La contaminación del aire

Sustancias nocivas en la atmósfera.

"Mala calidad del aire" y "Calidad del aire" vuelven a dirigir aquí. Para conocer la teoría médica obsoleta, consulte Bad air . Para medir qué tan contaminado está el aire, consulte Índice de calidad del aire . Para conocer las propiedades del aire, consulte Cualidades del aire .

Contaminación del aire de un horno de coque .

Indicador de calidad del aire de 2016: los colores claros tienen una menor calidad del aire y, por lo tanto, una mayor contaminación del aire.

La contaminación del aire es la presencia de sustancias en la atmósfera que son nocivas para la salud de los seres humanos y otros seres vivos , o que causan daños al clima o a los materiales. Hay muchos tipos diferentes de contaminantes del aire, como gases (como amoníaco , monóxido de carbono , dióxido de azufre , óxidos nitrosos , metano y clorofluorocarbonos ), partículas (tanto orgánicas como inorgánicas) y moléculas biológicas.. La contaminación del aire puede provocar enfermedades, alergias e incluso la muerte de los seres humanos; también puede causar daño a otros organismos vivos como animales y cultivos alimentarios, y puede dañar el medio ambiente natural (por ejemplo, cambio climático , agotamiento del ozono o degradación del hábitat ) o el medio ambiente construido (por ejemplo, lluvia ácida ). Tanto la actividad humana como los procesos naturales pueden generar contaminación atmosférica.

La contaminación del aire es un factor de riesgo significativo para una serie de enfermedades relacionadas con la contaminación , incluidas las infecciones respiratorias , las enfermedades cardíacas , la EPOC , los accidentes cerebrovasculares y el cáncer de pulmón . ^[1] Los efectos sobre la salud humana de la mala calidad del aire son de gran alcance, pero afectan principalmente al sistema respiratorio y cardiovascular del cuerpo. Las reacciones individuales a los contaminantes del aire dependen del tipo de contaminante al que está expuesta una persona, el grado de exposición y el estado de salud y la genética del individuo. ^[2] La contaminación del aire en interiores y la mala calidad del aire urbano se encuentran entre las peores del mundo.problemas de contaminación tóxica en el informe de 2008 sobre los peores lugares contaminados del mundo del Blacksmith Institute . ^{[3] La} contaminación del aire exterior por sí sola causa de 2,1 ^{[4] [5]} a 4,21 millones de muertes al año. ^{[1] [6]} En general, la contaminación del aire causa la muerte de alrededor de 7 millones de personas en todo el mundo cada año y es el mayor riesgo para la salud ambiental del mundo. ^{[1] [7] [8]} El alcance de la crisis de contaminación del aire es enorme: el 90% de la población mundial respira aire sucio hasta cierto punto. Aunque las consecuencias para la salud son importantes, la forma en que se maneja el problema suele ser fortuita. ^{[9] [10] [11]}

Se estima que las pérdidas de productividad y la degradación de la calidad de vida causadas por la contaminación del aire le cuestan a la economía mundial $ 5 billones por año. ^{[12] [13] [14]} Se dispone de diversas tecnologías y estrategias de control de la contaminación para reducir la contaminación del aire. ^{[15] [16]} Para reducir los impactos de la contaminación del aire, se han implementado leyes y reglamentos tanto nacionales como internacionales para regular la contaminación del aire. Las leyes locales, donde se aplicaron bien en las ciudades, han dado lugar a importantes mejoras en la salud pública . A nivel internacional, algunos de estos esfuerzos han tenido éxito, por ejemplo, el Protocolo de Montreal, que logró reducir la liberación de sustancias químicas dañinas que agotan la capa de ozono o1985 Protocolo de Helsinki que redujo las emisiones de azufre, mientras que otros intentos han sido menos rápidos en la implementación, como la acción internacional sobre el cambio climático .

Parte de una serie sobre
Tiempo
Temporadas templadas y polares Invierno Primavera Verano Otoño
Estaciones tropicales Estación seca Harmattan Temporada húmeda
Tormentas Nube Nube cumulonimbus Nube de arcus Ráfaga Microrráfaga Explosión de calor Derecho Relámpago Rayo volcánico Tormenta Tormenta de masa de aire Tormenta de nieve Tormenta seca Mesociclón Supercell Tornado Tornado anticiclónico Landspout Tromba marina Diablo de polvo Torbellino de fuego Anticiclón Ciclón Polar baja Ciclón extratropical Tormenta de viento europea Nor'easter Ciclón subtropical Ciclón tropical Huracán atlántico Tifón Marejada ciclónica Tormenta de arena Simún Haboob Monzón Amihan Vendaval Siroco Tormenta de fuego Tormenta de invierno Tormenta de nieve Tormenta de nieve Ventisca de tierra Nieve turbonada
Precipitación Llovizna Congelación Graupel Granizo Megacriometeor Gránulos de hielo polvo de diamante Lluvia Congelación Chaparrón Nieve Lluvia y nieve mezcladas Granos de nieve Rodillo de nieve Fango
Temas La contaminación del aire Atmósfera Química Convección Física río Clima Nube Física Niebla Temporada de niebla Ola fría Ola de calor Corriente en chorro Meteorología Tiempo severo Lista Extremo Terminología de clima severo Canadá Japón Estados Unidos Predicción del tiempo Modificación del clima
Glosarios Meteorología Cambio climático Términos de tornado Términos de ciclones tropicales
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Contaminantes

Artículos principales: Contaminantes y gases de efecto invernadero

Un contaminante del aire es un material en el aire que puede tener efectos adversos en los seres humanos y el ecosistema. La sustancia puede ser partículas sólidas, gotitas líquidas o gases. Un contaminante puede ser de origen natural o artificial. Los contaminantes se clasifican en primarios o secundarios. Los contaminantes primarios suelen producirse mediante procesos como las cenizas de una erupción volcánica. Otros ejemplos incluyen el gas de monóxido de carbono de los escapes de los vehículos de motor o el dióxido de azufre liberado de las fábricas. Los contaminantes secundarios no se emiten directamente. Más bien, se forman en el aire cuando los contaminantes primarios reaccionan o interactúan. Ozono a nivel del sueloes un ejemplo destacado de contaminante secundario. Algunos contaminantes pueden ser tanto primarios como secundarios: ambos se emiten directamente y se forman a partir de otros contaminantes primarios.

Antes de que se instalara la desulfuración de gases de combustión , las emisiones de esta planta de energía en Nuevo México contenían cantidades excesivas de dióxido de azufre .

Dibujo esquemático, causas y efectos de la contaminación del aire: (1) efecto invernadero , (2) contaminación por partículas , (3) aumento de la radiación UV , (4) lluvia ácida , (5) aumento de la concentración de ozono a nivel del suelo , (6) aumento de los niveles de óxidos de nitrógeno .

Los oxidantes térmicos son opciones de reducción de la contaminación del aire para contaminantes atmosféricos peligrosos (HAP), compuestos orgánicos volátiles (COV) y emisiones olorosas.

Los contaminantes emitidos a la atmósfera por la actividad humana incluyen:

• Dióxido de carbono ( CO
  2) - Debido a su papel como gas de efecto invernadero , ha sido descrito como "el principal contaminante" ^[17] y "el peor contaminante climático". ^[18] El dióxido de carbono es un componente natural de la atmósfera, esencial para la vida vegetal y emitido por el sistema respiratorio humano . ^[19] Esta cuestión de terminología tiene efectos prácticos, por ejemplo, para determinar si se considera que la Ley de Aire Limpio de EE. UU. Regula el CO
  2emisiones. ^[20] CO
  2actualmente forma aproximadamente 410 partes por millón (ppm) de la atmósfera terrestre, en comparación con aproximadamente 280 ppm en la época preindustrial, ^[21] y miles de millones de toneladas métricas de CO
  2se emiten anualmente por la quema de combustibles fósiles . ^[22] CO
  2El aumento de la atmósfera terrestre se ha acelerado. ^[23]
• Óxidos de azufre (SO _x ) - particularmente dióxido de azufre, un compuesto químico con la fórmula SO ₂ . El SO ₂ es producido por volcanes y en diversos procesos industriales. El carbón y el petróleo a menudo contienen compuestos de azufre y su combustión genera dióxido de azufre. La oxidación adicional de SO ₂ , generalmente en presencia de un catalizador como NO ₂ , forma H ₂ SO ₄ y, por lo tanto , se forma lluvia ácida . [2] Este es uno de los motivos de preocupación por el impacto ambiental del uso de estos combustibles como fuentes de energía.
• Óxidos de nitrógeno (NO _x ): los óxidos de nitrógeno, en particular el dióxido de nitrógeno , se expulsan de la combustión a alta temperatura y también se producen durante las tormentas por descargas eléctricas . Pueden verse como una cúpula de neblina marrón arriba o una columna a favor del viento de las ciudades. El dióxido de nitrógeno es un compuesto químico con la fórmula NO ₂ . Es uno de varios óxidos de nitrógeno. Uno de los contaminantes del aire más prominentes, este gas tóxico de color marrón rojizo tiene un olor penetrante característico.
• Monóxido de carbono (CO): el CO es un gas tóxico, incoloro e inodoro. ^[24] Es producto de la combustión de combustibles como gas natural, carbón o madera. Los gases de escape de los vehículos contribuyen a que la mayor parte del monóxido de carbono ingrese a nuestra atmósfera. Crea una formación de tipo smog en el aire que se ha relacionado con muchas enfermedades pulmonares y alteraciones del medio ambiente natural y de los animales.
• Compuestos orgánicos volátiles (COV): los COV son un contaminante del aire exterior bien conocido. Se clasifican como metano (CH ₄ ) o no metano (COVNM). El metano es un gas de efecto invernadero extremadamente eficiente que contribuye a aumentar el calentamiento global . Otros COV de hidrocarburos también son importantes gases de efecto invernadero debido a su papel en la creación de ozono y en la prolongación de la vida del metano en la atmósfera . Este efecto varía según la calidad del aire local. Se sospecha que los COVNM aromáticos benceno, tolueno y xileno son carcinógenos y pueden provocar leucemia con una exposición prolongada. El 1,3-butadieno es otro compuesto peligroso asociado a menudo con el uso industrial.
• El material particulado / partículas, también denominado material particulado (PM), material particulado atmosférico o partículas finas, son partículas diminutas de sólido o líquido suspendidas en un gas. Por el contrario, aerosol se refiere a partículas y gas combinados. Algunas partículas se producen de forma natural y se originan en los volcanes, las tormentas de polvo, los incendios de bosques y pastizales, la vegetación viva y el rocío del mar. Las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles en vehículos, centrales eléctricas y diversos procesos industriales, también generan cantidades importantes de aerosoles. En promedio, los aerosoles antropogénicos en todo el mundo, los producidos por actividades humanas, actualmente representan aproximadamente el 10 por ciento de nuestra atmósfera. El aumento de los niveles de partículas finas en el aire está relacionado con peligros para la salud, como enfermedades cardíacas, ^[25]función pulmonar alterada y cáncer de pulmón. Las partículas están relacionadas con infecciones respiratorias y pueden ser particularmente dañinas para quienes ya padecen afecciones como el asma . ^[26]
• Los radicales libres persistentes conectados a partículas finas en el aire están relacionados con la enfermedad cardiopulmonar. ^{[27] [28]}
• Metales tóxicos , como plomo y mercurio , especialmente sus compuestos.
• Clorofluorocarbonos (CFC): nocivos para la capa de ozono ; emitidos por productos actualmente están prohibidos. Estos son gases que se liberan de acondicionadores de aire, refrigeradores, aerosoles, etc. Cuando se liberan al aire, los CFC se elevan a la estratosfera . Aquí entran en contacto con otros gases y dañan la capa de ozono . Esto permite que los dañinos rayos ultravioleta lleguen a la superficie de la tierra. Esto puede provocar cáncer de piel, enfermedades oculares e incluso dañar las plantas.
• Amoníaco : emitido principalmente por residuos agrícolas. El amoníaco es un compuesto de fórmula NH ₃ . Normalmente se encuentra como un gas con un olor acre característico. El amoníaco contribuye significativamente a las necesidades nutricionales de los organismos terrestres al servir como precursor de alimentos y fertilizantes. El amoníaco, ya sea directa o indirectamente, también es un componente básico para la síntesis de muchos productos farmacéuticos. Aunque se usa ampliamente, el amoníaco es cáustico y peligroso. En la atmósfera, el amoníaco reacciona con óxidos de nitrógeno y azufre para formar partículas secundarias. ^[29]
• Olores  , como los de basura, aguas residuales y procesos industriales.
• Contaminantes radiactivos : producidos por explosiones nucleares , eventos nucleares, explosivos de guerra y procesos naturales como la desintegración radiactiva del radón .

Los contaminantes secundarios incluyen:

• Partículas creadas a partir de contaminantes primarios gaseosos y compuestos en el smog fotoquímico. El smog es un tipo de contaminación del aire. El smog clásico resulta de la quema de grandes cantidades de carbón en un área causada por una mezcla de humo y dióxido de azufre. El smog moderno no suele provenir del carbón, sino de las emisiones industriales y de vehículos sobre las que actúa la luz ultravioleta del sol en la atmósfera para formar contaminantes secundarios que también se combinan con las emisiones primarias para formar el smog fotoquímico.
• Ozono (O ₃ ) a nivel del suelo formado a partir de NO _x y COV. El ozono (O ₃ ) es un componente clave de la troposfera. También es un componente importante de ciertas regiones de la estratosfera comúnmente conocidas como capa de ozono. Las reacciones fotoquímicas y químicas que lo involucran impulsan muchos de los procesos químicos que ocurren en la atmósfera durante el día y la noche. En concentraciones anormalmente altas provocadas por las actividades humanas (principalmente la combustión de combustibles fósiles), es un contaminante y un componente del smog.
• Nitrato de peroxiacetilo (C ₂ H ₃ NO ₅ ): se forma de manera similar a partir de NO _x y COV.

Los contaminantes menores del aire incluyen:

• Una gran cantidad de contaminantes atmosféricos peligrosos menores . Algunos de estos están regulados en EE. UU. Por la Ley de Aire Limpio y en Europa por la Directiva Marco del Aire.
• Una variedad de contaminantes orgánicos persistentes que pueden adherirse a las partículas.

Reproducir medios

Este video proporciona una descripción general de un estudio de la NASA sobre la huella dactilar humana en la calidad del aire global.

Los contaminantes orgánicos persistentes (COP) son compuestos orgánicos resistentes a la degradación ambiental a través de procesos químicos, biológicos y fotolíticos. Debido a esto, se ha observado que persisten en el medio ambiente, son capaces de transportarse a larga distancia, se bioacumulan en tejidos humanos y animales, se biomagnifican en las cadenas alimentarias y tienen impactos potencialmente significativos en la salud humana y el medio ambiente.

Fuentes

Emisiones acidificantes medias (contaminación atmosférica) de diferentes alimentos por 100 g de proteína ^[30]

Tipos de alimentos	Emisiones acidificantes (g SO 2 eq por 100 g de proteína)
Carne de vaca	343,6
Queso	165,5
Cerdo	142,7
Cordero y Cordero	139,0
Crustáceos cultivados	133,1
Aves de corral	102,4
Pescado de cultivo	65,9
Huevos	53,7
Cacahuetes	22,6
Chícharos	8.5
tofu	6,7

Fuentes antropogénicas (creadas por humanos)

Quema controlada de un campo en las afueras de Statesboro , Georgia , en preparación para la siembra de primavera.

Ahumar pescado sobre un fuego abierto en Ghana, 2018

En su mayoría, están relacionados con la quema de combustible.

• Las fuentes estacionarias incluyen chimeneas de centrales eléctricas de combustibles fósiles (véase, por ejemplo , el impacto medioambiental de la industria del carbón ), instalaciones de fabricación (fábricas) e incineradores de residuos, así como hornos y otros tipos de dispositivos de calefacción que queman combustible. En los países pobres y en desarrollo, la quema tradicional de biomasa es la principal fuente de contaminantes del aire; La biomasa tradicional incluye madera, desechos de cultivos y estiércol. ^{[31] [32]}
• Las fuentes móviles incluyen vehículos de motor , trenes (en particular locomotoras diésel y DMU ), embarcaciones y aeronaves.
• Prácticas controladas de quema en agricultura y manejo forestal. La quema controlada o prescrita es una técnica que a veces se utiliza en el manejo forestal, agricultura, restauración de praderas o reducción de gases de efecto invernadero. El fuego es una parte natural de la ecología de los bosques y los pastizales y el fuego controlado puede ser una herramienta para los forestales. La quema controlada estimula la germinación de algunos árboles forestales deseables, renovando así el bosque.

También hay fuentes de procesos distintos a la combustión.

• Humos de pintura , laca para el cabello , barnices , aerosoles y otros disolventes. Estos pueden ser sustanciales; Se estimó que las emisiones de estas fuentes representaron casi la mitad de la contaminación por compuestos orgánicos volátiles en la cuenca de Los Ángeles en la década de 2010. ^[33]
• Deposición de residuos en vertederos , que generan metano . El metano es muy inflamable y puede formar mezclas explosivas con el aire. El metano también es asfixiante y puede desplazar el oxígeno en un espacio cerrado. Puede producirse asfixia o asfixia si la concentración de oxígeno se reduce por debajo del 19,5% por desplazamiento.
• Recursos militares, como armas nucleares , gases tóxicos , guerra bacteriológica y cohetes .
• Las tierras agrícolas fertilizadas pueden ser una fuente importante de óxidos de nitrógeno. ^[34]

Fuentes naturales

Tormenta de polvo acercándose a Stratford, Texas .

