Helena Ribeiro; João Vicente de Assunção
OS ESTUDOS dos efeitos das queimadas para a saúde humana são muito escassos, tanto no Brasil quanto no exterior, em que pese quase toda a literatura que trata das emissões atmosféricas produzidas por queima de biomassa mencionar que elas causam efeitos deletérios à saúde. Tal fato se deve em grande parte à variedade de aspectos envolvidos e à dificuldade em se separar causas isoladas de um determinado efeito. Pesquisas em saúde ambiental são bastante complexas à medida em que a saúde humana depende de uma teia de fatores interligados: exógenos (bióticos e abióticos), endógenos (fisiológicos e anatômicos), comportamentais (psicológicos, sociais e culturais) e da densidade demográfica (Audy, 1971).
Alguns autores, como Dubos (1961) e Audy (1971), vêem a saúde como um processo contínuo de reação e adaptação, diferentemente da definição adotada pela Organização Mundial da Saúde em 1946: "Saúde é o estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não meramente a ausência de doenças" (Ribeiro, 2001b). Para Dubos (1961), "estados de saúde ou doença são a expressão do sucesso ou fracasso experimentado pelo organismo no seu esforço de resposta adaptável aos desafios do meio ambiente". Para Audy (1971) "saúde é a propriedade contínua, potencialmente mensurável, da habilidade de um indivíduo reagir a insultos químicos, ou físicos, ou infecciosos, ou psicológicos, ou sociais".
No caso das queimadas, estaríamos analisando a influência de fatores exógenos abióticos que poderiam ter um ou mais efeitos diretos, além de desencadear efeitos indiretos, tais como alterações macro e microclimáticas com conseqüências sobre elementos bióticos que, por sua vez, poderiam alterar o equilíbrio saúde/doença numa dada região. Muitos efeitos potenciais para a saúde humana podem resultar direta ou indiretamente das mudanças climáticas. Alterações na prevalência e disseminação de doenças infecciosas, mediadas por processos biológicos, ecológicos, sociais interligados poderiam ter significativo impacto na saúde pública e na sociedade, apesar de ainda não terem sido realizados estudos quantitativos em profundidade para entender tais processos (Chan et al., 1999). Risco de mortalidade por doenças cardiovasculares poderia ser aumentado, sobretudo para populações de baixa renda em países tropicais (Weihe, 1986).
Pesquisas realizadas por Radojevic & Hassan (1999) em Brunei Darussalam, nas ilhas Bornéo, indicam alguns dos efeitos que as queimadas de florestas desencadeiam na região: drástica redução da visibilidade, fechamento de aeroportos e escolas, aumento de acidentes de tráfego, destruição da biota pelo fogo, aumento na incidência de doenças, diminuição da produtividade, restrição das atividades de lazer e de trabalho, efeitos psicológicos e custos econômicos. Dentre os sintomas de doenças e doenças observados relatam infecções do sistema respiratório superior, asma, conjuntivite, bronquite, irritação dos olhos e garganta, tosse, falta de ar, nariz entupido, vermelhidão e alergia na pele, e desordens cardiovasculares (Radojevic, 1998).
Outro efeito significativo em termos climáticos é que as partículas em suspensão acabam por interferir no processo de formação de núcleos de condensação, alterando os mecanismos de formação de nuvens e o albedo, conseqüentemente alterando os processos radiativos e os ciclos hidrológicos nas regiões tropicais (Yamasoe et al., 2000). Pesquisas realizadas dentro do projeto SCAR-B indicaram que o raio dos aerossóis emitidos por queimadas teve um aumento de 60% na atmosfera nos três primeiros dias devido à condensação e à coagulação, indicando uma correlação positiva entre os núcleos de condensação e as concentrações de fumaça que afetam as propriedades das nuvens (Kaufman et al., 1998). O mesmo experimento demonstrou que as partículas em suspensão da fumaça, abaixo de 4km, faziam uma trajetória que ia da Amazônia para Sul, e em seguida para Leste, deixando o continente nas latitudes 25o S-30o S. Cálculos de transferência de radiação mostraram um decréscimo da adsorção da radiação solar no sistema atmosférico de superfície devido aos aerossóis da fumaça, em valores que variavam de 5 a 50 W m2 (Nobre et al., 1998). Reduções na incidência da radiação fotossinteticamente ativa na ordem de 20 a 45% foram observadas durante dois meses de queimadas, em comparação a períodos fora da época de queimadas, em várias localidades na parte sul da bacia amazônica. Essas significativas reduções na radiação incidente na superfície devido à grande carga de aerossóis podem ter implicações na produção primária dos ecossistemas sensíveis (Eck et al., 1998). Portanto, em virtude de mudanças nos ecossistemas, há também um risco potencial de alterações na presença de vetores de doenças infecciosas e alterações nas atividades de fotossíntese de cultivos agrícolas que eventualmente podem desencadear efeitos na própria nutrição humana. Existe, sem dúvida, um campo muito amplo de investigações sobre o tema.
