Contaminación del Aire: causas, consecuencias y soluciones

La contaminación del aire, también llamada contaminación atmosférica, es un tipo de contaminación ambiental que representa un gran peligro para el medio ambiente y para la salud. En este artículo conocerás qué es la contaminación del aire, sus causas, consecuencias, tipos, fuentes, soluciones y estado actual en el mundo.

¿Qué es la contaminación del aire?

La contaminación del aire es la alteración del equilibrio atmosférico debido a la presencia de partículas solidas (conocidas como material particulado) y al exceso de gases como dióxido de carbono, metano, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, ozono y otros.

Esta es uno de los principales tipos de contaminación ambiental que existen en la actualidad.

La contaminación atmosférica tiene muchas causas y consecuencias sobre los seres vivos y el medio ambiente. La OMS ha resaltado los vínculos entre este tipo de contaminación y algunas afecciones a la salud como los accidentes cerebrovasculares, el cáncer de pulmón y neumopatías crónicas y agudas como el asma.

Causas de la contaminación del aire

Una las principales causas de la contaminación del aire es el uso de combustibles fósiles. Su liberación hacia la atmósfera produce un exceso de material particulado (PM₁₀ y PM_2.5) y de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y los óxidos de azufre.

Aunque puede haber contaminación por partículas naturales como el moho o el polen, la gran mayoría de las partículas que generan un desequilibrio proviene de fuentes humanas, ya sea por las emisiones de los automóviles, los compuestos químicos de fábricas y más.

En el caso de la acumulación de gases, la atmósfera está compuesta por diversas cantidades y variedades de gases que pueden cambiar de forma natural sin perjudicar la salud de los seres vivos. Sin embargo, las emisiones humanas están causando un desequilibrio que puede llegar a ser peligroso para la salud y el medio ambiente.

El uso de combustibles fósiles como la gasolina y el gas natural son grandes contribuyentes a la contaminación del aire. Estos emiten gases como el dióxido de carbono y el metano, dos de los mayores contaminantes y generadores de otros problemas como el efecto invernadero.

Entre otros gases también se encuentran los CFC, o clorofluorocarbonos (aunque ya están siendo regulados en todo el mundo), el monóxido de carbono, el monóxido de nitrógeno, el dióxido de azufre y el ozono.

El dióxido de azufre es particularmente peligroso para el medio ambiente pues es el principal componente de la lluvia ácida.

Por su parte, el ozono, que aunque en condiciones de equilibrio nos ha ayudado a evitar la radiación ultravioleta, en grandes cantidades puede presentar problemas para la salud. Su acumulación en las ciudades la conocemos regularmente como smog.

Tipos de contaminación atmosférica

Existen varios tipos de contaminación del aire provocados por compuestos sólidos y gaseosos. Esta clasificación depende del agente contaminante; con ellos convivimos de forma diaria y tienen diferentes grados de afectación a la salud, aunque la exposición directa a algunos de ellos podría incluso causar la muerte.

Estos tipos de contaminación son:

Ozono

El ozono es un gas presente en la estratosfera que nos protege de los rayos ultravioleta.

Sin embargo, cuando su concentración aumenta, pasa a la troposfera y puede afectar la capacidad respiratoria de los seres vivos, disminuir el crecimiento de plantas y la productividad en los cultivos.

El ozono se forma por la interacción de los rayos del sol con las moléculas de óxidos de nitrógeno. Los rayos separan el nitrógeno del oxígeno y estos últimos se unen formando el ozono. El ozono troposférico, comúnmente llamado smog, está muy presente en las ciudades debido a las emisiones de óxidos nítricos producidas por los vehículos a gasolina.

Monóxido de carbono

El monóxido de carbono es un gas inodoro e incoloro que se genera por la combustión en condiciones donde escasea el oxigeno. Es uno de los mayores contaminantes de la atmósfera, y su presencia en grandes cantidades puede generar la muerte.

Las mayores fuentes de contaminación por monóxido de carbono son los vehículos a gasolina o diésel y las fabricas que utilizan carbono en sus procesos. Su exposición a mediano o largo plazo se relaciona con la aparición de problemas cardiovasculares y neuropsicológicos, ya que el corazón y el cerebro son los órganos que más oxígeno consumen.

