da região
apresenta níveis baixos de concentrações de particulados, estimados de 8 – 10µg/m³, quando
comparados às regiões de alto impacto do período de queimadas, de 400 – 600µg/m³ (Artaxo
et al, 2002; 2006), conforme já destacado anteriormente. Em condições de atmosfera com
baixa carga de particulados, sabe-se que ocorre o predomínio de emissões naturais de
partículas, originados pela intensa atividade de organismos biológicos da floresta que
incluem: fragmentos de plantas e insetos, grãos de pólen, fungos, algas e esporos fúngicos
(Graham et al., 2003). A associação da influência destes particulados biogênicos na
morbidade respiratória de crianças, em Manaus, é algo não comprovado diretamente pelo
presente estudo, mas que merecerá devida atenção em estudos específicos que busquem
avaliar seus efeitos na saúde de crianças.
É válido ressaltar que as causas mais freqüentes das internações em crianças residentes
em Manaus, no período de estudo, foram pneumonia (em diferentes classificações: J12, J15 e
J18), gripe (J10) e asma (J45). A pneumonia é uma doença nos pulmões que pode ser causada
por vários microorganismos diferentes, incluindo vírus, bactérias, parasitas ou fungos. É
relevante considerar que as pneumonias fazem parte do rol de condições sensíveis à atenção
73
ambulatorial: adequadamente tratadas no serviço de atenção primária, não deveriam evoluir
para internação (Rosa et al., 2008). A baixa cobertura do Programa de Saúde da Família no
município de Manaus, de somente 40,4% da população até o ano de 2009, pode ter
contribuído para o aumento de internações por DRs. Conforme a tabela 2.4 e tabela 2.5, a
quantidade de leitos disponíveis, cobertos pelo SUS, em internação especializada em
pneumologia e em pediatria clínica, é um também fator agravante para o aumento da
morbidade respiratória em Manaus, visto o baixo número de leitos em relação à demanda da
população de crianças.
Ressalta-se, também, que a região de Manaus encontra-se atualmente em um nível de
degradação ambiental muito menor (em termos de área desflorestada, quantidade de focos de
queimadas ao ano e níveis de material particulado emitidos em queimadas, conforme tabelas
3.5, 3.6 e 3.8, respectivamente), quando comparada à porção sul do Amazonas, região do arco
do desmatamento. Contudo, a frota de veículos automotores em Manaus é um fator
importante a ser considerado no estudo de avaliação dos impactos de poluentes atmosféricos
sobre a saúde humana, visto o crescimento em 119% da frota de 2001 a 2009 (Figura 3.15 a;
b).
Os níveis de particulados estimados no estudo, para a região de Manaus, foram
melhores explicados quando considerados os focos de queimadas originados em outros
municípios vizinhos. Neste caso, foi elaborado um estudo considerando PM2.5 como variável
dependente e temperatura média, umidade relativa média, precipitação total e quantidade de
focos de queimadas total (Manaus, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e
Careiro da Várzea) como variáveis independentes.
Observaram-se coeficientes de correlação mais consistentes entre as variáveis, em
comparação à primeira tabela de correlação (Tabela 3.11). Da construção do modelo final de
PM2.5, selecionou-se as variáveis independentes com p-valor significativo: temperatura,
número de focos e umidade (Tabela 3.12). A figura 3.23 mostra a tendência estatisticamente
decrescente dos níveis médios anuais de PM2.5 para Manaus, ao longo do período estudado.
74
Tabela 3.11: Coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis utilizadas, para a base de dados semanais e mensais. Uso de focos de queimadas dos municípios de Manaus, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Nota: (*) Nível de significância de 0,05 (**) Nível de significância de 0,01
Tabela 3.12: Equação de regressão linear múltipla entre as variáveis utilizadas e tendências das internações e taxas de internações por DRs. Período de 2002 a 2009. Manaus, Amazonas.
Modelo PM2.5: Y = PM2.5; X1 = (Temperatura; p = <0,001**); X2 = (Focos; p = 0,005**); X3 = (Umidade; p = 0,020*). Nota: Focos de queimadas referentes aos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. (*) Nível de significância de 0,05; (**) Nível de significância de 0,01.
y = -0,1726x + 16,214R² = 0,1588
12,513
13,514
14,515
15,516
16,517
17,5
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Anos (2002-2009)PM2.5 (µg/m³)
Figura 3.23: Tendência de níveis médios anuais de PM2.5 em Manaus. Período de 2002 a 2009.