Entretanto, como já mencionado, há inúmeras variáveis que poderiam influir na ocorrência destes agravos. Separá-las todas para determinar o efeito isolado de queimadas é bastante difícil e demanda o desenvolvimento de metodologias de pesquisa específicas para cada caso. Em vista disso, neste capítulo estaremos nos restringindo aos principais efeitos da poluição atmosférica da baixa troposfera à saúde, causados por queimadas. Mesmo assim, estes estudos também são bastante escassos e isolados, de modo que teremos de nos ater a algumas pesquisas realizadas tanto no exterior quanto no Brasil, e a inferências de potenciais riscos à saúde a partir de dados de medições de poluentes atmosféricos feitas em diferentes locais durante queima de biomassa.
Outro aspecto relevante a se ressaltar é que as queimadas não são homo-gêneas, assim como seus efeitos para a saúde. Diferentes tipos de biomassa apresentam emissões bastante variadas em termos de gases e de material particulado. Diferentes fases ou estágios das queimadas também apresentam estas variações (Yamasoe et al., 2000).
Assim, a queima de cerrado ou de floresta amazônica apresenta disparidades em termos de emissões. Experiências realizadas no Brasil indicaram que enquanto a queima de cerrado apresentava um padrão bem definido de emissão, dependendo da fase de combustão e da categoria de cerrado, os resultados da floresta tropical foram mais difíceis de interpretar uma vez que não apresentavam uma estrutura relacionada à fase de combustão nem ao tipo de floresta (primária ou secundária). Isso pode se dar em virtude da diversidade das espécies vegetais na floresta, constituída de árvores grossas, folhas e galhos finos que demandam tempo de secagem e de queima diferentes, com diferentes eficiências (Yamasoe et al., 2000). A queima de cana-de-açúcar antes da colheita, de pastagens, ou de terrenos com restos de culturas antes de um novo plantio, também apresenta emissões diferentes e, infelizmente, elas não vêm sendo estudadas de forma sistemática no Brasil, ou mesmo em outros países, onde essas práticas agrícolas são bastante comuns, sobretudo para o combate às pragas. Há algumas pesquisas isoladas cujos resultados não podem ser extrapolados para outras regiões.
Da mesma forma, estudos realizados durante a queima de florestas em países frios ou temperados, que são mais abundantes, podem servir apenas de referências para fenômenos mais globais, uma vez que as espécies vegetais são muito diferentes das espécies tropicais, com predomínio de coníferas que emitem componentes específicos. Mesmo queimadas em florestas de coníferas apresentam marcantes diferenças dependendo do país, do tipo de pinus, ou do tipo de queima - se do dossel ou do solo. Conard & Ivanova (1997) comentam a dificuldade de se obter boas estimativas de emissões de incêndios florestais por conta das variações espaciais e temporais na intensidade e severidade do fogo. Os tipos de incêndios que ocorrem nas florestas dos EUA e da Rússia são muito diferenciados, levando a erros potenciais na estimativa de emissões atmosféricas.
Por outro lado, os efeitos sobre a saúde pública são bastante diversos dependendo da maior ou menor exposição dos grupos ou indivíduos. Bombeiros e combatentes de queimadas, sem dúvida, constituem o grupo com mais alto risco de envenenamento. Estudos feitos nos EUA sobre envenenamento por monóxido de carbono demonstraram que a segunda causa de envenenamento por CO naquele país provém de inalação de fumaça causada por incêndios, dentre eles os incêndios florestais (Varon et al., 1999).
Quanto maior a proximidade da queimada, geralmente é maior o seu efeito à saúde. Mas a direção e a intensidade das correntes aéreas têm muita influência sobre a dispersão dos poluentes atmosféricos e sobre as áreas afetadas pela pluma oriunda do fogo. Se os ventos predominantes dirigirem-se para áreas urbanas ou áreas densamente povoadas, um número maior de pessoas estarão sujeitas aos efeitos dos contaminantes aéreos. É o caso do Sudeste Asiático, onde queimadas provocam névoa de poluentes de extensão regional com impactos à saúde de centenas de milhões de pessoas.