• Polvo de fuentes naturales, generalmente grandes áreas de tierra con poca vegetación o sin vegetación
• Metano , emitido por la digestión de alimentos por animales , por ejemplo ganado
• Gas radón de la desintegración radiactiva dentro de la corteza terrestre . El radón es un gas noble radiactivo, incoloro, inodoro y de origen natural que se forma a partir de la desintegración del radio. Se considera un peligro para la salud. El gas radón de fuentes naturales puede acumularse en los edificios, especialmente en locales cerrados como el sótano y es la segunda causa más frecuente de cáncer de pulmón, después del cigarrillo fumar.
• Humo y monóxido de carbono de incendios forestales . Durante los períodos de incendios forestales activos, el humo de la combustión incontrolada de biomasa puede representar casi el 75% de toda la contaminación del aire por concentración. ^[35]
• La vegetación, en algunas regiones, emite cantidades ambientalmente significativas de compuestos orgánicos volátiles (COV) en los días más cálidos. Estos COV reaccionan con contaminantes antropogénicos primarios, específicamente NO _x , SO ₂ y compuestos de carbono orgánico antropogénico, para producir una neblina estacional de contaminantes secundarios. ^[36] La goma negra, el álamo, el roble y el sauce son algunos ejemplos de vegetación que puede producir abundantes COV. La producción de COV de estas especies da como resultado niveles de ozono hasta ocho veces más altos que los de las especies arbóreas de bajo impacto. ^[37]
• Actividad volcánica , que produce partículas de azufre , cloro y cenizas.

Factores de emisión

Artículo principal: AP 42 Compilación de factores de emisión de contaminantes atmosféricos

Aire de Beijing en 2005 después de la lluvia (izquierda) y un día con niebla (derecha)

Los factores de emisión de contaminantes atmosféricos son valores representativos informados que intentan relacionar la cantidad de un contaminante liberado al aire ambiente con una actividad asociada con la liberación de ese contaminante. Estos factores generalmente se expresan como el peso del contaminante dividido por una unidad de peso, volumen, distancia o duración de la actividad que emite el contaminante (por ejemplo, kilogramos de partículas emitidas por tonelada de carbón quemado). Estos factores facilitan la estimación de las emisiones de diversas fuentes de contaminación atmosférica. En la mayoría de los casos, estos factores son simplemente promedios de todos los datos disponibles de calidad aceptable, y generalmente se supone que son representativos de promedios a largo plazo.

Hay 12 compuestos en la lista de contaminantes orgánicos persistentes . Las dioxinas y los furanos son dos de ellos y se crean intencionalmente mediante la combustión de sustancias orgánicas, como la quema al aire libre de plásticos. Estos compuestos también son disruptores endocrinos y pueden mutar los genes humanos.

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha publicado una recopilación de factores de emisión de contaminantes atmosféricos para una amplia gama de fuentes industriales. ^[38] El Reino Unido , Australia , Canadá y muchos otros países han publicado compilaciones similares, así como la Agencia Europea de Medio Ambiente . ^{[39] [40] [41] [42]}

Exposición

Hasta el 30% de los europeos que viven en ciudades están expuestos a niveles de contaminación atmosférica que superan los estándares de calidad del aire de la UE. Y alrededor del 98% de los europeos que viven en ciudades están expuestos a niveles de contaminantes del aire que las directrices más estrictas de la Organización Mundial de la Salud consideran perjudiciales para la salud. ^[43]

El riesgo de contaminación del aire es una función del peligro del contaminante y la exposición a ese contaminante. La exposición a la contaminación del aire se puede expresar para un individuo, para ciertos grupos (por ejemplo, vecindarios o niños que viven en un país) o para poblaciones enteras. Por ejemplo, uno puede querer calcular la exposición a un contaminante atmosférico peligroso para un área geográfica, que incluye los diversos microambientes y grupos de edad. Esto se puede calcular ^[2]como exposición por inhalación. Esto daría cuenta de la exposición diaria en varios entornos (por ejemplo, diferentes microambientes interiores y ubicaciones al aire libre). La exposición debe incluir diferentes edades y otros grupos demográficos, especialmente bebés, niños, mujeres embarazadas y otras subpoblaciones sensibles. La exposición a un contaminante del aire debe integrar las concentraciones del contaminante del aire con respecto al tiempo pasado en cada entorno y las tasas de inhalación respectivas para cada subgrupo para cada tiempo específico que el subgrupo está en el entorno y participa en actividades particulares (jugar, cocinar, leer, trabajar, pasar tiempo en el tráfico, etc.). Por ejemplo, la tasa de inhalación de un niño pequeño será menor que la de un adulto.Un niño que realiza ejercicio vigoroso tendrá una frecuencia respiratoria más alta que el mismo niño en una actividad sedentaria. La exposición diaria, entonces, debe reflejar el tiempo pasado en cada entorno microambiental y el tipo de actividades en estos entornos. La concentración de contaminantes del aire en cada entorno de microactividad / microambiente se suma para indicar la exposición.^[2] Para algunos contaminantes como el carbono negro , las exposiciones relacionadas con el tráfico pueden dominar la exposición total a pesar de los tiempos de exposición cortos, ya que las altas concentraciones coinciden con la proximidad a las carreteras principales o la participación en el tráfico (motorizado). ^[44] Una gran parte de la exposición diaria total ocurre como picos cortos de altas concentraciones, pero no está claro cómo definir los picos y determinar su frecuencia e impacto en la salud. ^[45]

Calidad del aire interior

Artículo principal: Calidad del aire interior

Monitoreo de la calidad del aire, Nueva Delhi, India .

La falta de ventilación en el interior concentra la contaminación del aire donde la gente suele pasar la mayor parte de su tiempo. El gas radón (Rn), un carcinógeno , se exuda de la Tierra en ciertos lugares y queda atrapado dentro de las casas. Los materiales de construcción, como alfombras y madera contrachapada, emiten gas formaldehído (H ₂ CO). La pintura y los disolventes desprenden compuestos orgánicos volátiles (COV) a medida que se secan. La pintura con plomo puede degenerar en polvo y ser inhalada. La contaminación del aire intencional se introduce con el uso de ambientadores , incienso y otros artículos perfumados. Fuegos de leña controlados enLas cocinas y las chimeneas pueden agregar cantidades significativas de partículas de humo dañinas en el aire, por dentro y por fuera. ^{[46] [47] Las} muertes por contaminación en interiores pueden ser causadas por el uso de pesticidas y otros aerosoles químicos en interiores sin la ventilación adecuada.

La intoxicación por monóxido de carbono y las muertes a menudo son causadas por conductos de ventilación y chimeneas defectuosas, o por la quema de carbón en interiores o en un espacio cerrado, como una tienda de campaña. ^[48] La intoxicación crónica por monóxido de carbono puede resultar incluso de luces piloto mal ajustadas . Las trampas están integradas en todas las tuberías domésticas para mantener el gas de alcantarillado y el sulfuro de hidrógeno fuera de los interiores. La ropa emite tetracloroetileno u otros líquidos de limpieza en seco durante días después de la limpieza en seco .

Aunque su uso ahora ha sido prohibido en muchos países, el uso extensivo de amianto en entornos industriales y domésticos en el pasado ha dejado un material potencialmente muy peligroso en muchas localidades. La asbestosis es una afección médica inflamatoria crónica que afecta el tejido de los pulmones . Ocurre después de una exposición intensa y prolongada al asbesto de los materiales que contienen asbesto en las estructuras. Las personas que la padecen tienen disnea grave (dificultad para respirar) y tienen un mayor riesgo con respecto a varios tipos diferentes de cáncer de pulmón. Dado que no siempre se destacan explicaciones claras en la literatura no técnica, se debe tener cuidado de distinguir entre varias formas de enfermedades relevantes. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) , estos pueden definirse como asbestosis , cáncer de pulmón y mesotelioma peritoneal (generalmente una forma muy rara de cáncer, cuando está más extendido casi siempre se asocia con una exposición prolongada al asbesto).

Las fuentes biológicas de contaminación del aire también se encuentran en el interior, como gases y partículas en el aire. Las mascotas producen caspa, las personas producen polvo a partir de diminutas escamas de piel y cabello descompuesto, los ácaros del polvo en la ropa de cama, las alfombras y los muebles producen enzimas y excrementos fecales del tamaño de un micrómetro, los habitantes emiten metano, se forma moho en las paredes y genera micotoxinas y esporas, los sistemas de aire acondicionado pueden incubar la enfermedad del legionario y el moho, y las plantas de interior , el suelo y los jardines circundantes pueden producir polen, polvo y moho. En el interior, la falta de circulación de aire permite que estos contaminantes en el aire se acumulen más de lo que ocurrirían en la naturaleza.

