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

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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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