Um episódio de queimada ocorrido no Sudeste Asiático excedeu o padrão estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para partículas em suspensão menores que 10µm (PM10), atingindo 70µg/m3 para uma média de 24 horas, em 54 dias durante o período de 1 de fevereiro a 30 de abril de 1998. As médias diárias de PM10 ficaram abaixo de 450µg/m3 (1), mas concentrações acima de 600µg/m3 persistiram por muitas horas, durante vários dias, em Brunei Darussalam (Radojevic & Hassan, 1999).
Grandes cidades, como Kuala Lumpur e Singapura, sofrem de maneira semelhante: conforme foi registrado durante o ano de 1997, quando todo arquipélago indonésio enfrentou uma grande seca associada ao fenômeno El Nino, que ocasionou um incêndio, o qual atingiu mais de nove milhões de hectares cobertos por floresta de várzea e por floresta secundária, que havia se desenvolvido após o corte de árvores por madeireiros. Queimadas para o preparo do solo para agricultura foram consideradas a causa principal do incêndio (Stolle & Tomich, 1999). Naquele ano, o impacto do fogo na qualidade do ar da Indonésia e regiões ao redor foi significativo. O índice de qualidade do ar alcançou o valor inédito de 839µg/m3 (2) em Kushing, na Malásia. Milhões de pessoas foram afetadas tanto na Indonésia quanto na Malásia, mas partículas de fumaça chegaram até a Tailândia e as Filipinas (Fang et al., 1999). Esse não foi um caso isolado, uma vez que o fenômeno de névoa causada por queimadas constitui um problema recorrente em Singapura, e no Sudeste Asiático em geral (Koe et al., 2001).
No Brasil, o fenômeno também é bastante recorrente e só não traz conseqüências mais sérias à saúde pública porque as densidades demográficas nas quais ocorre são mais baixas que no Sudeste Asiático. De fato, o fogo é um problema freqüente no que resta das florestas tropicais do mundo (Cochrane, 2000).
As queimadas em florestas tropicais brasileiras estão ligadas à maneira como a ocupação humana vem ocorrendo. Na região amazônica, a ocupação acontece a partir de pulsos migratórios que visam o garimpo e/ou a abertura de fronteiras agrícolas. Um dos episódios mais importantes registrados foi o incêndio de 1998, em Roraima, no qual queimadas usadas para limpar pastagens, savanas e restos de floresta derrubada escaparam ao controle humano e acabaram por destruir uma enorme área, em torno de 40 mil km2, ou cerca de 20% do estado, cuja área é de 225.116 km2. Os efeitos ao meio ambiente foram dramáticos e aqueles referentes à saúde humana só não se tornaram dramáticos também porque o estado têm uma população de apenas 250 mil habitantes. O risco de ocorrência de eventos semelhantes é grave, pois a mesma situação verificada em Roraima se reproduz ao longo do grande arco de desmatamento ao sul da Amazônia, de Rondônia ao Maranhão (Nascimento et al., 2000).
As queimadas, porém, não estão restritas à Amazônia; em quase todo o país são utilizadas para limpar pastagens e restos de colheitas. Além disso, são usadas para facilitar colheita nas extensas, áreas cobertas por canaviais, sobretudo no estado de São Paulo e na Zona da Mata Nordestina.
Emissões atmosféricas
Queimada é uma combustão incompleta ao ar livre, e depende do tipo de matéria vegetal que está sendo queimada, de sua densidade, umidade etc., além de condições ambientais, em especial a velocidade do vento. Por ser uma combustão incompleta, as emissões resultantes constituem-se inicialmente em monóxido de carbono (CO) e matéria particulada (fuligem), além de cinza de granulometria variada. Resultam também dessa combustão compostos orgânicos simples e complexos representados pelos hidrocarbonetos (HC), entre outros compostos orgânicos voláteis e semivoláteis, como matéria orgânica policíclica - hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, dioxinas e furanos, compostos de grande interesse em termos de saúde pública, pelas características de alta toxicidade de vários deles. Como nas queimadas a combustão se processa com a participação do ar atmosférico, há também emissões de óxidos de nitrogênio (NOx), em especial o óxido nítrico (NO) e o dióxido de nitrogênio (NO2), formados pelo processo térmico e pela oxidação do nitrogênio presente no vegetal.