Efectos sobre la salud

Ver también: efectos neuroplásticos de la contaminación

Incluso a niveles más bajos que los considerados seguros por los reguladores de los Estados Unidos, la exposición a tres componentes de la contaminación del aire, partículas finas , dióxido de nitrógeno y ozono , se correlaciona con enfermedades cardíacas y respiratorias. ^[49] En 2012, la contaminación del aire causó muertes prematuras en un promedio de 1 año en Europa y fue un factor de riesgo significativo para una serie de enfermedades relacionadas con la contaminación , incluidas las infecciones respiratorias , las enfermedades cardíacas , la EPOC , los accidentes cerebrovasculares y el cáncer de pulmón . ^[1]Los efectos sobre la salud causados ​​por la contaminación del aire pueden incluir dificultad para respirar, sibilancias, tos, asma ^[50] y empeoramiento de las condiciones respiratorias y cardíacas existentes. Estos efectos pueden resultar en un mayor uso de medicamentos , más visitas al médico o al departamento de emergencias , más ingresos hospitalarios y muerte prematura. Los efectos sobre la salud humana de la mala calidad del aire son de gran alcance, pero afectan principalmente al sistema respiratorio y cardiovascular del cuerpo. Las reacciones individuales a los contaminantes del aire dependen del tipo de contaminante al que está expuesta una persona, el grado de exposición y el estado de salud y la genética del individuo. ^[2]Las fuentes más comunes de contaminación del aire incluyen partículas, ozono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. Los niños menores de cinco años que viven en países en desarrollo son la población más vulnerable en términos de muertes totales atribuibles a la contaminación del aire en interiores y exteriores. ^[51]

Mortalidad

Número absoluto de muertes por contaminación atmosférica por partículas ambientales ^[52]

La Organización Mundial de la Salud estimó en 2014 que cada año la contaminación del aire provoca la muerte prematura de unos 7 millones de personas en todo el mundo. ^{[1] Los} estudios publicados en marzo de 2019 indicaron que el número puede rondar los 8,8 millones. ^[53]

India tiene la tasa de mortalidad más alta debido a la contaminación del aire. ^[54] India también tiene más muertes por asma que cualquier otra nación según la Organización Mundial de la Salud. En diciembre de 2013, se estimó que la contaminación del aire mataba a 500.000 personas en China cada año. ^[55] Existe una correlación positiva entre las muertes relacionadas con la neumonía y la contaminación del aire por las emisiones de los vehículos de motor. ^[56]

Las muertes europeas prematuras causadas por la contaminación del aire anuales se estiman en 430.000 ^[57] -800.000 ^[53]. Una causa importante de estas muertes es el dióxido de nitrógeno y otros óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos por los vehículos de carretera. ^[57] En un documento de consulta de 2015, el gobierno del Reino Unido reveló que el dióxido de nitrógeno es responsable de 23.500 muertes prematuras en el Reino Unido por año. ^[58] En toda la Unión Europea , se estima que la contaminación del aire reduce la esperanza de vida en casi nueve meses. ^[59] Las causas de muerte incluyen accidentes cerebrovasculares , enfermedades cardíacas , EPOC, cáncer de pulmón e infecciones pulmonares. ^[1]

Se estima que la contaminación del aire exterior urbano causa 1,3 millones de muertes al año en todo el mundo. Los niños corren un riesgo especial debido a la inmadurez de sus sistemas de órganos respiratorios. ^[60]

La EPA de EE. UU. Estimó en 2004 que un conjunto de cambios propuestos en la tecnología de los motores diésel ( Nivel 2 ) podría resultar en 12,000 muertes prematuras menos , 15,000 menos ataques cardíacos , 6,000 visitas menos al departamento de emergencias de niños con asma y 8,900 menos hospitales relacionados con enfermedades respiratorias. admisiones cada año en los Estados Unidos. ^[61]

La EPA de EE. UU. Ha estimado que limitar la concentración de ozono a nivel del suelo a 65 partes por mil millones evitaría entre 1.700 y 5.100 muertes prematuras en todo el país en 2020 en comparación con el estándar de 75 ppb. La agencia proyectó que el estándar más protector también evitaría 26,000 casos adicionales de asma agravada y más de un millón de casos de faltas al trabajo o la escuela. ^{[62] [63]} Después de esta evaluación, la EPA actuó para proteger la salud pública al reducir los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) para el ozono a nivel del suelo a 70 partes por billón (ppb). ^[64]

Un nuevo estudio económico de los impactos en la salud y los costos asociados de la contaminación del aire en la Cuenca de Los Ángeles y el Valle de San Joaquín del Sur de California muestra que más de 3.800 personas mueren prematuramente (aproximadamente 14 años antes de lo normal) cada año porque los niveles de contaminación del aire violan los niveles federales. normas. La cantidad de muertes prematuras anuales es considerablemente más alta que las muertes relacionadas con colisiones de automóviles en la misma área, que promedian menos de 2,000 por año. ^{[65] [66] [67]}

Los gases de escape diésel (DE) contribuyen de manera importante a la contaminación del aire por materia particulada derivada de la combustión. En varios estudios experimentales en humanos, utilizando una configuración de cámara de exposición bien validada, la DE se ha relacionado con una disfunción vascular aguda y una mayor formación de trombos. ^{[68] [69]}

Los mecanismos que relacionan la contaminación del aire con el aumento de la mortalidad cardiovascular son inciertos, pero probablemente incluyen inflamación pulmonar y sistémica. ^[70]

Un estudio de Greenpeace estima que hay 4.5 millones de muertes prematuras anuales en todo el mundo debido a los contaminantes liberados por las centrales eléctricas de alta emisión y los escapes de los vehículos, 65,000 muertes ocurren en el Medio Oriente cada año debido a la contaminación. ^[71] Un estudio realizado por científicos de universidades del Reino Unido y EE. UU. Que utiliza un modelo de alta resolución espacial y una función de concentración-respuesta actualizada concluyó en 2021 que 10,2 millones de muertes en exceso global en 2012 y 8,7 millones en 2018, o una quinta parte ^{[ dudoso - discuten ]} - se debieron a la contaminación del aire generada por la quema de combustibles fósiles , significativamente más alta que las estimaciones anteriores y con impactos de mortalidad subdivididos espacialmente.^{[72] [73]}

Enfermedad cardiovascular

Una revisión de la evidencia realizada en 2007 encontró que la exposición a la contaminación del aire ambiental es un factor de riesgo que se correlaciona con el aumento de la mortalidad total por eventos cardiovasculares (rango: 12% a 14% por aumento de 10 µg / m ³ ). ^{[74] [ aclaración necesaria ]}

La contaminación del aire también está emergiendo como un factor de riesgo de accidente cerebrovascular, particularmente en los países en desarrollo donde los niveles de contaminantes son más altos. ^[75] Un estudio de 2007 encontró que en las mujeres, la contaminación del aire no está asociada con un accidente cerebrovascular hemorrágico sino con un accidente cerebrovascular isquémico. ^[76] También se encontró que la contaminación del aire está asociada con una mayor incidencia y mortalidad por accidente cerebrovascular coronario en un estudio de cohorte en 2011. ^[77] Se cree que las asociaciones son causales y los efectos pueden estar mediados por vasoconstricción, inflamación de bajo grado y aterosclerosis ^{[ 78]} También se han sugerido otros mecanismos como el desequilibrio del sistema nervioso autónomo. ^{[79] [80]}

Enfermedad pulmonar

La investigación ha demostrado un mayor riesgo de desarrollar asma ^[81] y EPOC ^[82] por una mayor exposición a la contaminación del aire relacionada con el tráfico. Además, la contaminación del aire se ha asociado con un aumento de la hospitalización y la mortalidad por asma y EPOC. ^{[83] [84]} La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) incluye enfermedades como la bronquitis crónica y el enfisema . ^[85]

Un estudio realizado en 1960-1961 a raíz de la Gran Niebla de 1952 comparó a 293 residentes de Londres con 477 residentes de Gloucester, Peterborough y Norwich, tres ciudades con bajas tasas de mortalidad por bronquitis crónica. Todos los sujetos eran conductores de camiones postales varones de entre 40 y 59 años. En comparación con los sujetos de las ciudades periféricas, los sujetos de Londres presentaban síntomas respiratorios más graves (como tos, flema y disnea), función pulmonar reducida ( FEV 1 y flujo máximo) y aumento de la producción y purulencia de esputo. Las diferencias fueron más pronunciadas para los sujetos de 50 a 59 años. El estudio controló la edad y los hábitos de fumar, por lo que concluyó que la contaminación del aire era la causa más probable de las diferencias observadas. ^[86]Estudios más recientes han demostrado que la exposición a la contaminación del aire por el tráfico reduce el desarrollo de la función pulmonar en los niños ^[87] y la función pulmonar puede verse comprometida por la contaminación del aire incluso en concentraciones bajas. ^[88] La exposición a la contaminación del aire también causa cáncer de pulmón en los no fumadores.

