Health impact assessment in complex eco-epidemiological settings in the humid tropics

Winkler, Mirko Severin. Health impact assessment in complex eco-epidemiological settings in the humid tropics. 2011, PhD Thesis, University of Basel, Faculty of Science.


Official URL: http://edoc.unibas.ch/diss/DissB_9726


Background: Health impact assessment (HIA) is an interdisciplinary approach that aims at predicting and managing potential positive and negative health effects of policies, programmes and projects on affected communities and populations. HIA has been developed over the past two decades and became an integral part of public health policies of many governments in the industrialised world. However, in many developing countries, where two thirds of the world’s population are now concentrated, HIA has yet to be institutionalized. This is particularly important in view of the high burden of disease and pronounced health inequalities in tropical areas. Furthermore, it is anticipated that major drivers of global change, such as population growth and urbanisation, increasing demand in natural resources and regional climate change, will have severe health implications, particularly in the developing world. This will require modification of existing, and development of new policies and programmes in various sectors. Thus HIA, utilized as a systematic approach for the assessment of health impacts, is an important tool and strategy to assist decision-makers for health promotion in low- and middle-income countries. Against this background, the lack of well-defined HIA methodologies that are designed for the purpose of a typical tropical country context was identified as an important constraint for the promotion of HIA in developing countries.
Objectives: Four specific objectives were pursued in this PhD: (i) to develop and advance HIA tools and methods that are readily adapted to complex eco-epidemiological settings in the humid tropics; (ii) to validate these tools and methods within the frame of HIA of industrial development projects in developing country contexts; (iii) to systematise key findings and discuss lessons learned so that the tools and methods become available to HIA practitioners; and (iv) to deepen the understanding of the complex linkages of project-related activities with affected communities and their environment.
Research partnership: This PhD project was carried out within the frame of a public-private partnership between the Swiss Tropical and Public Health Institute (Swiss TPH) and NewFields, an international consultancy company with long-standing expertise in HIA in developing countries. Collaboration in selected HIA assignments for private and public clients of NewFields served as platforms for the present research.
Method: The PhD thesis entailed field work in the frame of 11 HIA for different industrial development projects, particularly in sub-Saharan Africa. Each of these HIA assignments held the opportunity for the development, validation and consolidation of tools and methods according to the respective stage of the HIA process.
Results: Over the course of this PhD thesis, a HIA-trilogy was generated, consisting of three parts, each of which is built on a case study and introduces a set of methodological contributions to the overall HIA process in complex eco-epidemiological settings in tropical regions. In the first part, the concept of environmental health areas (EHAs) is used and further developed, potentially-affected communities (PACs) are stratified, and different information sources are employed, including participatory methods, to obtain quality baseline health data. Feeding these data into a novel risk analysis matrix facilitates the ranking of potential health impacts for subsequent prioritization of mitigation strategies. The tools were developed within the frame of a HIA of a large gold mining project in a remote area of the Democratic Republic of the Congo. The outcomes encapsulate a multitude of environmental and health determinants in a systematic manner.
In the second part, the centrality of the scoping phase is illustrated with specific examples drawn from an ongoing HIA of a large iron ore project in the Republic of Guinea. Data from stakeholder consultations, limited community involvement and a desktop review of available health statistics is integrated via an analytical framework for the systematic selection of health outcomes and determinants of major concern. A subsequent gap analysis is utilized to assess the need for further baseline health data collection and to facilitate the specification of a set of potential indicators and strategies to inform the required evidence-base. It is argued that this more rigorous approach to scoping than heretofore is a prerequisite for the planning and implementation of any baseline health survey as part of the overall HIA process in multilayered socio-economic and eco-epidemiological contexts.
Last but not least, in the third part, a modular cross-sectional baseline health survey study design, which has specifically been developed for HIA of industrial development projects in tropical areas, is presented. The modular framework can be readily adapted to the prevailing eco-epidemiological characteristics of a given project setting. A broad set of key performance indicators (KPIs) is underlying the modular methodology, covering a multiplicity of health outcomes and determinants at different levels. Findings of a baseline health survey carried out in the project region of the aforementioned iron ore mining project in the Republic of Guinea illustrate the use and value of the proposed methodology. This study demonstrates that quantitative assessment of health impacts is an important feature for realising the full potential of HIA as it will not only allow to further our understanding of how communities are affected by projects, but also improve the predictive validity of HIA in areas where demographic, ecological, environmental, epidemiological, health and socio-economic data are sparse.