Além das emissões diretas (poluentes primários), ocorrem na atmosfera reações entre essas emissões e vários outros compostos presentes no ar, como as reações fotoquímicas com importante participação da radiação ultravioleta do sol, resultando em compostos que podem ser mais tóxicos que os seus precursores: o ozônio (O3), os peroxiacil nitratos (PAN) e os aldeídos.
Dióxido de enxofre também é emitido, pois apesar de que em quantidades muito pequenas, os vegetais contém enxofre.
Na Califórnia, segundo Darley (1979), apud Jenkins et al. (1992), as emissões provenientes de queimadas na agricultura, por tonelada de material seco queimado, atingem 3,7 kg de material particulado; 63,8 kg de monóxido de carbono (CO); 4,85 kg de hidrocarbonetos (HC); 2,8 kg de óxidos de nitrogênio (NOx) e 1,65 kg de dióxido de enxofre (SO2). A estimativa das emissões totais desses compostos pelas queimadas na agricultura seria de 97 mil toneladas por ano. A contribuição relativa seria de 4,9% para o material particulado, 82% para o monóxido de carbono, 6,7% para os hidrocarbonetos, 4,35% para os óxidos de nitrogênio e 2,06% para o dióxido de enxofre. Com relação às emissões atmosféricas totais naquele estado norte-americano, a participação das emissões de queimadas na agricultura é pequena, estimada em 0,13% para material particulado, 1,27% para monóxido de carbono, 0,27% para hidrocarbonetos, 0,38% para óxidos de nitrogênio e 1,16% para dióxido de enxofre, com 95% das emissões originando-se da queima de quatro culturas: arroz, amêndoas, nozes e trigo.
As queimadas de florestas atingem espécies de vários tipos, diferentes portes e grande diversidade em termos de densidade. De acordo com dados fornecidos pela USEPA (1996), os fatores de emissão para queimadas em várias regiões dos EUA, apresentam média geral representada pelos seguintes valores: 324 kg/ha para material particulado; 2670 kg/ha para monóxido de carbono; 458 kg/ha para compostos orgânicos voláteis e 76 kg/ha para óxidos de nitrogênio. Para a região Sul dos EUA, os fatores de emissão correspondem a 172 kg MP/ha, 1410 kg CO/ha, 242 kg VOC/ha, e 40 kg NOx/ha, ou seja, valores abaixo da média global do país.
O trabalho desenvolvido por Yamazoe et al.(2000) com relação à composição dos aerossóis de emissões de queimadas na Amazônia mostrou que as espécies dominantes eram carbono, íon potássio (K+), íon cloro (Cl -) e íon sulfato (SO4)2-. Essa presença de cloro pode explicar a formação de compostos considerados altamente tóxicos, na classe das dioxinas e dos furanos.
Araújo et al. (1999) apresentam estimativa de emissão de monóxido de carbono (CO) e de dióxido de carbono (CO2) para queimada e pós-queimada obtida na devastação da floresta tropical na região amazônica no estado do Pará, por experimento em área virgem de três hectares, que foi cortada e deixada secar por três meses. A pós-queima foi feita 30 dias após a queimada principal. Os valores obtidos foram, para monóxido de carbono, 4,6 t/ha na queima inicial e 0,4 t/ha na pós-queima; para dióxido de carbono, 65,1 t/ha na queima inicial e 5,1 t/ha na pós-queima. Importante notar que o valor encontrado para monóxido de carbono (4,6 t/ha) na queimada inicial é relativamente próximo do fator de emissão médio da USEPA para os EUA (2,67 t/ha).
Poluentes e riscos à saúde pública
Nas queimadas são emitidos vários poluentes clássicos, entre eles NOx, CO, HC e material particulado, além de substâncias altamente tóxicas. O efeito agudo à saúde da população em geral fica restrito àquelas pessoas mais próximas à área da queimada, em especial as que estejam atuando no seu combate. O efeito pode ir de intoxicação até a morte por asfixia, pela redução da concentração de oxigênio em níveis críticos e pela elevação no nível de monóxido de carbono, que compete com o oxigênio na sua ligação com a hemoglobina. Por outro lado as concentrações dos poluentes clássicos, exceto material particulado, não têm atingido níveis que excedam os limites recomendados pela Organização Mundial da Saúde e aqueles adotados no Brasil como padrões de qualidade do ar. Os níveis registrados mostram elevação da concentração de background na região, mas freqüentemente essas concentrações têm sido medidas bem acima do nível do solo, portanto, longe da zona respiratória da população. A quantidade de calor gerada nas queimadas faz com que a densidade dos gases se torne menor do que a do ar, causando a elevação dos gases resultantes e de partículas, que atingem alturas consideráveis durante o processo de dispersão da fumaça na atmosfera.