Se cree que, al igual que la fibrosis quística , al vivir en un entorno más urbano se vuelven más evidentes los graves riesgos para la salud. Los estudios han demostrado que en las zonas urbanas los pacientes sufren hipersecreción de moco , niveles más bajos de función pulmonar y más autodiagnóstico de bronquitis crónica y enfisema. ^[89]

Cáncer (cáncer de pulmón)

La exposición sin protección a la contaminación atmosférica PM2.5 puede ser equivalente a fumar varios cigarrillos al día, ^[90] aumentando potencialmente el riesgo de cáncer , que es principalmente el resultado de factores ambientales . ^[91]

Una revisión de la evidencia sobre si la exposición a la contaminación del aire ambiental es un factor de riesgo de cáncer en 2007 encontró datos sólidos para concluir que la exposición a largo plazo a PM2.5 (partículas finas) aumenta el riesgo general de mortalidad no accidental en un 6% por año. Aumento de 10 microg / m ³ . La exposición a PM2.5 también se asoció con un mayor riesgo de mortalidad por cáncer de pulmón (rango: 15% a 21% por 10 microg / m ^{3 de} aumento) y mortalidad cardiovascular total (rango: 12% a 14% por 10 microg / m ³ ) m ³incrementar). La revisión señaló además que vivir cerca del tráfico intenso parece estar asociado con riesgos elevados de estos tres resultados: aumento de las muertes por cáncer de pulmón, muertes cardiovasculares y muertes no accidentales en general. Los revisores también encontraron evidencia sugestiva de que la exposición a PM2.5 se asocia positivamente con la mortalidad por enfermedades coronarias y la exposición al SO ₂ aumenta la mortalidad por cáncer de pulmón, pero los datos fueron insuficientes para proporcionar conclusiones sólidas. ^[92] Otra investigación mostró que un nivel de actividad más alto aumenta la fracción de depósito de partículas de aerosol en el pulmón humano y recomendó evitar actividades pesadas como correr en espacios al aire libre en áreas contaminadas. ^[93]

En 2011, un gran estudio epidemiológico danés encontró un mayor riesgo de cáncer de pulmón para los pacientes que vivían en áreas con altas concentraciones de óxido de nitrógeno. En este estudio, la asociación fue mayor para los no fumadores que para los fumadores. ^[94] Un estudio danés adicional, también en 2011, también señaló evidencia de posibles asociaciones entre la contaminación del aire y otras formas de cáncer, incluido el cáncer de cuello uterino y el cáncer de cerebro. ^[95]

Niños

En los Estados Unidos, a pesar de la aprobación de la Ley de Aire Limpio en 1970, en 2002 al menos 146 millones de estadounidenses vivían en áreas de incumplimiento , regiones en las que la concentración de ciertos contaminantes del aire excedía los estándares federales. ^[96] Estos contaminantes peligrosos se conocen como contaminantes criterio e incluyen el ozono, las partículas , el dióxido de azufre, el dióxido de nitrógeno, el monóxido de carbono y el plomo. Se están tomando medidas de protección para garantizar la salud de los niños en ciudades como Nueva Delhi , India, donde los autobuses ahora usan gas natural comprimido para ayudar a eliminar el smog de "sopa de guisantes". ^[97]Un estudio reciente en Europa ha descubierto que la exposición a partículas ultrafinas puede aumentar la presión arterial en los niños. ^[98] Según un informe de la OMS de 2018, el aire contaminado provoca el envenenamiento de millones de niños menores de 15 años, lo que provoca la muerte de unos seiscientos mil niños al año. ^[99]

La exposición prenatal al aire contaminado se ha relacionado con una variedad de trastornos del desarrollo neurológico en los niños. Por ejemplo, la exposición a hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) se asoció con puntuaciones de CI reducidas y síntomas de ansiedad y depresión . ^[100] Un estudio de 2014 encontró que los HAP podrían desempeñar un papel en el desarrollo del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH) infantil . ^{[101] Los} investigadores también han comenzado a encontrar evidencia de que la contaminación del aire es un factor de riesgo para el trastorno del espectro autista.(TEA). En Los Ángeles, los niños que vivían en áreas con altos niveles de contaminación del aire relacionada con el tráfico tenían más probabilidades de ser diagnosticados con autismo entre los 3-5 años de edad. ^[102] Se cree que la conexión entre la contaminación del aire y los trastornos del desarrollo neurológico en los niños está relacionada con la desregulación epigenética de las células germinales primordiales, el embrión y el feto durante un período crítico. Algunos PAH se consideran disruptores endocrinos y son liposolubles. Cuando se acumulan en el tejido adiposo, se pueden transferir a través de la placenta. ^[103]

Bebés

Los niveles ambientales de contaminación del aire se han asociado con el parto prematuro y el bajo peso al nacer . Una encuesta mundial de la OMS de 2014 sobre salud materna y perinatal encontró una asociación estadísticamente significativa entre el bajo peso al nacer (BPN) y el aumento de los niveles de exposición a PM2,5. Las mujeres de las regiones con niveles de PM2.5 superiores al promedio tenían probabilidades más altas de embarazo estadísticamente significativas, lo que resultó en un bebé con bajo peso al nacer, incluso cuando se ajustaron por variables relacionadas con el país. ^[104] Se cree que el efecto se debe a la estimulación de la inflamación y al aumento del estrés oxidativo .

Un estudio de la Universidad de York encontró que en 2010 la exposición a PM2.5 estuvo fuertemente asociada con el 18% de los nacimientos prematuros a nivel mundial, que fue aproximadamente 2.7 millones de nacimientos prematuros. Los países con los partos prematuros asociados con la contaminación del aire más alta fueron el sur y este de Asia, el Medio Oriente, el norte de África y el oeste de África subsahariana. ^[105]

La fuente de PM 2.5 difiere mucho según la región. En el sur y el este de Asia, las mujeres embarazadas están expuestas con frecuencia a la contaminación del aire en interiores debido a la madera y otros combustibles de biomasa que se utilizan para cocinar, que son responsables de más del 80% de la contaminación regional. En el Medio Oriente, África del Norte y África subsahariana occidental, las partículas finas provienen de fuentes naturales, como las tormentas de polvo . ^[105] Los Estados Unidos tuvieron un estimado de 50,000 nacimientos prematuros asociados con la exposición a PM2.5 en 2010. ^[105]

Un estudio realizado por Wang, et al. entre los años 1988 y 1991 se ha encontrado una correlación entre el dióxido de azufre (SO2) y el total de partículas en suspensión (TSP) y los nacimientos prematuros y de bajo peso al nacer en Beijing. Un grupo de 74,671 mujeres embarazadas, en cuatro regiones separadas de Beijing, fueron monitoreadas desde el embarazo temprano hasta el parto junto con los niveles diarios de contaminación del aire de dióxido de azufre y TSP (junto con otras partículas). La reducción estimada del peso al nacer fue de 7,3 g por cada 100 µg / m ^{3 de} aumento de SO2 y 6,9 g por cada 100 µg / m ³aumento de TSP. Estas asociaciones fueron estadísticamente significativas tanto en verano como en invierno, aunque el verano fue mayor. La proporción de bajo peso al nacer atribuible a la contaminación del aire fue del 13%. Este es el mayor riesgo atribuible jamás reportado para los factores de riesgo conocidos de bajo peso al nacer. ^[106] Las estufas de carbón, que se encuentran en el 97% de los hogares, son una fuente importante de contaminación del aire en esta área.

Brauer y col. estudiaron la relación entre la contaminación del aire y la proximidad a una carretera con los resultados del embarazo en una cohorte de mujeres embarazadas de Vancouver que usaban direcciones para estimar la exposición durante el embarazo. La exposición a NO, NO2, CO PM10 y PM2.5 se asoció con bebés nacidos pequeños para la edad gestacional (PEG). Las mujeres que vivían a menos de 50 metros de una autopista o carretera tenían un 26% más de probabilidades de dar a luz a un bebé PEG. ^[107]

Áreas "limpias"

Incluso en áreas con niveles relativamente bajos de contaminación del aire, los efectos en la salud pública pueden ser importantes y costosos, ya que un gran número de personas inhalan dichos contaminantes. Un estudio publicado en 2017 encontró que incluso en áreas de los EE. UU. Donde el ozono y las partículas PM2.5 cumplen con los estándares federales, los beneficiarios de Medicare que están expuestos a una mayor contaminación del aire tienen tasas de mortalidad más altas. ^[108] Un estudio científico de 2005 para la British Columbia Lung Association mostró que una pequeña mejora en la calidad del aire (reducción del 1% de PM2.5 ambiental y concentraciones de ozono) produciría $ 29 millones en ahorros anuales en la región metropolitana de Vancouver en 2010. ^{[ 109]} Este hallazgo se basa en la valoración de la salud de los afectos letales (muerte) y subletales (enfermedad).

En 2020, los científicos descubrieron que el aire de la capa límite sobre el Océano Austral alrededor de la Antártida no está contaminado por humanos. ^[110]

Sistema nervioso central

Se están acumulando datos de que la exposición a la contaminación del aire también afecta el sistema nervioso central . ^[111]

En un estudio de junio de 2014 realizado por investigadores del Centro Médico de la Universidad de Rochester , publicado en la revista Environmental Health Perspectives , se descubrió que la exposición temprana a la contaminación del aire causa los mismos cambios dañinos en el cerebro que el autismo y la esquizofrenia . El estudio también muestra que la contaminación del aire también afectó la memoria a corto plazo , la capacidad de aprendizaje y la impulsividad . La investigadora principal, la profesora Deborah Cory-Slechta, dijo que "cuando miramos de cerca los ventrículos , pudimos ver que la materia blanca que normalmente los rodea no se había desarrollado por completo. Parece que la inflamaciónhabía dañado esas células cerebrales e impedido el desarrollo de esa región del cerebro, y los ventrículos simplemente se expandieron para llenar el espacio. Nuestros hallazgos se suman al creciente cuerpo de evidencia de que la contaminación del aire puede desempeñar un papel en el autismo , así como en otros trastornos del neurodesarrollo . "En un estudio de ratones, la contaminación del aire también tiene un efecto negativo más significativo en los hombres que en las mujeres. ^{[ 112] [113] [114]}

