La contaminación del aire es la contaminación del aire debido a la presencia de sustancias llamadas contaminantes en la atmósfera que son nocivas para la salud de los seres humanos y otros seres vivos, o causan daños al clima o a los materiales. [1] También es la contaminación del ambiente interior o exterior ya sea por agentes químicos, físicos o biológicos que alteran las características naturales de la atmósfera. [1] Existen muchos tipos diferentes de contaminantes del aire, como gases (incluidos el amoníaco , el monóxido de carbono , el dióxido de azufre , los óxidos nitrosos , el metano y los clorofluorocarbonos ), partículas (tanto orgánicas como inorgánicas) y moléculas biológicas . La contaminación del aire puede causar enfermedades, alergias e incluso la muerte a los seres humanos; también puede causar daños a otros organismos vivos como animales y cultivos, y puede dañar el medio ambiente natural (por ejemplo, el cambio climático , el agotamiento del ozono o la degradación del hábitat ) o el entorno construido (por ejemplo, la lluvia ácida ). [2] La contaminación del aire puede ser causada tanto por actividades humanas [3] como por fenómenos naturales. [4]
La contaminación del aire es el mayor factor de riesgo ambiental para enfermedades y muerte prematura [5] [14] y el cuarto factor de riesgo más grande en general para la salud humana. [15] La contaminación del aire causa la muerte prematura de alrededor de 7 millones de personas en todo el mundo cada año, [5] o una pérdida media global de la esperanza de vida (LLE) de 2,9 años, [16] y no ha habido cambios significativos en el número de muertes causadas por todas las formas de contaminación desde al menos 2015. [14] [17] [18] La contaminación del aire exterior atribuible solo al uso de combustibles fósiles causa ~3,61 millones de muertes al año, [19] lo que lo convierte en uno de los principales contribuyentes a la muerte humana . [5] El ozono antropogénico causa alrededor de 470.000 muertes prematuras al año y la contaminación por partículas finas (PM 2,5 ) alrededor de otros 2,1 millones. [20] El alcance de la crisis de la contaminación del aire es amplio: en 2018, la OMS estimó que "9 de cada 10 personas respiran aire que contiene altos niveles de contaminantes". [21] Aunque las consecuencias para la salud son extensas, la forma en que se maneja el problema se considera en gran medida aleatoria [22] [21] [23] o descuidada. [14]
El Banco Mundial ha estimado que las pérdidas de bienestar (muertes prematuras) y de productividad (pérdida de mano de obra) causadas por la contaminación del aire cuestan a la economía mundial 5 billones de dólares por año. [24] [25] [26] Los costos de la contaminación del aire son generalmente una externalidad para el sistema económico contemporáneo y la mayor parte de la actividad humana, aunque a veces se recuperan mediante el monitoreo, la legislación y la regulación . [27] [28]
Existen muchas tecnologías y estrategias diferentes para reducir la contaminación del aire. [29] Aunque la mayoría de los países tienen leyes sobre contaminación del aire , según el PNUMA , el 43 por ciento de los países carecen de una definición legal de contaminación del aire, el 31 por ciento carece de estándares de calidad del aire exterior, el 49 por ciento restringe su definición solo a la contaminación exterior y solo el 31 por ciento tiene leyes para abordar la contaminación que se origina fuera de sus fronteras. [30] Las leyes nacionales sobre calidad del aire a menudo han sido muy eficaces, en particular la Ley de Aire Limpio de 1956 en Gran Bretaña y la Ley de Aire Limpio de los Estados Unidos , introducida en 1963. [31] [32] Algunos de estos esfuerzos han tenido éxito a nivel internacional, como el Protocolo de Montreal , [33] que redujo la liberación de sustancias químicas nocivas que agotan la capa de ozono , y el Protocolo de Helsinki de 1985 , [34] que redujo las emisiones de azufre , [35] mientras que otros, como la acción internacional sobre el cambio climático , [36] [37] [38] han tenido menos éxito.
