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Contaminación atmosférica



La contaminación atmosférica es la presencia en el aire de materias o formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y seres de la naturaleza popular,[1]​ así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores desagradables y enfermedades.[2]

Desde que la Revolución Industrial inició en la segunda mitad del siglo XVIII, los procesos de producción en las fábricas, el desarrollo del transporte y el uso de los combustibles han incrementado la concentración del dióxido de carbono en la atmósfera y otros gases que son muy perjudiciales para la salud, como los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno.

La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o global, cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio del planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores. Ejemplos de esto son la lluvia ácida y el calentamiento global.

Según la Organización Mundial de la Salud, el estado de la atmósfera actual provoca, por simple acto de respirar, la muerte a alrededor de siete millones de personas al año (respiración de partículas finas), viéndose muchas más perjudicadas.[3][4]

La contaminación atmosférica consiste en la liberación de sustancias químicas y partículas en la atmósfera alterando su composición y suponiendo un riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos.[5]​ Los gases contaminantes del aire más comunes son el monóxido de carbono, el dióxido de azufre, los clorofluorocarburos y los óxidos de nitrógeno producidos por la industria y por los gases producidos en la combustión de los vehículos.[6]​ Los fotoquímicos como el ozono y el esmog se aumentan en el aire por los óxidos del nitrógeno e hidrocarburos y reaccionan a la luz solar. El material particulado o el polvo contaminante en el aire se mide por su tamaño en micrómetros, y es común en erupciones volcánicas.[7]

La contaminación atmosférica es un importante factor de riesgo para una serie de enfermedades relacionadas con la contaminación, como las infecciones respiratorias, las enfermedades cardíacas, la EPOC, los accidentes cerebrovasculares y el cáncer de pulmón. La exposición a la contaminación atmosférica puede estar asociada a la reducción de las puntuaciones del coeficiente intelectual, al deterioro de la cognición, al aumento del riesgo de trastornos psiquiátricos como la depresión y al detrimento de la salud perinatal.[8]​ Los efectos de la mala calidad del aire en la salud humana son de gran alcance, pero afectan principalmente al sistema respiratorio y al sistema cardiovascular del organismo. En general, la contaminación atmosférica provoca la muerte de unos 7 millones de personas al año en todo el mundo, lo que supone una pérdida media de esperanza de vida de 2,9 años, y es el mayor riesgo medioambiental para la salud.[9]​ La contaminación del aire en interiores y la mala calidad del aire urbano figuran como dos de los peores problemas de contaminación tóxica del mundo en el informe de 2008 del Blacksmith Institute World's Worst Polluted Places. El alcance de la crisis de la contaminación atmosférica es enorme: más del 90% de la población mundial respira aire sucio en algún grado.[10]​ Aunque las consecuencias para la salud son extensas, la forma en que se maneja el problema es a menudo desordenada.

Ambas clases de contaminantes, primarios y secundarios, pueden depositarse en la superficie de la Tierra por precipitación, deposición seca o húmeda e impactar en determinados receptores, como personas, animales, ecosistemas acuáticos, bosques, cosechas y materiales de diferentes tipos. En todos los países existen unos límites impuestos a la emisión o la concentración de determinados contaminantes que pueden incidir sobre la salud de la población y su bienestar o causar un impacto en el entorno.

En España, existen funcionando en la actualidad diversas redes de vigilancia de la contaminación atmosférica, instaladas en las diferentes comunidades autónomas y que efectúan medidas de una variada gama de contaminantes que abarcan desde los óxidos de azufre y nitrógeno hasta hidrocarburos, con sistemas de captación de partículas, monóxido de carbono, ozono, metales pesados, entre otros.[12]

Desde los años 1960, se ha demostrado que los clorofluorocarburos tienen efectos potencialmente negativos: contribuyen de manera muy importante a la destrucción de la capa de ozono en la estratosfera, así como a incrementar el efecto invernadero. El protocolo de Montreal puso fin a la producción de la gran mayoría de estos productos.

Es uno de los productos de la combustión incompleta. Es peligroso para las personas y los animales, puesto que se fija en la hemoglobina de la sangre, impidiendo el transporte de oxígeno en el organismo. Además, es inodoro, y a la hora de sentir un ligero dolor de cabeza ya es demasiado tarde. Se diluye muy fácilmente en el aire ambiental, pero en un medio cerrado, su concentración lo hace muy tóxico, incluso mortal. Cada año, aparecen varios casos de intoxicación mortal, a causa de aparatos de combustión puestos en funcionamiento en una habitación mal ventilada.

Los motores de combustión interna de los automóviles emiten monóxido de carbono a la atmósfera por lo que en las áreas muy urbanizadas tiende a haber una concentración excesiva de este gas hasta llegar a concentraciones de 50-100 ppm,[11]​ tasas que son peligrosas para la salud de las personas.