En 2015, los estudios experimentales informaron la detección de un deterioro cognitivo episódico (situacional) significativo a partir de impurezas en el aire interior respirado por sujetos de prueba que no estaban informados sobre los cambios en la calidad del aire. Investigadores de la Universidad de Harvard y SUNY Upstate Medical University y Syracuse University midieron el rendimiento cognitivo de 24 participantes en tres atmósferas de laboratorio controladas diferentes que simulaban las que se encuentran en edificios "convencionales" y "ecológicos", así como en edificios ecológicos.con ventilación mejorada. El desempeño se evaluó objetivamente utilizando la herramienta de simulación de software Strategic Management Simulation, ampliamente utilizada, que es una prueba de evaluación bien validada para la toma de decisiones ejecutivas en una situación sin restricciones que permite la iniciativa y la improvisación. Se observaron déficits significativos en los puntajes de desempeño logrados al aumentar las concentraciones de compuestos orgánicos volátiles (COV) o dióxido de carbono , mientras se mantienen constantes otros factores. Los niveles más altos de impureza alcanzados no son infrecuentes en algunos entornos de aula u oficina. ^{[115] [116]} La contaminación del aire aumenta el riesgo de demencia en personas mayores de 50 años. ^[117]

Efectos agrícolas

En la India en 2014, se informó que la contaminación del aire por carbono negro y ozono a nivel del suelo había reducido los rendimientos de los cultivos en las áreas más afectadas en casi la mitad en 2011 en comparación con los niveles de 1980. ^[118]

Efectos económicos

La contaminación del aire le cuesta a la economía mundial $ 5 billones por año como resultado de las pérdidas de productividad y la degradación de la calidad de vida, según un estudio conjunto del Banco Mundial y el Instituto de Métricas y Evaluación de la Salud (IHME) de la Universidad de Washington . ^{[12] [13] [14]} Estas pérdidas de productividad son causadas por muertes por enfermedades causadas por la contaminación del aire. Una de cada diez muertes en 2013 fue causada por enfermedades asociadas con la contaminación del aire y el problema está empeorando. El problema es aún más agudo en el mundo en desarrollo.. "Los niños menores de 5 años en los países de ingresos bajos tienen más de 60 veces más probabilidades de morir por exposición a la contaminación del aire que los niños de los países de ingresos altos". ^{[12] [13]} El informe afirma que las pérdidas económicas adicionales causadas por la contaminación del aire, incluidos los costos de salud ^[119] y el efecto adverso en la productividad agrícola y de otro tipo no se calcularon en el informe, por lo que los costos reales para la economía mundial son mucho más de $ 5 billones.

Otros efectos

Ilustración artística de una civilización ET avanzada con contaminación industrial.

La contaminación artificial del aire puede detectarse en la Tierra desde puntos de vista distantes, como otros sistemas planetarios, a través del SETI atmosférico , incluidos los niveles de contaminación por NO ₂ y con tecnología telescópica cercana a la actualidad. También es posible detectar civilizaciones extraterrestres de esta manera. ^{[120] [121] [122]}

Desastres históricos

La peor crisis de contaminación civil a corto plazo del mundo fue el desastre de Bhopal en la India en 1984 . ^[123] Los vapores industriales filtrados de la fábrica de Union Carbide, perteneciente a Union Carbide, Inc., EE. UU. (Luego comprada por Dow Chemical Company ), mataron al menos a 3787 personas e hirieron de 150.000 a 600.000. El Reino Unido sufrió su peor evento de contaminación del aire cuando el 4 de diciembre de 1952 se formó en Londres el Gran Smog . En seis días murieron más de 4.000 y estimaciones más recientes acercan la cifra a 12.000. ^[124] Una fuga accidental de esporas de ántrax de una guerra biológicaSe cree que un laboratorio en la ex URSS en 1979 cerca de Sverdlovsk causó al menos 64 muertes. ^[125] El peor incidente de contaminación del aire en los Estados Unidos ocurrió en Donora, Pensilvania, a fines de octubre de 1948, cuando murieron 20 personas y más de 7.000 resultaron heridas. ^[126]

Alternativas a la contaminación

Ahora existen alternativas prácticas a las principales causas de la contaminación del aire:

• Las áreas a favor del viento (más de 20 millas) de los principales aeropuertos tienen más del doble de emisiones totales de partículas en el aire que otras áreas, incluso cuando se tienen en cuenta las áreas con frecuentes llamadas de barcos y el tráfico pesado de autopistas y ciudades como Los Ángeles. ^[127] El biocombustible de aviación mezclado con jetfuel en una proporción de 50/50 puede reducir las emisiones de partículas derivadas de la altitud de crucero en un 50-70%, según un estudio de 2017 dirigido por la NASA (sin embargo, esto debería implicar beneficios a nivel del suelo para la contaminación del aire urbano como bien). ^[128]
• La propulsión y el ralentí del barco se pueden cambiar a combustibles mucho más limpios como el gas natural. (Idealmente una fuente renovable pero aún no práctica)
• La combustión de combustibles fósiles para la calefacción de espacios se puede reemplazar mediante el uso de bombas de calor de fuente terrestre y almacenamiento de energía térmica estacional . ^[129]
• La generación de energía eléctrica a partir de la quema de combustibles fósiles puede reemplazarse por la generación de energía nuclear y renovables. Para las naciones pobres, la calefacción y las estufas domésticas que contribuyen mucho a la contaminación del aire regional pueden ser reemplazadas por un combustible fósil mucho más limpio como el gas natural o, idealmente, renovables.
• Los vehículos de motor impulsados ​​por combustibles fósiles, un factor clave en la contaminación del aire urbano, pueden ser reemplazados por vehículos eléctricos. Aunque el suministro y el costo del litio son una limitación, existen alternativas. Llevar a más personas al transporte público limpio, como los trenes eléctricos, también puede ayudar. Sin embargo, incluso en los vehículos eléctricos libres de emisiones, las llantas de caucho producen cantidades significativas de contaminación del aire, clasificándose como el decimotercer contaminante más contaminante en Los Ángeles. ^[130]
• Reducir los viajes en vehículos puede frenar la contaminación. Después de que Estocolmo redujo el tráfico de vehículos en la ciudad central con un impuesto de congestión, la contaminación por dióxido de nitrógeno y PM10 disminuyó, al igual que los ataques agudos de asma pediátrica. ^[131]
• Los biodigestores se pueden utilizar en países pobres donde prevalecen la tala y quema , convirtiendo un producto inútil en una fuente de ingresos. Las plantas se pueden recolectar y vender a una autoridad central que las descompondrá en un gran biodigestor moderno, produciendo la energía necesaria para su uso.
• Tanto la humedad como la ventilación inducidas pueden amortiguar en gran medida la contaminación del aire en espacios cerrados, que se encontró que era relativamente alta dentro de las líneas del metro debido al frenado y la fricción y relativamente menos irónicamente dentro de los autobuses de tránsito que los automóviles o subterráneos de pasajeros más bajos. ^[132]

Esfuerzos de reducción

Se encuentran disponibles diversas tecnologías y estrategias de control de la contaminación para reducir la contaminación del aire. ^{[15] [16]} En su nivel más básico, es probable que la planificación del uso de la tierra implique la planificación de la zonificación y la infraestructura de transporte. En la mayoría de los países desarrollados, la planificación del uso de la tierra es una parte importante de la política social, ya que garantiza que la tierra se utilice de manera eficiente en beneficio de la economía y la población en general, así como para proteger el medio ambiente.

Debido a que una gran parte de la contaminación del aire es causada por la combustión de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo , la reducción de estos combustibles puede reducir drásticamente la contaminación del aire. Más eficaz es el cambio a fuentes de energía limpias como la energía eólica , energía solar , energía hidráulica , que no causan la contaminación del aire. ^[133] Los esfuerzos para reducir la contaminación de fuentes móviles incluyen la regulación primaria (muchos países en desarrollo tienen regulaciones permisivas), ^{[ cita requerida ]} expandiendo la regulación a nuevas fuentes (como cruceros y barcos de transporte, equipo agrícola y equipo pequeño a gas como recortadoras de hilo, motosierras y motos de nieve ), mayor eficiencia de combustible (por ejemplo, mediante el uso de vehículos híbridos ), conversión a combustibles más limpios o conversión a vehículos eléctricos .

Se ha investigado el dióxido de titanio por su capacidad para reducir la contaminación del aire. La luz ultravioleta liberará electrones libres del material, creando así radicales libres que descomponen los COV y los gases NOx. Una forma es superhidrófila . ^[134]

En 2014, el profesor Tony Ryan y el profesor Simon Armitage de la Universidad de Sheffield prepararon un póster de 10 por 20 metros recubierto con nanopartículas microscópicas de dióxido de titanio contaminantes. Colocado en un edificio, este póster gigante puede absorber las emisiones tóxicas de unos 20 coches al día. ^[135]

Un medio muy eficaz para reducir la contaminación del aire es la transición a las energías renovables . Según un estudio publicado en Energy and Environmental Science en 2015, el cambio a energía 100% renovable en Estados Unidos eliminaría unas 62.000 muertes prematuras por año y unas 42.000 en 2050, si no se utilizara biomasa. Esto ahorraría alrededor de $ 600 mil millones en costos de salud al año debido a la reducción de la contaminación del aire en 2050, o aproximadamente el 3.6% del producto interno bruto de EE. UU. De 2014. ^[133]

Existe evidencia limitada de que los esfuerzos para reducir el material particulado en el aire pueden resultar en una mejor salud en África, el Medio Oriente, Europa del Este, Asia Central y el Sudeste Asiático. ^[136]

Dispositivos de control

Los siguientes elementos se utilizan comúnmente como dispositivos de control de la contaminación en la industria y el transporte. Pueden destruir contaminantes o eliminarlos de una corriente de escape antes de que se emitan a la atmósfera.