Conclusions: The systematic HIA approach that evolved within the frame of this 3-year PhD thesis bodes well with the four core values of HIA – ethical use of evidence, democracy, equity and sustainable development – and is thus an important methodological contribution to the science of HIA. Moreover, the developed HIA methodology lends itself well to routine HIA of large-scale development projects in a tropical country context, especially since it has proven to be broadly applicable to different types of projects and environments. However, in order to yield the full potential of HIA in developing countries, similar research efforts are needed on policy and programmatic level in different sectors. At the same time we propose that the World Health Organization and the HIA community at large should make any effort possible to further advocate and expedite excellence and capacities in HIA that are integrated in academia and governments of developing countries.
Hintergrund: Für den englischen Begriff ‘health impact assessment’ (HIA) gibt es im Deutschen unterschiedliche Übersetzungen, darunter Formulierungen wie ‚gesundheitliche Folgenabschätzung‘, ‚gesundheitliche Wirkungsbilanz‘ oder ‚Gesundheitsverträglichkeits-prüfung‘. Bisher hat sich keiner dieser Begriffe allgemein durchgesetzt, weshalb hier die Abkürzung HIA verwendet wird. HIA ist ein interdisziplinäres Verfahren zur Vorhersage und Einschätzung von positiven und negativen gesundheitlichen Folgen von Strategien, Programmen oder Projekten auf betroffene Bevölkerungsgruppen. Die HIA-Methode wurde in den vergangenen zwei Jahrzehnten entwickelt und wurde zum integralen Bestandteil des öffentlichen Gesundheitswesens in westlichen Industrieländern. In vielen Entwicklungsländern, wo zwei Drittel der Weltbevölkerung lebt, muss die HIA-Methode noch institutionalisiert werden. Dies ist, in Anbetracht der hohen Krankheitslast und der sozialen Ungleichheiten in Ländern mit niedrigem Einkommen, besonders wichtig. Zudem werden sich Einflussfaktoren des globalen Wandels wie Bevölkerungswachstum, zunehmende Urbanisierung, steigende Nachfrage nach natürlichen Ressourcen und Klimaerwärmung besonders stark auf Entwicklungsländer auswirken. Gravierende Implikationen im Gesundheitsbereich sind Folgen dieser globalen Wandlungen. Dies wird unter anderem dazu führen, dass eine Vielzahl von Strategien, Programmen und Projekten in verschiedenen Bereichen neu entwickelt oder den sich verändernden Bedingungen angepasst werden müssen. Daher wäre das HIA als systematisches Verfahren für die Einschätzung von Auswirkungen auf die Gesundheit eine wichtige Strategie für den Entscheidungs-findungsprozesses zur Gesundheitsförderung in Entwicklungsländern. Allerdings wurde der Mangel an spezifischen Methoden, die gezielt auf die Rahmenbedingungen in tropischen Ländern ausgelegt sind, als eine der Einschränkungen identifiziert, die dazu führt, dass die HIA-Methode in Entwicklungsländern heutzutage kaum Anwendung findet.
Ziel: Der vorliegenden Dissertation liegen die vier folgenden Ziele zugrunde: Erstens müssen Verfahren und Methoden entwickelt und angepasst werden, die geeignet sind, die vielen Faktoren in komplexen öko-epidemiologischen und sozio-ökonomischen Bedingungen, wie sie in den Tropen anzutreffen sind, zusammen zu führen. Zweitens wären die entstandenen Verfahren und Methoden im Rahmen von industriellen Entwicklunsprojekten in Entwicklungsländern zu validieren. Drittens sollten bestätigte Verfahren systematisiert, diskutiert und zukünftigen HIA-Fachleuten zugänglich gemacht werden. Viertens galt es, das Verständnis über die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Aktivitäten von industriellen Entwicklungsprojekten und der betroffenen Bevölkerung zu vertiefen.
