Cardiovascular diseases and the exposure to particulate air pollutants derived from forest fires in Porto Velho municipality, Rondonia state, Brazilian Amazon rain forest region

Abstract

Este estudo pretende contribuir para o conhecimento sobre a poluição atmosférica prove-niente da queima de biomassa florestal e os efeitos sobre a mortalidade e morbidade das doenças cardiovasculares na cidade de Porto Velho, região amazônica brasileira. A tese foi dividida em dois manuscritos. O primeiro manuscrito objetivou prever as concentrações diárias de PM2,5 (Partículas com diâmetro menor que 2,5 micrómetro) utilizando uma técnica de calibração de profundidade óptica do aerossol a partir de dados de satélite com resolução de 3km no município de Porto Velho. O segundo manuscrito analisou se os métodos de série temporal e caso cruzado produzem estimativas de risco equivalentes na avaliação dos efeitos da saúde relacionados à poluição do ar em Porto Velho e examinou o efeito de interação entre PM2,5 e temperatura sobre o risco de mortalidade e morbidade por doenças cardiovasculares. O método proposto de validação utilizando os dados de satélite demonstrou ser um método importante e alternativo para descrever os impactos dos incêndios florestais na qualidade do ar e para avaliar os efeitos relacionados com a saúde. A comparação entre os desenhos epidemiológicos demonstra que tanto as séries temporais como as análises de caso cruzado estratificado por tempo produziram resultados comparáveis da relação entre a poluição do ar originada pela queima de biomassa florestal e os resultados de saúde. Os resultados sugerem um efeito de defasagem. O efeito da interação mostrou resultados complexos, mas indicou um forte e significativo efeito sinérgico entre poluentes e temperatura na região amazônica brasileira, que deve ser mais investigado. Os resultados descritos podem apoiar as políticas de saúde pública e a vigilância da saúde ambiental para minimizar os impactos sobre a queima de biomassa florestal.

This study intended to contribute with the knowledge on biomass burning air pollution and the effects on mortality and morbidity of cardiovascular diseases in the city of Porto Velho, Brazilian Amazon region. The Thesis was divided in two manuscripts. The first manuscript aimed to predict the daily PM2.5 concentrations (Particulate matter with diameter less than 2.5 μm) using an aerosol optical depth calibration approach from satellite data with a 3 km resolution in the municipality of Porto Velho, Brazil. The second manuscript analysed whether the time series and case crossover methods produce equivalent risk estimates in the assessment of the air pollution-related health effects in Porto Velho and examined the interaction effect between PM2.5 and temperature on risk of mortality and morbidity for cardiovascular diseases. The validation approach using the satellite data showed an important and alternative method to describe the impacts of forest fires on air quality and to assess the related health effects. The comparison between the epidemiological designs demonstrate that both time series and time-stratified case-crossover analyses produced comparable results of the relationship between biomass burning air pollution and health outcomes. The results suggest a delayed and cumulative effect. The interaction effect showed complex results but indicated a strong and significant synergistic effect between pollutant and temperature in Brazilian Amazon region that must be more investigated. The results described can support the public health policies and environmental health surveillance to minimize the impacts regarding the forest biomass burning.