Óxidos de nitrógeno

La contaminación en la atmósfera generada por el dióxido de nitrógeno (NO2) y el óxido nítrico (NO) es mayor a la generada por los óxidos de carbono. Los óxidos de nitrógeno se forman en los procesos de combustión de los vehículos y fábricas, y son los principales causantes del aire contaminado en las ciudades.

Dióxido de azufre

Empleado en la industria del papel como blanqueador y producido durante la quema de combustibles, el dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro que irrita al contacto, aunque no es inflamable. Este gas ataca principalmente los pulmones y el tracto respiratorio, generando tos, bronquitis y congestión.

Plomo

Las emisiones de plomo hacia la atmósfera se presentan en forma de partículas o de gases. Las más grandes fuentes de contaminación son algunas industrias químicas como las fabricantes de pinturas o esmaltes, las industrias mineras en sus procesos de fundición de metales, las incineradoras de basura y las fabricas de baterías, entre otros.

La gasolina solía ser un gran contribuyente a la contaminación del aire por plomo pero las regulaciones, tanto en la industrias automotriz como en las refinerías de petroleo han disminuido su impacto.

Dioxinas

Aunque la principal fuente de contaminación por dioxinas se encuentra en los alimentos (más del 90%), las podemos encontrar en el aire como parte de una docena de compuestos químicos tóxicos que son parte de los conocidos contaminantes orgánicos persistentes (COP).

Las dioxinas pueden surgir por medio de procesos naturales como erupciones volcánicas, pero la fundición de metales, la fabricación de algunos herbicidas y el blanqueamiento de la pasta de papel son los principales emisores de estos contaminantes.

Benceno

Proveniente de fuentes naturales e industriales, el benceno (o benzol) es un compuesto liquido incoloro que se evapora rápidamente y es inflamable. La mayoría del benceno producido por fuentes humanas proviene del petróleo, mientras que las emisiones volcánicas y los incendios forestales son los mas grandes emisores naturales.

Todos estamos expuestos al benceno por medio del aire que respiramos, especialmente en las ciudades. El benceno se encuentra en el humo de un cigarrillo y en el humo de los vehículos, en estaciones de servicio y en las emisiones de las industrias.

Moho

El moho crece en condiciones de humedad y calor, y se propaga en el aire mediante esporas. Se encuentra tanto en exteriores como en interiores, y es muy común en los primeros pisos de casas grandes.

Su exposición continua puede generar problemas respiratorios, especialmente en niños. Las afecciones regulares son congestión nasal e irritación en los ojos, pero una exposición elevada puede generar dificultad para respirar, fiebre y en los casos más extremos, infecciones pulmonares.

Polen

El polen es el conjunto de granos que producen las plantas para permitir su reproducción. Estos son transportados por medio del aire y algunos insectos polinizadores, pero su combinación con las emisiones de los vehículos modifican la estructura del polen y causan alergias en humanos más sensibles que entran en contacto con él. Las personas alérgicas a algunos tipos de polen pueden durar con los síntomas por casi 6 meses.

Polvo

El polvo se le llama a las partículas solidas que tienen un tamaño no superior a los 500 micrómetros. Es muy común en todos los lugares del mundo y surge del suelo, las erupciones volcánicas e incendios.

Una exposición constante al polvo, que es transportado fácilmente por corrientes de aire, puede causar enfermedades del pulmón como la neumoconiosis.

Consecuencias de la contaminación del aire

Aunque el aire es un componente esencial para la vida, los efectos de la contaminación del aire no solo afectan la salud de los seres vivos, sino que rompen el equilibrio de las condiciones de la tierra, tanto de manera local como global. Entre estas consecuencias encontramos:

• Variaciones extremas del clima
• Problemas respiratorios
• Lluvia ácida
• Desplazamiento de especies
• Aumento del nivel del mar
• Aumento de la temperatura terrestre

Debido al incremento del dióxido de carbono, la temperatura media de la superficie terrestre se incrementó a lo largo del siglo XX y en este siglo se prevé que la temperatura global incremente entre 1 y 5 grados centígrados.

Este calentamiento generalizado provoca la perdida de hielo en glaciares y casquetes polares, lo cual genera un aumento del nivel de los océanos. Por ejemplo, la NASA ha mostrado cómo el derretimiento del glaciar más grande de Groenlandia, el Jakobshavn, ha generado un aumento de 1 milímetro en el nivel del mar entre 2000 y 2010, y estima que su derretimiento total puede contribuir a un aumento de 60 centímetros.