• Control de particulas
  • Colectores mecánicos ( ciclones de polvo , multiciclones)
  • Precipitadores electrostáticos Un precipitador electrostático (ESP) o filtro de aire electrostático es un dispositivo de recolección de partículas que elimina las partículas de un gas que fluye (como el aire), utilizando la fuerza de una carga electrostática inducida. Los precipitadores electrostáticos son dispositivos de filtración altamente eficientes que impiden mínimamente el flujo de gases a través del dispositivo y pueden eliminar fácilmente partículas finas como polvo y humo de la corriente de aire.
  • Cámaras de filtros Diseñado para manejar cargas pesadas de polvo, un colector de polvo consta de un soplador, un filtro de polvo, un sistema de limpieza de filtros y un receptáculo de polvo o sistema de eliminación de polvo (a diferencia de los limpiadores de aire que utilizan filtros desechables para eliminar el polvo).
  • Depuradores de partículas El depurador húmedo es una forma de tecnología de control de la contaminación. El término describe una variedad de dispositivos que usan contaminantes de los gases de combustión de un horno o de otras corrientes de gas. En un lavador húmedo, la corriente de gas contaminado se pone en contacto con el líquido de lavado, rociándolo con el líquido, forzándolo a través de un charco de líquido o por algún otro método de contacto, para eliminar los contaminantes.
• Depuradores
  • Depurador de spray deflector
  • Depurador ciclónico por aspersión
  • Depurador venturi eyector
  • Fregadora asistida mecánicamente
  • Torre de pulverización
  • Depurador húmedo
• Control de NOx
  • Quemadores bajos en NOx
  • Reducción catalítica selectiva (SCR)
  • Reducción selectiva no catalítica (SNCR)
  • Depuradores de NOx
  • De recirculación de gases de escape
  • Convertidor catalítico (también para control de COV)
• Reducción de COV
  • Sistemas de adsorción que utilizan carbón activado , como el concentrador de lecho fluidizado
  • Llamaradas
  • Oxidantes térmicos
  • Convertidores catalíticos
  • Biofiltros
  • Absorción (fregado)
  • Condensadores criogénicos
  • Sistemas de recuperación de vapor
• Control de gas ácido / SO 2
  • Depuradores húmedos
  • Depuradores secos
  • Desulfuración de gases de combustión
• Control de mercurio
  • Tecnología de inyección de sorbente
  • Oxidación electrocatalítica (ECO)
  • K-Fuel
• Dioxina y furano de control
• Equipo asociado diverso
  • Sistemas de captura de fuente
  • Sistemas de monitoreo continuo de emisiones (CEMS)

Regulaciones

Smog en el Cairo

Artículo principal: Ley de calidad del aire

En general, existen dos tipos de estándares de calidad del aire. La primera clase de estándares (como los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental de EE. UU . Y la Directiva de Calidad del Aire de la UE ) establecen concentraciones atmosféricas máximas para contaminantes específicos. Las agencias ambientales promulgan regulaciones que están destinadas a resultar en el logro de estos niveles objetivo. La segunda clase (como el índice de calidad del aire de América del Norte ) toma la forma de una escala con varios umbrales, que se utiliza para comunicar al público el riesgo relativo de la actividad al aire libre. La escala puede distinguir o no entre diferentes contaminantes.

Canadá

En Canadá, la contaminación del aire y los riesgos para la salud asociados se miden con el Índice de salud de la calidad del aire o (AQHI). Es una herramienta de protección de la salud que se utiliza para tomar decisiones para reducir la exposición a corto plazo a la contaminación del aire mediante el ajuste de los niveles de actividad durante los niveles elevados de contaminación del aire.

El índice de salud de la calidad del aire o "AQHI" es un programa federal coordinado conjuntamente por Health Canada y Environment Canada.. Sin embargo, el programa AQHI no sería posible sin el compromiso y apoyo de las provincias, municipios y ONG. Desde el monitoreo de la calidad del aire hasta la comunicación de riesgos para la salud y la participación de la comunidad, los socios locales son responsables de la gran mayoría del trabajo relacionado con la implementación de AQHI. El AQHI proporciona un número del 1 al 10+ para indicar el nivel de riesgo para la salud asociado con la calidad del aire local. Ocasionalmente, cuando la cantidad de contaminación del aire es anormalmente alta, el número puede exceder 10. El AQHI proporciona un valor actual de la calidad del aire local, así como un pronóstico máximo de calidad del aire local para hoy, esta noche y mañana, y brinda consejos de salud asociados.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

+

Riesgo:

Bajo (1-3)

Moderado (4-6)

Alto (7-10)

Muy alto (por encima de 10)

Como ahora se sabe que incluso los niveles bajos de contaminación del aire pueden provocar malestar en la población sensible, el índice se ha desarrollado como un continuo: cuanto mayor es el número, mayor es el riesgo para la salud y la necesidad de tomar precauciones. El índice describe el nivel de riesgo para la salud asociado con este número como "bajo", "moderado", "alto" o "muy alto", y sugiere medidas que se pueden tomar para reducir la exposición. ^[137]

Riesgo de salud	Índice de salud de la calidad del aire	Mensajes de salud [138]
		Población en riesgo	Población general
Bajo	1-3	Disfrute de sus actividades habituales al aire libre.	Calidad de aire ideal para actividades al aire libre
Moderar	4-6	Considere reducir o reprogramar las actividades extenuantes al aire libre si tiene síntomas.	No es necesario modificar sus actividades habituales al aire libre a menos que experimente síntomas como tos e irritación de garganta.
Elevado	7-10	Reduzca o reprograme las actividades extenuantes al aire libre. Los niños y los ancianos también deben tomárselo con calma.	Considere reducir o reprogramar las actividades extenuantes al aire libre si experimenta síntomas como tos e irritación de garganta.
Muy alto	Por encima de 10	Evite las actividades extenuantes al aire libre. Los niños y los ancianos también deben evitar el esfuerzo físico al aire libre y deben permanecer adentro.	Reduzca o reprograme las actividades extenuantes al aire libre, especialmente si experimenta síntomas como tos e irritación de garganta.

La medición se basa en la relación observada del dióxido de nitrógeno (NO ₂ ), el ozono a nivel del suelo (O ₃ ) y las partículas (PM _2,5 ) con la mortalidad, a partir de un análisis de varias ciudades canadienses. Significativamente, estos tres contaminantes pueden presentar riesgos para la salud, incluso con niveles bajos de exposición, especialmente entre aquellos con problemas de salud preexistentes.

Al desarrollar el AQHI, el análisis original de Health Canada de los efectos en la salud incluyó cinco contaminantes principales del aire: partículas, ozono y dióxido de nitrógeno (NO2), así como dióxido de azufre (SO ₂ ) y monóxido de carbono (CO). Los dos últimos contaminantes proporcionaron poca información para predecir los efectos en la salud y se eliminaron de la formulación de AQHI.

El AQHI no mide los efectos del olor, polen , polvo, calor o humedad.

Alemania

TA Luft es la normativa alemana de calidad del aire.

Hotspots

Artículo principal: Hotspots tóxicos

Los puntos críticos de contaminación del aire son áreas donde las emisiones de contaminación del aire exponen a las personas a mayores efectos negativos para la salud. ^[139] Son particularmente comunes en áreas urbanas densamente pobladas, donde puede haber una combinación de fuentes estacionarias (por ejemplo, instalaciones industriales) y fuentes móviles (por ejemplo, automóviles y camiones) de contaminación. Las emisiones de estas fuentes pueden causar enfermedades respiratorias , asma infantil , ^[50] cáncer y otros problemas de salud. Material particulado fino como hollín de diesel, que contribuye a más de 3,2 millones de muertes prematuras en todo el mundo cada año, es un problema importante. Es muy pequeño y puede alojarse dentro de los pulmones y entrar al torrente sanguíneo. El hollín de diesel se concentra en áreas densamente pobladas, y una de cada seis personas en los EE. UU. Vive cerca de un punto caliente de contaminación de diesel. ^[140]

Video externo
AirVisual Earth : mapa en tiempo real del viento global y la contaminación del aire [141]

Si bien los puntos críticos de contaminación del aire afectan a una variedad de poblaciones, es más probable que algunos grupos se encuentren en puntos críticos. Estudios anteriores han mostrado disparidades en la exposición a la contaminación por raza y / o ingresos. Los usos peligrosos de la tierra (instalaciones de almacenamiento y eliminación de tóxicos, instalaciones de fabricación, carreteras principales) tienden a ubicarse donde el valor de la propiedad y los niveles de ingresos son bajos. El nivel socioeconómico bajo puede ser un indicador de otros tipos de vulnerabilidad social , incluida la raza, la falta de capacidad para influir en la regulación y la falta de capacidad para trasladarse a vecindarios con menos contaminación ambiental. Estas comunidades soportan una carga desproporcionada de contaminación ambiental y son más propensas a enfrentar riesgos para la salud como el cáncer o el asma. ^[142]