Fuentes de contaminación del aire
Existen muchas fuentes diferentes de contaminación del aire. Algunos contaminantes del aire (como los óxidos de nitrógeno) se originan principalmente en actividades humanas, [39] mientras que otros (en particular el gas radón ) provienen principalmente de fuentes naturales. [40] Sin embargo, muchos contaminantes del aire (incluido el polvo y el dióxido de azufre) provienen de una mezcla de fuentes naturales y humanas. [41]
Fuentes antropogénicas (producidas por el hombre)
Demolición de las torres de refrigeración de una central eléctrica, Athlone, Ciudad del Cabo, Sudáfrica, 2010Quema controlada de un campo en las afueras de Statesboro, Georgia , EE. UU., en preparación para la siembra de primaveraAhumado de pescado sobre fuego abierto en Ghana, 2018Quema de papel de incienso en un templo chino en Hong Kong
Sitios de petróleo y gas que presentan fugas de metano [43] [44] [45] [46]
quema de biomasa tradicional, como madera, desechos de cultivos y estiércol. (En los países en desarrollo y pobres, [47] la quema tradicional de biomasa es la principal fuente de contaminantes del aire. [48] [49] También es la principal fuente de contaminación por partículas en muchas áreas desarrolladas, incluido el Reino Unido y Nueva Gales del Sur. [50] [51] Sus contaminantes incluyen HAP . [52] )
Instalaciones de fabricación (fábricas) [53]
Un estudio de 2014 concluyó que en China los sectores de fabricación de equipos, maquinaria y dispositivos y de construcción contribuyeron con más del 50% de las emisiones de contaminantes del aire. [54] [ Se necesita una mejor fuente ] Esta alta emisión se debe a la alta intensidad de emisión y a los altos factores de emisión en su estructura industrial. [55]
incineración de residuos ( incineradores , así como incendios abiertos y no controlados de residuos mal gestionados, que representan aproximadamente una cuarta parte de los residuos terrestres sólidos municipales) [59] [60]
hornos y otros tipos de aparatos de calentamiento que queman combustible [61]
Estrategias de manejo forestal y agrícola que utilizan quemas controladas. Prácticas como la tala y quema en bosques como el Amazonas causan una gran contaminación del aire con la deforestación . [70] La quema controlada o prescrita es una práctica utilizada en el manejo forestal , la agricultura, la restauración de praderas y la reducción de gases de efecto invernadero . [71] Los forestales pueden utilizar el fuego controlado como una herramienta porque el fuego es una característica natural tanto de la ecología de los bosques como de las praderas. [72] [73] La quema controlada fomenta el brote de algunos árboles forestales deseables, lo que resulta en una renovación del bosque. [74]
También existen fuentes procedentes de procesos distintos a la combustión :
Vapores de pintura, laca para el cabello , barniz , aerosoles y otros solventes. Estos pueden ser considerables; se estima que las emisiones de estas fuentes representan casi la mitad de la contaminación por compuestos orgánicos volátiles en la cuenca de Los Ángeles en la década de 2010. [75]
El depósito de residuos en vertederos produce metano [76] y la quema a cielo abierto de residuos libera sustancias nocivas. [77]
En algunas regiones, la vegetación 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 orgánicos de carbono antropogénicos ) para producir una neblina estacional de contaminantes secundarios. [84] El eucalipto negro , el álamo, el roble y el sauce son algunos ejemplos de vegetación que pueden producir COV abundantes. La producción de COV de estas especies da como resultado niveles de ozono hasta ocho veces más altos que los de las especies de árboles de bajo impacto. [85]
Los factores de emisión de contaminantes del aire son valores representativos informados que tienen como objetivo vincular la cantidad de un contaminante liberado al aire ambiente con una actividad relacionada con la liberación de ese contaminante. [2] [87] [88] [89] El peso del contaminante dividido por una unidad de peso, volumen, distancia o tiempo de la actividad que genera el contaminante es como se expresan comúnmente estos factores (por ejemplo, kilogramos de partículas emitidas por tonelada de carbón quemado). Estos criterios facilitan la estimación de las emisiones de diversas fuentes de contaminación. La mayoría de las veces, estos componentes son solo promedios de todos los datos disponibles de calidad aceptable, y se cree que son típicos de promedios a largo plazo.