Las especies directamente afectadas por el deshielo polar se han visto obligadas a emigrar hacia lugares más fríos, buscando los climas a los que estaban habituados. Así, aquellas especies que no sean capaces de adaptarse ni de desplazarse, corren el riesgo de extinción.

Un desequilibrio desencadenado por contaminantes en el aire también genera variaciones irregulares, tanto en frecuencia e intensidad, de los fenómenos meteorológicos, es por eso que es muy común tanto el incremento de olas de calor como de olas de frío, tormentas y tornados en lugares donde antes no sucedían, y el aumento de la fuerza de huracanes y ciclones.

Según la Organización Mundial de la Salud, en 2014, el 92% de la población mundial vivía en lugares donde la calidad del aire era inadecuada. La baja calidad del aire tiene efectos negativos en el sistema respiratorio como la tos, respiración sibilante, flemas, falta de aire y opresión en el pecho.

Existe un aumento de enfermedades y muertes prematuras causadas por enfermedades vinculadas a la contaminación atmosférica como asma, bronquitis, enfisema y neumonía. Un estudio publicado en el European Health Journal estimó que las muertes en Europa debido al aire en malas condiciones ascienden a 790.000 al año, y la esperanza de vida de los europeos se reduce en 2.2 años.

La lluvia ácida, por su parte, altera el PH natural de fuentes hídricas como océanos, lagos y ríos, causando problemas de habitabilidad y potabilidad. También acidifica los suelos, causando muerte de especies vegetales, además de afectar al crecimiento de los bosques.

Principales Fuentes

Ya conocemos que los materiales particulados y los gases son las causas de la contaminación ambiental del aire, pero ¿de donde provienen? Bueno, las principales fuentes de contaminación son:

• El sistema energético
• La combustión de los vehículos
• La centrales eléctricas
• La ganadería

El sistema energético mundial genera aproximadamente dos tercios de las emisiones globales de CO2 según la ONU. Esto se debe a la proliferación de plantas y centrales eléctricas a base de fuentes fósiles, como el carbón, el gas natural y el petróleo.

Las centrales termoeléctricas no solo producen CO2 sino dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. Estos interactúan con la luz del sol y la humedad de la atmósfera, produciendo ácido sulfúrico y ácido nítrico, que son transportados por circulación atmosférica a otros lugares del mundo, causando lluvias ácidas.

Los vehículos que utilizan combustibles fósiles son la principal causa de la contaminación atmosférica en las ciudades. Esta es la industria con el mayor impacto al aire que a su vez es la menos regulada y de mayor crecimiento.

El aumento del numero de reses de ganado, así como de otros animales para consumo humano, ha generado un aumento significativo de gases como el metano (CH4) y el dioxido de carbono (CO2), proveniente de sus propias funciones corporales (así es, pedos y eructos?).

¿Cómo evitar la contaminación del aire?

Las acciones que podemos tomar individualmente para prevenirla pasan generalmente por la reducción del uso de las fuentes que generan esta contaminación. Puedes hacer esto en tu vida diaria:

• Usa menos el automóvil: puedes tomar el bus de vez en cuando o usar la bicicleta. Y si no te gusta, pues podrías considerar adquirir un vehículo eléctrico o una bici eléctrica, pues pueden reducir la contaminación del aire significativamente.
• Revisa tus electrodomésticos: tu estufa, nevera o calentador generan gases impactan el medio ambiente. Mira sus especificaciones técnicas antes de comprarlos e infórmate si tienen certificaciones ambientales.
• Cambia las bombillas tradicionales por unas de bajo consumo: las bombillas fluorescentes o LED consumen entre 60% y 90% menos electricidad que una bombilla incandescente, ayudando a reducir la emisión de dióxido de carbono en 140 kilos al año, ademas te ahorran dinero en la factura.
• Utiliza el secado natural en lugar de secadora: el sol o el viento secan tu ropa tan bien como una secadora, y aunque tome más tiempo, también te ayuda a planear la lavada con antelación. Inténtalo! (ademas puedes evitar 320 kilos de CO2 al año?).
• Ajusta la calefacción y el aire acondicionado: Solo variando un poco la temperatura de tu hogar podrías ahorrar unos 900 kilos de dióxido de carbono al año.
• Evita el uso del agua caliente en lo posible: puedes usar menos agua caliente lavando la ropa o los platos con agua fría. Si resistes también, puedes ir bajando la temperatura al momento de la ducha.
• Evita los productos envasados: Haciendo esto no solo reduces en un 10% la basura personal sino que puedes evitar 540 kilos de dióxido de carbono al año.