Da análise de regressão linear simples entre PM2.5 e focos, considerando os municípios
vizinhos, explicou-se em 11% os níveis de particulados no período de estudo (Figura 3.24 a;
SEMANAIS Internação Precipitação Temperatura Umidade PM2.5 Focos 2
Internação 1 -,014 -,099* ,126** -,168** -,130** Precipitação 1 -,601** ,586** -,230** -,300** Temperatura 1 -,878** ,387** ,686**
Umidade 1 -,292** -,602** PM2.5 1 ,354** Focos 2 1
MENSAIS Taxa Int. Precipitação Temperatura Umidade PM2.5 Focos 2 Taxa Int. 1 -,006 -,163 ,145 -,212* -,209*
Precipitação 1 -,670** ,698** -,365** -,433** Temperatura 1 -,870** ,526** ,789**
Umidade 1 -,424** -,674** PM2.5 1 ,513** Focos 2 1
Modelo p-valor R R² Tendência
PM2.5 Y = -66,34 + 2,29X1 + 0,26X2 + 0,22X3 <0,001 0,42 0,176 Decrescente
75
b). A figura 3.25 apresenta uma tendência crescente no número de focos de calor desta região
de municípios.
Figura 3.24: a) Relação entre médias semanais de níveis de PM2.5 e focos de queimadas no município de Manaus. b) Relação entre médias semanais de níveis de PM2.5 e focos de queimadas nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009.
y = 46,988x + 720,18R² = 0,0493
0
500
1000
1500
2000
2500
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Foco
s de
quei
mad
as (q
uant
idad
e)
Anos (2002-2009)Focos de queimadas Figura 3.25: Tendência da quantidade de focos de queimadas nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009.
Merece destaque que a relação da morbidade respiratória e o número focos de
queimadas mostrou-se significativa, com a inserção desta variável (considerando os focos de
queimadas de outros municípios vizinhos), explicando de modo linearmente inverso em 1%
as internações (p=0,008). A figura 3.26 ilustra o comportamento da série temporal de taxas de
internações em crianças residentes em Manaus por DRs e da quantidade de focos de
queimadas detectados nos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente
Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea, onde se observou relativa inconsistência na relação
direta entre as duas variáveis.
y = 0,308x + 14,912R² = 0,0634
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0 10 20 30 40 50
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Focos de queimadas (quantidade)
p-valor = <0,001
Manaus
y = 0,0508x + 14,617R² = 0,1101
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0 50 100 150 200 250 300 350
PM2.
5 (µ
g/m
³)
Focos de queimadas (quantidade)
p-valor = <0,001
Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea
a) b)
76
0
100
200
300
400
500
600
700
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
2002 Jul 2003 Jul 2004 Jul 2005 Jul 2006 Jul 2007 Jul 2008 Jul 2009 Jul
Foco
s de
quei
mad
as (q
uant
idad
e)
Taxa
de
inte
rnaç
ão p
or D
Rs e
m cr
ianç
as
Taxa de internação por DRs em crianças Focos
Figura 3.26: Série temporal de taxas de internações hospitalares por DRs em crianças residentes e quantidade de focos de queimadas dos municípios de Manaus, Itacoatiara, Rio Preto da Eva, Presidente Figueiredo, Iranduba e Careiro da Várzea. Período de 2002 a 2009.
77
4. Conclusões e sugestões de trabalhos futuros
O desenvolvimento da pesquisa revelou que as concentrações estimadas de PM2.5 para
a região de Manaus, no período de 2002 a 2009, não foram associadas diretamente na
morbidade respiratória do objeto de estudo delimitado (quantidade e taxa de internação
hospitalar por doenças respiratórias em crianças, maiores que 29 dias de vida e menores de 9
anos, residentes em Manaus). Verificou-se que foi no período chuvoso (principalmente, os
meses de março, abril e maio) que se observaram as maiores taxas médias mensais de
internação em crianças por DRs. Ao passo que no período seco (entre agosto a novembro), foi
verificado as maiores concentrações médias de PM2.5 e o incremento da quantidade de focos
de queimadas, do período de estudo, sem associação direta com as taxas de internações
hospitalares.