La concentración de CO2 en la atmósfera está aumentando de forma constante debido al uso de carburantes fósiles como fuente de energía[11]​ y es teóricamente posible demostrar que este hecho es el causante de producir un incremento de la temperatura de la Tierra –efecto invernadero[11]​ La amplitud con que este efecto puede cambiar el clima mundial depende de los datos empleados en un modelo teórico, de manera que hay modelos que predicen cambios rápidos y desastrosos del clima y otros que señalan efectos climáticos limitados.[11]​ La reducción de las emisiones de CO2 a la atmósfera permitiría que el ciclo total del carbono alcanzara el equilibrio a través de los grandes sumideros de carbono como son el océano profundo y los sedimentos que están formados por una molécula lineal de un átomo de carbono ligado a dos átomos de oxígeno de forma

También llamado óxido de nitrógeno (II) es un gas incoloro y poco soluble en agua que se produce por la quema de combustibles fósiles en el transporte y la industria. Se oxida muy rápidamente convirtiéndose en dióxido de nitrógeno, NO2, y posteriormente en ácido nítrico, HNO3, produciendo así lluvia ácida o efecto invernadero

La principal fuente de emisión de dióxido de azufre a la atmósfera es la combustión del carbón que contiene azufre. El SO2 resultante de la combustión del azufre, que se oxida y forma ácido sulfúrico, H2SO4 un componente de la llamada lluvia ácida que es nocivo para las plantas, provocando manchas allí donde las gotitas del ácido han contactado con las hojas.[11]

La lluvia ácida se forma cuando la humedad en el aire se combina con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre emitido por fábricas, centrales eléctricas y automotores que queman carbón o aceite. Esta combinación química de gases con el vapor de agua forma el ácido sulfúrico y los ácidos nítricos, sustancias que caen en el suelo en forma de precipitación o lluvia ácida. Los contaminantes que pueden formar la lluvia ácida pueden recorrer grandes distancias, y los vientos los trasladan miles de kilómetros antes de precipitarse con el rocío, la llovizna, o lluvia, el granizo, la nieve o la niebla normales del lugar, que se vuelven ácidos al combinarse con dichos gases residuales.

El SO2 también ataca a los materiales de construcción que suelen estar formados por minerales carbonatados, como la piedra caliza o el mármol, formando sustancias solubles en el agua y afectando a la integridad y la vida de los edificios o esculturas.

El metano, CH4, es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone en condiciones en que hay escasez de oxígeno; esto es lo que ocurre en las ciénagas, en los pantanos y en los arrozales de los países húmedos tropicales. También se produce en los procesos de la digestión y defecación de los animales herbívoros.

El metano es un gas de efecto invernadero del planeta Tierra ya que aumenta la capacidad de retención del calor por la atmósfera.[17]

El ozono O3 es un constituyente natural de la atmósfera y es considerado un contaminante cuando se encuentra en las capas más bajas de ella (troposfera).

Su concentración a nivel del mar, puede oscilar alrededor de 0,01 mg kg−1. Cuando la contaminación debida a los gases de escape de los automóviles es elevada y la radiación solar es intensa, el nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 0,1 mg kg−1.

Las plantas pueden ser afectadas en su desarrollo por concentraciones pequeñas de ozono. El hombre también resulta afectado por el ozono a concentraciones entre 0,05 y 0,1 mg kg−1, causándole irritación de las fosas nasales y garganta, así como sequedad de las mucosas de las vías respiratorias superiores.[18]

Algunas sustancias que se encuentran en la atmósfera tienen un origen natural, por lo que no son contaminantes en un sentido estricto:

Muchos estudios han demostrado enlaces entre la contaminación y los efectos para la salud.[21][22]​ Mediante la disminución de los niveles de contaminación del aire los países pueden reducir la carga de morbilidad derivada de la contaminación del aire.[23]

Los aumentos en la contaminación del aire se han ligado a quebranto en la función pulmonar y aumentos en los ataques cardíacos. "Niveles altos de contaminación atmosférica según el Índice de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) perjudican directamente a personas que padecen asma y otros tipos de enfermedad pulmonar o cardíaca". La calidad general del aire ha mejorado en los últimos 20 años pero las zonas urbanas son aún motivo de preocupación. Los ancianos y los niños son especialmente vulnerables a los efectos de la contaminación del aire. Un estudio[24]​ publicado en la revista Environment International cifra en 6 085 las personas muertas prematura y evitablemente al año en España (un país de aire no excesivamente contaminado y 47,0 millones de habitantes en 2010) por exceso de dióxidos de nitrógeno en la atmósfera, 499 por ozono troposférico y 2 683 por partículas, todo durante el período 2000-2009. En 41 países de Europa 518 700 personas fallecieron prematuramente en 2015 por la contaminación atmosférica.[25]

El nivel de riesgo depende de varios factores:

Otras maneras menos directas en que las personas están expuestas a los contaminantes del aire son:

Los síntomas más comunes que se presentan en la salud humana a causa de la contaminación atmosférica son:

Según un estudio publicado en la revista Cardiovascular Research, la contaminación atmosférica podría haber aumentado en un 15% las muertes por COVID-19 a nivel mundial. Este porcentaje es más elevado en países con altos niveles de contaminación atmosférica como China, Alemania y Francia.[26]​ Los principales contaminantes atmosféricos responsables de este fenómeno son aquellos que se agrupan en la categoría PM2.5. Estos contaminantes afectan al sistema respiratorio humano de la misma forma que el virus responsable del COVID-19. La probabilidad de que ambos efectos se potencien aumenta en niveles de exposición prolongada a contaminantes PM2.5.