Forschungspartnerschaft: Die vorliegende Arbeit wurde durch eine öffentlich-private Partnerschaft zwischen dem ‚Schweizerischen Tropen- und Public Health-Institut‘ (Swiss TPH) und NewFields, einem US-amerikanischen Beratungsunternehmen mit langjähriger Erfahrung im Bereich von HIA in Entwicklungsländern, ermöglicht. Ausgewählte HIA-Projekte für öffentliche und private Kunden von NewFields dienten als Grundlage für die vorliegende Forschungsarbeit
Methode: Insgesamt umfasst die Dissertation Feldarbeit im Rahmen von 11 verschiedenen HIA-Aufträgen für industrielle Entwicklungsprojekte, insbesondere in Afrika. Jedes dieser Projekte bot die Gelegenheit für die Entwicklung, Validierung und Konsolidierung von Verfahren und Methoden gemäss der entsprechenden Phase im HIA Prozess.
Ergebnisse: Im Verlaufe der Arbeit an der Dissertation ist eine ‚HIA-Trilogie‘ entstanden. Jeder Teil ist auf einem Fallbeispiel aufgebaut und präsentiert methodologische Beiträge zum HIA-Prozess im multifaktoriellen Kontext tropischer Länder. Im ersten Teil wird das Konzept von ‚Umwelt-Gesundheits-Bereichen‘ angewandt und weiter entwickelt, potentiell betroffene Bevölkerungen werden kategorisiert, und für die Beschreibung der gesundheitlichen Grundbedingungen werden verschiedene Informationsquellen wie unter anderem partizipative Erhebungen konsultiert. Für die Einschätzung der potentiellen Auswirkungen dieser Interventionen auf die Gesundheit werden die gewonnenen Daten mit einer neuartigen Risikoanalyse-Matrix verarbeitet, um somit Prioritäten für den Massnahmenkatalog zu setzen. Diese Methoden wurden im Rahmen eines HIA für ein gross angelegtes Goldminen-Projekt in einem abgelegenen Gebiet der Demokratischen Republik Kongo entwickelt und geprüft.
Im zweiten Teil wird anhand eines Eisenerzminen-Projekts in der Republik Guinea die zentrale Relevanz der ‚scoping‘ Phase als zweitem Schritt im HIA-Prozess veranschaulicht. Für die systematische Selektion von massgebenden Gesundheitsauswirkungen werden Daten, die mit partizipativen Methoden generiert und durch lokale Gesundheitsstatistiken ergänzt wurden, in eine analytische Datenbank integriert. Die anschliessende Lücken-Analyse dient der Beurteilung der Notwendigkeit eines allfälligen ‚baseline health survey‘ (Basis-Gesundheitszustand-Studie) in der betroffenen Bevölkerung und ist bei der Bestimmung von potentiellen Indikatoren und Datenerfassungsstrategien behilflich. Es wird demnach dargelegt, dass dieses rigorose ‚scoping‘-Verfahren eine Voraussetzung ist für die Planung und Durchführung des ‚baseline health survey‘ als Bestandteil des HIA-Prozesses in multifaktoriellen Kontexten in den Tropen.
Im dritten Teil wird ein Studienkonzept für modulare ‚baseline health surveys‘ präsentiert, das gezielt für das HIA von industriellen Entwicklungsprojekten in Entwicklungsländern entwickelt wurde. Der modulare Aufbau kann nach Belieben den öko-epidemiologischen und sozio-ökonomischen Charakteristika eines gegebenen Projekts angepasst werden. Eine breitgefächerte Auswahl an gesundheitsrelevanten, sozio-kulturellen und ökologischen Indikatoren bildet die Grundlage der modularen Methodologie. Ergebnisse eines ‚baseline health survey‘, der in der Region eines Eisenerz-Projektes in der Republik Guinea durchgeführt wurde, dienen der Veranschaulichung der Funktion und des Nutzens des vorgeschlagenen Studienkonzepts. Des Weitern demonstriert diese Fallstudie die Wichtigkeit quantitativer Datenerhebungs- und Beurteilungsmethoden für die Realisierung des vollen Potentials des HIA. Denn diese tragen nicht nur dazu bei, unser Verständnis darüber zu erweitern, wie die Gesundheit von betroffenen Bevölkerungen durch industrielle Entwicklungsprojekte beeinflusst wird, sondern verbessern auch massgeblich die Gültigkeit von Vorhersagen des HIA in Gebieten, wo demographische, epidemiologische, ökologische und sozio-ökonomische Daten kaum vorhanden sind.