Foi observado que as séries temporais das internações apresentaram um
comportamento sazonal relativamente consistente com a série de umidade relativa, com uma
associação estatisticamente significativa. Argumenta-se a hipótese de que as características
ambientais inerentes ao período chuvoso, para a região de Manaus, exercem um papel
importante na construção do conjunto de fatores que podem explicar as maiores taxas de
internações de crianças por DRs no período mais úmido da região.
Deve-se considerar que a região de Manaus encontra-se atualmente em um nível de
degradação ambiental muito menor quando comparada à região do arco do desmatamento (do
ponto de vista de concentração de poluentes atmosféricos, em termos de área desflorestada e
quantidade de focos de queimadas ao ano). Os níveis médios mensais das concentrações de
PM2.5, estimados para a região de Manaus, variaram entre 11,5 a 23,8µg/m³, sendo que as
médias anuais variaram entre 14,2 a 17µg/m³, no período de estudo, ou seja, pouco acima do
limite anual de exposição recomendado pela OMS (média anual de 10µg/m³). Estes níveis de
particulados são muito menores em comparação do que ocorre na região do arco do
desmatamento, onde as concentrações de massa de partículas atingem valores de 400 a
600µg/m³, na estação seca.
Verificou-se também que os níveis de particulados de PM2.5, estimados para a região
de Manaus, são melhores explicados quando considerados os focos de queimadas de
municípios vizinhos, o que demonstra a influência do transporte das partículas emitidas em
queimadas de outras localidades próximas.
É importante destacar a complexidade em avaliar os efeitos de partículas emitidas em
queimadas sobre a saúde humana, em especial sobre as populações mais vulneráveis, devido a
78
uma série de fatores inter-relacionados de importância socioeconômica, clínica,
epidemiológica e ambiental. É necessária a realização de estudos mais amplos, envolvendo
profissionais de diferentes áreas. Este conhecimento é importante para a definição de políticas
de saúde pública de prevenção, de planejamento urbano e ambiental de qualquer município,
bem como reforça a necessidade da política de monitoramento contínuo da qualidade do ar,
com benefícios à qualidade de vida da população e embasamento de conhecimento científico.
O uso de técnicas de sensoriamento remoto para estimar os níveis de PM2.5 mostrou-se
um método viável e eficaz, visto a ausência de estações de monitoramento atmosféricos da
qualidade do ar na região metropolitana de Manaus. Ressalta-se que os produtos utilizados do
MODIS são disponibilizados gratuitamente na internet. Entretanto, é importante destacar o
uso de técnicas de sensoriamento remoto como uma ferramenta complementar às medidas de
superfície, visto que são medidas indiretas (estimativas) de grandezas, o que explicita a
importância de estações de monitoramento terrestre de longo prazo para estudos integrados.
O desenvolvimento da presente pesquisa revelou algumas limitações que
influenciaram na delimitação do método e objeto de estudo empregados, associadas ao tempo
de estudo permitido pelo cronograma da dissertação. São a partir destas limitações que
sugestões de novos estudos podem ser feitas, para a continuação da pesquisa em Manaus ou a
aplicação em outra região (Tabela 4.1).
Tabela 4.1: Sugestões de novas pesquisas.
Limitações Motivo Sugestão 1. Uso somente de dados
secundários de internação hospitalar;
Dificuldades estruturais em se obter dados de atenção primária;
Uso de dados de atenção primária, dados ambulatoriais diários e de internação hospitalar;
2. Uso de sensoriamento remoto para estimar concentrações de material particulado;
Ausência de estações de monitoramento de material particulado à superfície, na cidade de Manaus;
Uso associado de estimativas de sensoriamento remoto e de medidas de PM10 e PM2.5 à superfície;
Outras Sugestões: 3. Avaliar os efeitos de particulados biogênicos nos agravos respiratórios; 4
5.
Avaliar os efeitos das queimadas sobre a saúde de populações de municípios do sul do Amazonas; Incluir o estudo do efeito de concentrações de ozônio na saúde humana nestes estudos
79
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