Procesamiento de desechos electrónicos en Agbogbloshie , Ghana, mediante la quema a cielo abierto de aparatos electrónicos para acceder a metales valiosos como el cobre. La quema a cielo abierto de plásticos es común en muchas partes del mundo sin la capacidad de procesamiento. Especialmente sin las protecciones adecuadas, los metales pesados y otros contaminantes pueden filtrarse en el suelo y generar contaminación del agua y del aire.
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha publicado una compilación de factores de emisión de contaminantes del aire para una amplia gama de fuentes industriales. [90] El Reino Unido, Australia, Canadá y muchos otros países han publicado compilaciones similares, así como la Agencia Europea del Medio Ambiente . [91] [92] [93] [94]
Un contaminante del aire es un material presente en el aire que puede tener muchos efectos sobre los seres humanos y el ecosistema. [95] La sustancia puede ser partículas sólidas, gotitas líquidas o gases, y a menudo toma la forma de un aerosol (partículas sólidas o gotitas líquidas dispersadas y transportadas por un gas). [96] Un contaminante puede ser de origen natural o artificial. Los contaminantes se clasifican como primarios o secundarios. Los contaminantes primarios suelen producirse por procesos como las cenizas de una erupción volcánica.
Otros ejemplos son el monóxido de carbono que se produce por los escapes de los vehículos de motor o el dióxido de azufre que se libera en las fábricas. Los contaminantes secundarios no se emiten directamente, sino que se forman en el aire cuando los contaminantes primarios reaccionan o interactúan. El ozono troposférico es 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.
Contaminantes primarios
Los contaminantes emitidos a la atmósfera por la actividad humana incluyen:
Amoniaco : Emitido principalmente por desechos agrícolas. El amoniaco es un compuesto con la fórmula NH3 . Normalmente se encuentra como un gas con un olor penetrante característico. El amoniaco contribuye significativamente a las necesidades nutricionales de los organismos terrestres al servir como precursor de alimentos y fertilizantes. El amoniaco, ya sea directa o indirectamente, también es un componente básico para la síntesis de muchos productos farmacéuticos . Aunque se usa ampliamente, el amoniaco es cáustico y peligroso. [97] En la atmósfera, el amoniaco reacciona con óxidos de nitrógeno y azufre para formar partículas secundarias. [98]
Dióxido de carbono (CO 2 ): El dióxido de carbono es un componente natural de la atmósfera, esencial para la vida vegetal y emitido por el sistema respiratorio humano . [99] Es potencialmente letal en concentraciones muy altas (normalmente 100 veces los niveles atmosféricos "normales"). [100] [101] Aunque la Organización Mundial de la Salud reconoce al CO 2 como un contaminante climático, no incluye el gas en sus Directrices de calidad del aire ni establece objetivos recomendados para él. [102] Debido a su papel como gas de efecto invernadero , el CO 2 ha sido descrito como "el peor contaminante climático". [103] Afirmaciones como esta se refieren a sus efectos atmosféricos a largo plazo en lugar de efectos a corto plazo sobre cosas como la salud humana, los cultivos alimentarios y los edificios. Esta cuestión de terminología tiene consecuencias prácticas, por ejemplo, a la hora de determinar si se considera que la Ley de Aire Limpio de los EE. UU. (que está diseñada para mejorar la calidad del aire) regula las emisiones de CO 2 . [104] Ese problema se resolvió en los Estados Unidos mediante la Ley de Reducción de la Inflación de 2022, que modificó específicamente la Ley de Aire Limpio "para definir el dióxido de carbono producido por la quema de combustibles fósiles como un 'contaminante del aire'". [105] El CO 2 actualmente forma alrededor de 410 partes por millón (ppm) de la atmósfera de la Tierra, en comparación con aproximadamente 280 ppm en tiempos preindustriales, [106] y miles de millones de toneladas métricas de CO 2 se emiten anualmente por la quema de combustibles fósiles. [107] El aumento de CO 2 en la atmósfera de la Tierra se ha estado acelerando. [108] El CO 2 es un gas asfixiante y no está clasificado como tóxico o dañino en general. [109] Existen límites de exposición en el lugar de trabajo en lugares como el Reino Unido (5000 ppm para exposición a largo plazo y 15 000 ppm para exposición a corto plazo). [101] Los desastres naturales como la erupción límnica del lago Nyos también pueden provocar una liberación repentina de una enorme cantidad de CO2 . [110]