Los estudios muestran que los patrones de disparidad racial y de ingresos no solo indican una mayor exposición a la contaminación, sino también un mayor riesgo de resultados adversos para la salud. ^{[143] Las} comunidades caracterizadas por un nivel socioeconómico bajo y las minorías raciales pueden ser más vulnerables a los impactos acumulativos adversos para la salud que resultan de una exposición elevada a contaminantes que las comunidades más privilegiadas. ^{[143] Los} negros y latinos generalmente enfrentan más contaminación que los blancos y asiáticos, y las comunidades de bajos ingresos soportan una mayor carga de riesgo que las ricas. ^[142] Las discrepancias raciales son particularmente distintas en las áreas suburbanas del sur de los Estados Unidos y las áreas metropolitanas del medio oeste y oeste de los Estados Unidos.. ^{[144] Los} residentes en viviendas públicas, que generalmente son de bajos ingresos y no pueden mudarse a vecindarios más saludables, se ven muy afectados por las refinerías y plantas químicas cercanas. ^[145]

Ciudades

Ver también: Lista de las ciudades más contaminadas del mundo por concentración de material particulado

Concentraciones de dióxido de nitrógeno medidas desde el satélite 2002-2004

Muertes por contaminación del aire en 2004

Ciudades más contaminadas por PM [146]
Material particulado, μg / m 3 (2016)	Ciudad
173	Kanpur , India
172	Faridabad , India
149	Gaya , India
146	Varanasi , India
144	Patna , India
143	Dehli , India
138	Lucknow , India
132	Bamenda , Camerún
131	Agra , India

La contaminación del aire generalmente se concentra en áreas metropolitanas densamente pobladas, especialmente en países en desarrollo donde las regulaciones ambientales son relativamente laxas o inexistentes. ^[147] Sin embargo, incluso las áreas pobladas de los países desarrollados alcanzan niveles insalubres de contaminación, como Los Ángeles y Roma son dos ejemplos. ^[148] Entre 2002 y 2011, la incidencia de cáncer de pulmón en Beijing casi se duplicó. Si bien fumar sigue siendo la principal causa de cáncer de pulmón en China, el número de fumadores está disminuyendo mientras que las tasas de cáncer de pulmón aumentan. ^[149]

Gobernando la contaminación del aire urbano

Más información: Eliminación de vehículos de combustibles fósiles § Ciudades y territorios

En Europa , la Directiva del Consejo 96/62 / EC sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente proporciona una estrategia común contra la cual los estados miembros pueden "establecer objetivos para la calidad del aire ambiental con el fin de evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos sobre la salud humana y el medio ambiente". .. y mejorar la calidad del aire donde no sea satisfactoria ". ^[150]

El 25 de julio de 2008, en el caso Dieter Janecek contra Freistaat Bayern, el Tribunal de Justicia de las Comunidades Europeas dictaminó que en virtud de esta directiva ^{[150] los} ciudadanos tienen derecho a exigir a las autoridades nacionales que implementen un plan de acción a corto plazo que tenga como objetivo mantener o lograr el cumplimiento al aire. valores límite de calidad. ^{[151] [152]}

Esta importante jurisprudencia parece confirmar el papel de la CE como regulador centralizado de los estados nacionales europeos en lo que respecta al control de la contaminación atmosférica. Se coloca una supranacional obligación legal en el Reino Unido para proteger a sus ciudadanos de los niveles peligrosos de contaminación del aire, además, reemplazando los intereses nacionales con los de los ciudadanos.

En 2010, la Comisión Europea (CE) amenazó al Reino Unido con emprender acciones legales contra el incumplimiento sucesivo de los valores límite de PM10 . ^[153] El gobierno del Reino Unido ha identificado que si se imponen multas, podrían costarle a la nación más de 300 millones de libras esterlinas por año. ^[154]

En marzo de 2011, el área urbanizada del Gran Londres sigue siendo la única región del Reino Unido que infringe los valores límite de la CE, y se le han concedido tres meses para implementar un plan de acción de emergencia destinado a cumplir la Directiva de calidad del aire de la UE. ^[155] La ciudad de Londres tiene niveles peligrosos de concentraciones de PM10, que se estima que causan 3000 muertes por año dentro de la ciudad. ^[156] Además de la amenaza de multas de la UE, en 2010 se vio amenazada con acciones legales para eliminar la zona de tasa de congestión occidental , que se afirma que ha llevado a un aumento en los niveles de contaminación del aire. ^[157]

En respuesta a estos cargos, Boris Johnson , alcalde de Londres , ha criticado la necesidad actual de que las ciudades europeas se comuniquen con Europa a través del gobierno central de su estado nacional , argumentando que en el futuro "una gran ciudad como Londres" debería poder eludir a su gobierno. y tratar directamente con la Comisión Europea sobre su plan de acción sobre la calidad del aire. ^[155]

Esto puede interpretarse como un reconocimiento de que las ciudades pueden trascender la jerarquía organizativa tradicional del gobierno nacional y desarrollar soluciones a la contaminación del aire utilizando redes de gobernanza global, por ejemplo, mediante relaciones transnacionales. Las relaciones transnacionales incluyen, entre otras, los gobiernos nacionales y las organizaciones intergubernamentales ^{[158], lo que} permite a los actores subnacionales, incluidas las ciudades y regiones, participar en el control de la contaminación del aire como actores independientes.

Particularmente prometedoras en la actualidad son las asociaciones de ciudades globales. ^[159] Estos pueden integrarse en redes, por ejemplo, el Grupo de Liderazgo Climático de Ciudades C40 , del que Londres es miembro. El C40 es una red pública "no estatal" de las principales ciudades del mundo que tiene como objetivo frenar sus emisiones de gases de efecto invernadero. ^[159] El C40 ha sido identificado como "gobernanza desde el medio" y es una alternativa a la política intergubernamental. ^[160] Tiene el potencial de mejorar la calidad del aire urbano a medida que las ciudades participantes "intercambian información, aprenden de las mejores prácticas y, en consecuencia, mitigan las emisiones de dióxido de carbono independientemente de las decisiones del gobierno nacional". ^[159] Una crítica a la red C40 es que su naturaleza exclusiva limita la influencia a las ciudades participantes y corre el riesgo de desviar recursos de las ciudades y los actores regionales menos poderosos.

Proyecciones

Según una proyección, para 2030 la mitad de las emisiones contaminantes del mundo podrían ser generadas por África . ^{[161] Los} posibles contribuyentes a tal resultado incluyen el aumento de las actividades de quema (como la quema de desechos al aire libre), el tráfico, las industrias agroalimentarias y químicas, el polvo de arena del Sahara y el crecimiento de la población en general .

Ver también

• Concentraciones de contaminantes atmosféricos
• Estancamiento del aire
• Acuerdo de la ASEAN sobre contaminación transfronteriza por neblina
• Nube marrón asiática
• Química atmosférica
• Quemador de colmena
• BenMAP
• La mejor tecnología de control disponible
• Carga critica
• Estándar de emisión
• Base de datos integrada de emisiones y recursos de generación
• Acuerdo ambiental
• Emisiones de gases de combustión por combustión de combustibles fósiles
• Vigilancia de la atmósfera global
• Oscurecimiento global
• Gran smog de Londres
• Calina
• Instituto de Efectos sobre la Salud (HEI)
• Valor del indicador
• Fracción de ingesta
• Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer
• Protocolo de Kyoto
• Sostenibilidad del reactor de agua ligera
• Lista de smog por número de muertos
• Tasa de emisiones más baja que se puede lograr
• Protocolo Montreal
• Estudio de aire limpio de la NASA
• Emisiones que no son de escape
• Trazadores moleculares orgánicos
• Muestreador de partículas
• Principio de quien contamina paga
• Regulación de gases de efecto invernadero bajo la Ley de Aire Limpio
• Fuego de llanta

 Portal del calentamiento global Portal del medio ambiente 

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Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la contaminación del aire .

Wikivoyage tiene información de viaje para la contaminación del aire .

Recursos de la biblioteca sobre la contaminación del aire

Recursos en su biblioteca Recursos en otras bibliotecas

• Contaminación del aire: guía de todo lo que necesita saber del Consejo de Defensa de los Recursos Naturales (NRDC)
• Mapa global del índice de calidad del aire en tiempo real
• Conceptos básicos del índice de calidad del aire (AQI)
• Calculadora de AQI AQI a concentración y concentración a AQI para cinco contaminantes
• Conferencia internacional sobre la calidad del aire urbano Archivado el 16 de diciembre de 2008 en Wayback Machine .
• Asuntos urbanos del PNUMA
• Comisión Europea> Medio Ambiente> Políticas> Aire> Calidad del aire
• Base de datos: contaminación del aire exterior en ciudades de la Organización Mundial de la Salud
• Hoja informativa de la Organización Mundial de la Salud sobre la calidad del aire y la salud
• Centro de Investigación sobre Energía y Aire Limpio
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• Contaminación por ozono en EPA .gov