Schlussfolgerungen: Das systematische HIA-Verfahren, welches im Verlaufe dieser 3-jährigen Dissertation entwickelt wurde, steht im Einklang mit den vier Grundwerten der hier diskutierten Methodologie (i.e. der ethische Gebrauch von Evidenz, Demokratie, Gleichheit und nachhaltige Entwicklung) und ist daher ein substantieller wissenschaftlicher Beitrag zum HIA. Zudem eignet sich das entwickelte Verfahren für die Routineanwendung in HIA von industriellen Entwicklungsprojekten in tropischen Ländern, insbesondere da es sich in den unterschiedlichsten Bedingungen bewährt hat. Um jedoch das Potential der HIA-Methode in Entwicklungsländern vollends auszuschöpfen, sind weitere Forschungsarbeiten im Bereich von Strategien und Programmen im öffentlichen Sektor nötig. Zugleich schlagen wir vor, dass die Weltgesundheitsorganisation in Zusammenarbeit mit HIA-Fachkräften ihre Bemühungen für die Förderung des HIA-Verfahrens verstärken und Fachkompetenzen ausbilden, die in Hochschulen und Regierungen von Entwicklungsländern integriert sind.
Introduction : L’évaluation d’impact sur la santé (EIS) est une approche interdisciplinaire dont le but consiste à prédire et surveiller les effets potentiels, positifs ou négatifs, d’une politique, d’un programme ou d’un projet sur la santé d’une population. L’EIS s’est développée ces vingt dernières années pour devenir un élément important des politiques de santé de nombreux gouvernements dans les pays industrialisés. Cependant, dans les pays en voie de développement, où vivent par ailleurs les deux tiers de la population mondiale, l’institutionnalisation de l’EIS reste inachevée. Cela est particulièrement important comte tenu de la pression énorme qu’exercent les maladies et les inégalités sanitaires, notamment dans les pays tropicaux. De plus, nous pouvons nous attendre à ce que les majeurs forces du changement global, tels que la croissance de la population et l’urbanisation, la demande croissante en ressources naturelles et les changements de climats au niveau régional, aient de lourdes conséquences sur la santé des populations, particulièrement dans les pays en voie de développement. Cette évolution exigera la modification des politiques actuelles ainsi que le développement de programmes et de projets dans différents secteurs. L’EIS, en tant qu’approche systématique dans l’évaluation des impacts sanitaires, représente ainsi une stratégie importante d’assistance à la promotion de la santé dans les pays en développement. Dans ce contexte, le manque de méthodologies d’EIS bien définies et applicables aux situations rencontrées dans les pays tropicaux a été identifié comme le facteur limitant d’une promotion plus globale de la démarche de l’EIS.
Objectifs : Cette thèse de doctorat comporte 4 objectifs: (i) développer et améliorer les outils et les méthodes d’EIS qui s’adaptent facilement aux situations complexes rencontrées dans les pays à faible et moyen revenu ; (ii) valider ces outils et ces méthodes dans le cadre de projets de développement industriel mis en place dans des pays tropicaux ; (iii) systématiser les principales conclusions et discuter des leçons tirées afin que les outils et les méthodes deviennent disponibles aux futurs acteurs et utilisateurs de l’EIS ; (iv) approfondir la compréhension des relations complexes entre les activités liées au développement de projet d’une part et les communautés concernées et leur environnement d’autre part.
Cadre collaboratif : Ce projet de thèse a été réalisé dans le cadre d’une collaboration publique-privée entre l’Institut Tropical Suisse et de Santé Publique (Swiss TPH), à Bâle, et NewFields, une agence internationale de conseil comptant plusieurs années d’expertise dans l’EIS. Les collaborations de NewFields sur plusieurs sites d’EIS menées actuellement pour des clients privés ou publiques ont servi de plate-forme à cette recherche.
Méthode : Les études de terrains de cette thèse de doctorat ont été réalisées dans le cadre d’onze EIS de différents projets de développement industriel dans un pays d’Amérique du Sud et cinq pays africains. Chacune de ces missions a tenu l'opportunité pour le développement, la validation et la consolidation des outils et méthodes en fonction de la phase correspondante dans le processus de l'EIS.