Monóxido de carbono (CO): El CO es un gas tóxico, incoloro e inodoro. [111] Es un producto de la combustión de combustibles como el gas natural, el carbón o la madera. Los gases de escape de los vehículos contribuyen a la mayor parte del monóxido de carbono que se libera a la atmósfera. Crea una formación de tipo smog en el aire que se ha relacionado con muchas enfermedades pulmonares y alteraciones del medio ambiente y los animales.
Clorofluorocarbonos (CFC): Emitidos por productos cuyo uso está prohibido actualmente; perjudiciales para la capa de ozono. Son gases emitidos por aires acondicionados, congeladores, aerosoles y otros dispositivos similares. Los CFC llegan a la estratosfera después de ser liberados a la atmósfera. [112] Allí interactúan con otros gases, causando daños a la capa de ozono. Los rayos ultravioleta pueden llegar a la superficie de la Tierra como resultado de esto. Esto puede provocar cáncer de piel, problemas oculares e incluso daños a las plantas. [113]
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 eléctricas por descarga eléctrica . Se pueden ver como una cúpula de neblina marrón por encima o una columna a sotavento 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 destacados, este gas tóxico de color marrón rojizo tiene un olor característico fuerte y penetrante.
Olores: Como los de la basura, las aguas residuales y los procesos industriales.
Las partículas en suspensión (PM), también conocidas como partículas, material particulado atmosférico (APM) o partículas finas, son partículas microscópicas sólidas o líquidas suspendidas en un gas. [114] El aerosol es una mezcla de partículas y gases. Los volcanes, las tormentas de polvo , los incendios forestales y de pastizales, las plantas vivas y el rocío del mar son fuentes de partículas. Los aerosoles son producidos por actividades humanas como la combustión de combustibles fósiles en automóviles, plantas de energía y numerosos procesos industriales. [115] En promedio mundial, los aerosoles antropogénicos (aquellos producidos por actividades humanas) actualmente representan aproximadamente el 10% de la atmósfera. El aumento de los niveles de partículas finas en el aire está relacionado con riesgos para la salud como enfermedades cardíacas, [116] función pulmonar alterada y cáncer de pulmón. Las partículas están relacionadas con infecciones respiratorias y pueden ser particularmente dañinas para quienes padecen afecciones como el asma . [117]
Contaminantes orgánicos persistentes , que pueden adherirse a partículas. Los contaminantes orgánicos persistentes son compuestos orgánicos que son resistentes a la degradación ambiental debido a procesos químicos, biológicos o fotolíticos (COP). Como resultado, se ha descubierto que sobreviven en el medio ambiente, son capaces de transmitirse a larga distancia, se bioacumulan en el tejido humano y animal, se biomagnifican en las cadenas alimentarias y representan una gran amenaza para la salud humana y el ecosistema . [118]
Los radicales libres persistentes asociados a partículas finas transportadas por el aire están vinculados con enfermedades cardiopulmonares. [119] [120]
Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP): un grupo de compuestos aromáticos formados a partir de la combustión incompleta de compuestos orgánicos, incluidos el carbón, el petróleo y el tabaco. [121]
Óxidos de azufre (SO x ): en particular, dióxido de azufre, un compuesto químico con la fórmula SO 2 . El SO 2 se produce en 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 posterior del SO 2 , generalmente en presencia de un catalizador como el NO 2 , forma H 2 SO 4 y, por lo tanto, se forma la lluvia ácida . Esta es una de las causas de preocupación por el impacto ambiental del uso de estos combustibles como fuentes de energía.