Os níveis de CO2 O3 registrados por Kirchof (1989) em altitudes de 1000 a 6000m do solo em área atingida por queimada de cana alcançaram máximos de monóxido de carbono e de ozônio entre 1500 a 2000m de altitude, com valores de monóxido de 600ppb e 80ppb de ozônio, quando o normal seria 100ppb de CO e 30ppb de O3. Este nível de CO está muito abaixo do limite recomendado pela OMS (WHO, 2000) para exposição de oito horas (10 mil ppb) e o nível de ozônio ultrapassa o nível recomendado pela OMS (WHO, 2000), que é de 60ppb, também para exposição de oito horas. Em exposições mais curtas os níveis toleráveis são mais altos. Deve-se observar que o ozônio é proveniente de reações fotoquímicas na atmosfera, principalmente entre óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos, normalmente não sendo resultado apenas das emissões das queimadas.
Por outro lado, o fato das pessoas se sentirem "asfixiadas" quando presentes numa região de queimadas, onde o oxigênio é consumido rapidamente, faz com que adotem autoproteção e se dirijam para áreas menos críticas. Contudo, existem casos de queimadas de grande intensidade, que podem atingir áreas habitadas e ocasionar danos agudos ou mesmo irreparáveis, como mortes. Efeito muito importante com relação a esses poluentes é o seu potencial de aumentar a concentração de background, que pode agravar situações de poluição de origem urbana e trazer conseqüências a médio e longo prazos.
Como mencionado anteriormente, fontes diferentes de poluição do ar geram emissões diferentes, que têm efeitos específicos sobre a saúde humana.
A avaliação dos efeitos da poluição causada pela queima de biomassa à saúde humana pode envolver diversos profissionais: médicos clínicos para verificar a saúde dos indivíduos expostos, toxicólogos para definir os danos causados pelo poluente, epidemiólogos e geógrafos ligados à medicina para identificar os efeitos sobre grupos expostos. No entanto, como já afirmado em item anterior, estudos nessa área são escassos.
Os principais riscos à saúde humana decorrentes dos poluentes atmosféricos foram avaliados, sobretudo, por estudos realizados em áreas urbanas, preocupados com emissões atmosféricas de origem industrial ou veicular. Os riscos resultantes das queimadas, entretanto, podem ser parcialmente inferidos a partir de pesquisas em áreas urbanas, pois já existem dados disponíveis sobre os níveis de alguns poluentes emitidos durante as queimadas.
A literatura especializada indica que os principais efeitos à saúde humana da poluição atmosférica são problemas oftálmicos, doenças dermatológicas, gastro-intestinais, cardiovasculares e pulmonares, além de alguns tipos de câncer. Efeitos sobre o sistema nervoso também podem ocorrer após exposição a altos níveis de monóxido de carbono no ar. Além disso, efeitos indiretos podem ser apontados em decorrência de alterações climáticas provocadas pela poluição do ar. Um aumento na temperatura do ar tem impactos na distribuição da flora e da fauna e, conseqüentemente, influencia a distribuição de doenças transmitidas por vetores.
Como a maioria das doenças têm fatores etiológicos múltiplos, a tarefa de avaliar os efeitos à saúde humana da poluição do ar não é fácil e não há base científica para se quantificar todos os seus riscos.
A realização de pesquisas científicas tem enfocado principalmente os efeitos da poluição do ar sobre as doenças respiratórias, cuja associação é mais fácil de se evidenciar.
Poluição do ar e doenças respiratórias
Quadro conceitual
Os estudos têm adotado o quadro conceitual da avaliação da exposição humana. A exposição consiste em contato entre a pessoa e uma concentração específica de contaminante ambiental, num determinado período de tempo (CxT). A presença de um poluente no ar é evidência da exposição humana. A exposição pessoal é a presença de um poluente na zona de respiração de um indivíduo. Dose inalada ou potencial é o produto da concentração do poluente no ar e o volume de ar inspirado.
Tais conceitos têm implicações sobre a saúde. A exposição total de um i
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