Soluciones

En los lugares donde esta clase de contaminación está generando problemas, se deben tomar una serie de medidas para disminuirla. Estas son algunas posibles soluciones para la contaminación del aire:

• Minimizar la dependencia de fuentes fósiles con fuentes renovables
• Implementar tecnología de Captura y Secuestro de Carbono
• Fomentar medios de transporte menos contaminantes
• Implementar sistemas de purificación en los vehículos
• Gravar las emisiones de carbono
• Mejorar los procesos industriales con tecnología
• Fomentar la eficiencia energética en edificios

Aunque no están exentas de generar problemas ambientales, las fuentes renovables de energía como la solar, hidroeléctrica, eólica, geotérmica y nuclear son opciones mucho más limpias que las fuentes fósiles.

No obstante, el uso del carbón, el petróleo y el gas natural no se reduce solamente a la energía, por lo que eliminar completamente su uso es imposible. El carbón está presente en casi todas las cosas que ves a tu alrededor, y es una pieza fundamental para el desarrollo de cualquier sociedad.

Por eso es importante implementar tecnologías para lograr que las centrales eléctricas puedan no solo aumentar su eficiencia sino evitar la contaminación, y ese es el caso de la Captura y Secuestro de Carbono. Esta tecnología, que aun está en etapas iniciales, está siendo implementada en Japón con éxito, reduciendo las emisiones de carbono a la atmósfera e incrementando la eficiencia de sus plantas eléctricas.

Los gobiernos de las ciudades también pueden fomentar el uso de medios de transporte que consuman menos energía por persona, como el transporte público o la bicicleta. De igual manera, se pueden implementar políticas para subsidiar vehículos menos contaminantes como en Noruega, donde por primera vez en marzo de 2019 las ventas de vehículos eléctricos superaron a las de vehículos a gasolina.

Para reducir emisiones de hidrocarburos, los autos deben ser equipados con un catalizador de oxidación. Este sistema de purificación de gases de escape transforma más del 90% de los óxidos de nitrógeno, hidrocarburos y monóxido de carbono en nitrógeno, dióxido de carbono y agua.

Otra alternativa es gravar las emisiones de carbono o aumentar el precio de la gasolina. Con estas medida, tanto la gente como las industrias tienen un motivo de peso para conservar energía y contaminar menos: el bolsillo?.

Mejorar los procesos industriales con tecnología ayuda a reducir los contaminantes en el aire. Una opción sería la neutralización de la composición química del dióxido de azufre para eliminar el gas de las emisiones de las instalaciones industriales. La conversión se produce debido a la reacción del dióxido de azufre al óxido de calcio. Esta cambia el compuesto químico y también reduce de la presión del gas.

Otra solución sería utilizar depuradores para eliminar el dióxido de azufre y otros gases antes de ser liberados en el medio ambiente. La forma más común es el depurador húmedo no regenerativo, que absorbe los gases de combustión con suspensión de agua y piedra caliza. Este proceso altera los compuestos químicos y crea sulfato de calcio, también conocido como yeso, que luego se puede reciclar.

Fomentar la eficiencia energética en los edificios también es una buena opción. Las construcciones pueden hacer un mejor aprovechamiento de las condiciones naturales como la luz natural, el espacio y el agua para reducir su impacto energético y así reducir emisiones, e incluso podrían imitar a la naturaleza mediante biomimesis para este propósito.

La contaminación del aire en el mundo

Como consecuencia de la exposición a la contaminación atmosférica mueren unas 7 millones de personas al año, una de cada ocho del total de muertes en el mundo, por lo que se ha convertido en un problema mundial en la actualidad y representa un gran riesgo ambiental para la salud de los seres vivos. Tomar conciencia y producir cambios reales reduciría este problema y podríamos salvar a millones de personas.