Metales tóxicos, como el plomo y el mercurio , especialmente sus compuestos.
Compuestos orgánicos volátiles (COV): Los COV son contaminantes del aire tanto en interiores como en exteriores. [122] 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 gases de efecto invernadero importantes debido a su papel en la creación de ozono y la prolongación de la vida del metano en la atmósfera . Este efecto varía según la calidad del aire local. Los COVNM aromáticos benceno, tolueno y xileno son carcinógenos sospechosos y pueden provocar leucemia con una exposición prolongada. El 1,3-butadieno es otro compuesto peligroso que a menudo se asocia con el uso industrial.
Contaminantes secundarios
Los contaminantes secundarios incluyen:
Ozono a nivel del suelo (O 3 ): El ozono se crea cuando se mezclan NOx y COV. Es una parte importante de la troposfera. [123] También es una parte importante de la capa de ozono, que se puede encontrar en diferentes secciones de la estratosfera. Las reacciones fotoquímicas y químicas que lo involucran alimentan muchas de las actividades químicas que ocurren en la atmósfera durante el día y la noche. Es un contaminante y un componente del smog que se produce en grandes cantidades como resultado de las actividades humanas (principalmente la combustión de combustibles fósiles). [124] El O 3 se produce en gran medida por reacciones químicas que involucran gases NO x (óxidos de nitrógeno, especialmente de la combustión) y compuestos orgánicos volátiles en presencia de la luz solar. Debido a la influencia de la temperatura y la luz solar en esta reacción, los niveles altos de ozono son más comunes en las tardes calurosas de verano. [125]
Smog fotoquímico : las partículas se forman a partir de contaminantes primarios gaseosos y productos químicos. [126] El smog es un tipo de contaminación que se produce en la atmósfera. El smog es causado por un gran volumen de carbón que se quema en una región determinada, lo que da como resultado una mezcla de humo y dióxido de azufre. [127] El smog moderno generalmente es causado por emisiones automotrices e industriales, que son actuadas en la atmósfera por la luz ultravioleta del sol para producir contaminantes secundarios, que luego se combinan con las emisiones primarias para generar smog fotoquímico.
Otros contaminantes
Existen muchos otros productos químicos clasificados como contaminantes atmosféricos peligrosos. Algunos de ellos están regulados en los EE.UU. en virtud de la Ley de Aire Limpio y en Europa en virtud de numerosas directivas (incluida la Directiva "marco" sobre el aire, 96/62/CE, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente, la Directiva 98/24/CE, sobre los riesgos relacionados con los agentes químicos en el trabajo, y la Directiva 2004/107/CE sobre los metales pesados y los hidrocarburos aromáticos policíclicos en el aire ambiente). [128] [129]
Este vídeo ofrece una descripción general de un estudio de la NASA sobre la huella humana en la calidad del aire global.