Résultats : Cette recherche a mené au développement d’une trilogie d’EIS comportant trois parties, chacune d’entre elles basée sur une étude de cas. Elle introduit ensuite un panel de méthodologies s’appliquant aux EIS menées dans le cadre écologique et épidémiologique complexe des pays tropicaux. La première partie de ce travail utilise et développe le concept des zones de santé environnementale. Les communautés potentiellement affectées sont stratifiées et on fait appel à différentes méthodes, notamment participatives, dans le but d’obtenir des données sanitaires de base de qualité. L’intégration de ces données dans une matrice d’analyse de risques fournit un classement des impacts sanitaires potentiels, facilitant à terme la sélection des éléments prioritaires lors de la mise au point de stratégie de mitigation. Ces outils ont été développés dans le cadre de l’EIS d’un vaste projet de minerai de fer situé dans une région reculée de la République Démocratique du Congo. Cette recherche, exploitée en tant qu’étude de cas, a abouti à l’identification systématique de nombreux déterminants environnementaux et sanitaires.
La seconde partie se concentre sur l'importance de la phase de cadrage, illustrée par des exemples spécifiques tirés d’une EIS menée actuellement dans le cadre d’un vaste projet de minerai de fer en République de Guinée. L’intégration de données obtenues par des démarches participatives et complétées par des données statistiques sanitaires locales à une banque de données analytique permet une sélection systématique des effets sanitaires déterminants. L'analyse d’écarts consécutive détermine, d’une part, la nécessité d'une récolte de données sanitaires de base supplémentaire dans la population concernée et facilite, d’autre part, l'identification d’indicateurs et de stratégies de récolte de données potentiels. Cette approche de cadrage plus rigoureuse est actuellement considérée comme un prérequis pour la planification et la mise en œuvre de toute étude sanitaire de base réalisée dans le contexte d’EIS menées dans un cadre complexe, notamment dans les pays en voie de développement.
La dernière partie présente un design modulaire d’étude sanitaire transversale de base spécialement développé pour les EIS de projets industriels mis en place dans les pays en voie de développement. Le cadre modulaire s’adapte facilement aux caractéristiques écologiques et épidémiologiques d’un projet donné. Cette méthodologie se base sur une série d’indicateurs de performance comprenant différents impacts sanitaires ainsi que des déterminants à plusieurs niveaux. Les résultats d’une étude de base menée en République de Guinée, dans la région d’un projet de minerai de fer, illustre l’utilité et la valeur de la méthodologie développée dans ce chapitre. Cette étude démontre que l’évaluation quantitative des impacts sanitaires est une étape indispensable si l'on souhaite profiter pleinement du potentiel de l’EIS. En effet, cette approche permet non seulement de mieux comprendre comment les communautés sont affectées par de nouveaux projets mais aussi d’améliorer le potentiel de prédiction de l’EIS dans des régions où les données démographiques, écologiques, environnementales, épidémiologiques, sanitaires et socioéconomiques sont disperses.
Conclusion : L’approche systématique d’EIS qui a évolué dans le cadre de cette thèse s’aligne parfaitement aux valeurs centrales de l’EIS – utilisation éthique des données probantes, démocratie, équité et développement durable – et apporte une contribution méthodologique remarquable à la science de l’EIS. En outre, cette méthodologie peut facilement être employée dans le cadre d'EIS de projets de développement de grande envergure dans les pays tropicaux, particulièrement depuis que nous avons pu montrer qu’elle s’applique largement à différents types de projets et d’environnements. Cependant, des recherches supplémentaires au niveau des programmes et des politiques de différents secteurs demeurent nécessaires si l’on souhaite exploiter entièrement le potentiel de l’EIS dans les pays en voie de développement. Dans le même temps, nous proposons que l'Organisation Mondiale de la Santé et la communauté de l’EIS dans son ensemble doive fournir tous les efforts possibles dans le développement et le renforcement du domaine de l’EIS, au niveau académique et au niveau gouvernemental des pays en voie de développement.
Advisors:Utzinger, Jürg
Committee Members:Kemm, John and Krieger, Gary
Faculties and Departments:09 Associated Institutions > Swiss Tropical and Public Health Institute (Swiss TPH) > Department of Epidemiology and Public Health (EPH) > Eco System Health Sciences > Health Impact Assessment (Utzinger)
Item Type:Thesis
Thesis no:9726
Bibsysno:Link to catalogue
Number of Pages:173 S.
Identification Number:
Last Modified:30 Jun 2016 10:42
Deposited On:03 Feb 2012 11:53

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