Algunos países tienes altos índices de contaminación atmosférica y están tomando acción para reducir sus niveles de material particulado y de emisión de gases. Otros ya tienen niveles medios y bajos, por lo que pueden ser tomados como ejemplo de buenas políticas. Veamos algunos casos:

En México

Según un estudio realizado por el Instituto Mexicano para la Competitividad (IMCO), el aire contaminado causa en México 5.000 muertes al año y la OMS pone este estimado en más de 9.000.

La causa principal de contaminación son los vehículos, por lo que la contaminación es más común en grandes ciudades como México DF, Guadalajara, León y Monterrey.

La Secretaría del Medio Ambiente tiene actualmente dos programas para combatir esta contaminación: Verificación Vehicular y Hoy no Circula.

El programa de Verificación Vehicular consiste en hacer un chequeo de emisiones directamente en los vehículos. Los autos que no cuenten con el certificado de verificación, que a su vez tiene una validez de 6 meses, no pueden circular. Este programa se inició en la Ciudad de México en 1993 y se ha extendido al estado de Jalisco.

Por su parte, el programa Hoy no Circula radica en restringir el uso del vehículos por días mediante el ultimo numero de la placa. Este trabaja de la mano de la verificación vehicular y su implementación no solo permite reducir la contaminación atmosférica sino la congestión vehicular.

La regulación de combustibles en México sigue siendo muy ligera comparada con otros países de la región y del continente, por eso necesita endurecer sus estándares para combustibles y regular la tecnología de los nuevos vehículos para mejorar su calidad del aire. También es necesario que los programas se extiendan a más ciudades.

La contaminación del aire en Colombia

El IDEAM, que es el organismo encargado de la información meteorológica e hídrica de Colombia, reportó en 2018 que el 88% de las estaciones de monitoreo cumplieron con la norma de calidad del aire, un aumento del 22.4% con respecto al año anterior.

Las ciudades que presentan mayores concentraciones de material particulado PM_2.5 y PM₁₀ son Bogotá y Medellin, con Cali siguiéndolas de cerca. Las mayores fuentes de emisión de gases contaminantes y partículas son los vehículos, que contribuyen en un 80% a la contaminación, especialmente los de carga pesada, y las industrias.

No obstante, Colombia está haciendo un buen trabajo con respecto a la calidad del aire. Los registros del IDEAM indican que la mayoría de ciudades están por debajo o ligeramente por encima del limite establecido por la OMS, que es de 50μg/m3 (microgramos por metro cúbico).

En Chile

Chile es el país de América Latina que registra el mayor numero de ciudades con mala calidad del aire de acuerdo a un informe de AirVisual. El informe mostró que 9 de las 10 ciudades más contaminadas son chilenas, basándose en los niveles de PM_2.5.

El organismo encargado del monitoreo del aire es el SINCA y mantiene un registro continuo de la calidad del aire para el público mostrando el estado de diferentes contaminantes como PM₁₀, PM2.5, ozono, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono. Puedes verlo aquí.

En Argentina

En Argentina la contaminación atmosférica se concentra en los sectores de transporte, energía y vivienda.

Según un informe de Climate Transparency, un argentino «contamina más que un mexicano, italiano o brasileño» y el país está en la posición 28 de 220 países según el nivel de emisiones de gases contaminantes como CO2 y NO2.

Las emisiones de los vehículos equivalen a más de la mitad del total (56% a 2017), seguidas por el sector energético, que genera un 28%.

En China

China ha sido ejemplo en los últimos años de un impulso desde todos los frentes para mitigar la contaminación que sufren sus habitantes. Su plan de contención, que empezó en 2014, ha mostrado una reducción de partículas finas del 32% en todo el país, aunque hoy en día sea el segundo país con peor calidad del aire en el mundo después de India.

El gobierno chino divulgó el plan nacional de la calidad del aire en 2014. En el establecía que las ciudades debían reducir entre 10% y 25% de la contaminación por partículas finas, se prohibió la creación de nuevas centrales de carbón cerca a los centros urbanos. Ademas, se obligó a las que ya existían a implementar tecnologías de reducción de emisiones.

También se propuso un plan de restricción de vehículos en las calles de las ciudades y se redujo la producción de hierro y acero en toda la nación.

Conoce sobre otros problemas ambientales y cómo se relacionan con la contaminación del aire:

• Contaminación del Agua
• Contaminación del Suelo