Greenpeace y IQAir Air Visual analizaron y determinaron cuáles fueron las ciudades más contaminadas del mundo a nivel atmosférico, con base a sus niveles de partículas PM2.5, cuyos límites diarios son de 45-50 µg/m3 y anuales de 10-12 µg/m3.[27]

Los resultados en 2018 fueron:

Por su parte, en 2021, los países más contaminados del mundo por su contaminación por partículas (PM2.5) resultaron ser:[28]

Los siguientes instrumentos son utilizados comúnmente como dispositivos de control de contaminación en la industria o en vehículos. Pueden transformar contaminantes o eliminarlos de una corriente de salida antes de ser emitidos a la atmósfera.

La gestión ambiental en el componente aire parte por realizar un modelamiento atmosférico del sector de estudio. Para ello se establecen estaciones de monitoreo de la calidad del Aire ubicando estaciones con representatividad poblacional EMRP, estas deben estar ubicadas dentro de un área urbana mínima de 2 km de diámetro para que sea representativa.

La red de monitoreo debe estar mínimamente sustentada por un equipo tripartito de Aseguramiento de la Calidad, una unidad de Control de Calidad y una unidad de distribución de la información.

El Aseguramiento de la Calidad tiene por misión soportar la unidad de monitoreo con recursos, la unidad de Control tiene por misión la trazabilidad, la calibración y el cruzamiento de resultados entre sus equipos y otros de referencia. Se debe detectar los corrimientos del valor cero, la saturación de los monitores, fuentes de emisión imprevistas no-comunes y focalizadas, cortes de energía eléctrica y aquellos valores escapados que induzcan a un mal pronóstico de Emergencia Ambiental.

La unidad informativa tiene por misión dar disponibilidad y análisis de la información confeccionando modelos informativos de contaminación del componente aire.

Para seleccionar los lugares más apropiados con los objetivos propuestos del monitoreo, es necesario manejar información que incluya, entre otros factores:

Estos puntos conducen a establecer modelos de contaminación atmosféricos y evaluación de la calidad del aire.

La Directiva 2001/81/ CE, del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2001, sobre techos nacionales de emisión de determinados contaminantes atmosféricos,[29]​ tiene como objeto limitar las emisiones de contaminantes para reforzar la protección del medio ambiente y de la salud humana y avanzar hacia el objetivo de no superar los niveles críticos de contaminantes y de proteger de forma eficaz a toda la población frente a los riesgos para la salud que se derivan de la contaminación atmosférica mediante la fijación de techos nacionales de emisión.

El programa Aire puro para Europa es una estrategia temática coherente de lucha contra la contaminación atmosférica y sus efectos.[30]​ Este programa ha sido elaborado por el Sexto programa de Acción en Materia de Medio Ambiente recientemente aprobada por la Comisión (COM (2001) 31 de 24.01.2001). Esta estrategia consiste en evaluar la aplicación de las directivas relativas a la calidad del aire y la eficacia de los programas sobre calidad del aire en los Estados miembros. Además pretende mejorar el control de la calidad del aire y la divulgación de la información al público mediante la utilización de indicadores. Finalmente se establecerán prioridades para la adopción de nuevas medidas, examinando y actualizando los umbrales de calidad del aire y los límites máximos nacionales de emisión.

Recoge múltiples y variados objetivos con el fin de mejorar la calidad de vida de las poblaciones de Europa. Prevenir las enfermedades y proteger el medio que nos rodean serán algunos de los objetivos prioritarios que se desarrollarán a lo largo de la estrategia planteada. Sin embargo debemos también mencionar algunos objetivos más específicos que mejoraran la labor de análisis técnico, para mejorar así la política sobre la calidad del aire.

Como medida para instar al cumplimiento de los techos, la directiva obliga a los Estados miembros a elaborar unos programas nacionales de reducción progresiva de las emisiones. España ha elaborado mediante Acuerdo de Consejo de Ministros de 7 de diciembre el II Programa Nacional de Reducción de Emisiones (Resolución de 14 de enero de 2008, de la Secretaría General para la Prevención de la Contaminación y el Cambio Climático. BOE n.º 25, 29.01.08).

Establece las bases en materia de prevención, vigilancia y reducción de la contaminación atmosférica con el fin de evitar y cuando esto no sea posible, aminorar los daños que de ésta puedan derivarse para las personas, el medio ambiente y demás bienes de cualquier naturaleza.

El objetivo general de dicha ley es desarrollar una política estratégica integrada a largo plazo para proteger la salud humana y el medio ambiente de los efectos de la contaminación atmosférica. De acuerdo con el tratado, esta política tendrá por objetivo garantizar un elevado nivel de protección del medio ambiente sobre la base del principio de cautela, tomando los mejores datos científicos y técnicos disponibles y las ventajas y cargas que puedan resultar de la acción o de la falta de acción


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