Exposición
El riesgo de contaminación del aire se determina por el peligro del contaminante y la cantidad de exposición a ese contaminante. La exposición a la contaminación del aire se puede medir para una persona, un grupo, como un vecindario o los niños de un país, o una población entera. Por ejemplo, se querría determinar la exposición de un área geográfica a una contaminación del aire peligrosa, teniendo en cuenta los diversos microambientes y grupos de edad. Esto se puede calcular [130] como una exposición por inhalación. Esto daría cuenta de la exposición diaria en varios entornos, por ejemplo, diferentes microambientes interiores y lugares al aire libre. La exposición debe incluir diferentes edades y otros grupos demográficos, especialmente bebés, niños, mujeres embarazadas y otras subpoblaciones sensibles. [130]
Para cada momento específico en que el subgrupo se encuentra en el entorno y realiza actividades particulares, la exposición a un contaminante del aire debe integrar las concentraciones del contaminante del aire con respecto al tiempo transcurrido en cada entorno y las respectivas tasas de inhalación para cada subgrupo, jugando, cocinando, leyendo, trabajando, pasando tiempo en el tráfico, etc. La tasa de inhalación de un niño pequeño, por ejemplo, será menor que la de un adulto. Una persona joven que realiza ejercicio extenuante tendrá una frecuencia respiratoria más rápida que un niño que realiza una actividad sedentaria. Por lo tanto, la exposición diaria debe incluir la cantidad de tiempo transcurrido en cada entorno microambiental, así como el tipo de actividades que se realizan allí. La concentración de contaminante del aire en cada entorno microambiental/microactividad se suma para indicar la exposición. [130]
En el caso de algunos contaminantes, como el carbono negro , las exposiciones relacionadas con el tráfico pueden dominar la exposición total a pesar de los cortos tiempos de exposición, ya que las altas concentraciones coinciden con la proximidad a las carreteras principales o la participación en el tráfico (motorizado). [131] Una gran parte de la exposición diaria total se produce en forma de picos cortos de altas concentraciones, pero no está claro cómo definir los picos y determinar su frecuencia e impacto en la salud. [132]
En 2021, la OMS redujo a la mitad su límite recomendado para las partículas diminutas provenientes de la quema de combustibles fósiles. El nuevo límite para el dióxido de nitrógeno (NO2 ) es un 75% más bajo. [133] La creciente evidencia de que la contaminación del aire, incluso cuando se experimenta en niveles muy bajos, perjudica la salud humana, llevó a la OMS a revisar su directriz (de 10 μg/m3 a 5 μg/m3 ) para lo que considera un nivel seguro de exposición a la contaminación por partículas, lo que llevó a la mayor parte del mundo (el 97,3 por ciento de la población mundial) a la zona insegura. [134]
Calidad del aire interior
Porcentaje de muertes totales por contaminación del aire en interiores, 2017Monitoreo de la calidad del aire, Nueva Delhi, India
La falta de ventilación en espacios interiores concentra la contaminación del aire en los lugares donde las personas suelen pasar la mayor parte del tiempo. La contaminación del aire en espacios interiores puede suponer un riesgo importante para la salud. Según informes de la EPA, las concentraciones de muchos contaminantes del aire pueden ser de dos a cinco veces más altas en el aire interior que en el aire exterior. Los contaminantes del aire interior pueden ser hasta 100 veces más altos en algunos casos que en el interior. Las personas pueden pasar hasta el 90% de su tiempo en espacios interiores, según la Asociación Estadounidense del Pulmón; la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de los Estados Unidos (CPSC) 2012; y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos 2012a. [135]
Los contaminantes interiores que pueden causar contaminación incluyen asbesto, agentes biológicos, materiales de construcción, radón, humo de tabaco y estufas de leña, cocinas a gas u otros sistemas de calefacción. [135]
El gas radón (Rn), un carcinógeno , se exuda desde la Tierra en ciertos lugares y queda atrapado dentro de las casas. Los materiales de construcción, como las alfombras y la madera contrachapada, emiten gas formaldehído (H-CHO). La pintura y los disolventes emiten compuestos orgánicos volátiles (COV) al secarse. La pintura con plomo puede degenerar en polvo y ser inhalada. [136] [137]
La contaminación del aire intencional se introduce con el uso de ambientadores , incienso y otros artículos perfumados. Los fuegos de leña controlados en cocinas y chimeneas pueden agregar cantidades significativas de partículas de humo dañinas al aire, tanto en el interior como en el exterior. [136] [137] Las muertes por contaminación en interiores pueden ser causadas por el uso de pesticidas y otros aerosoles químicos en interiores sin la ventilación adecuada. Además, la cocina en una casa moderna produce partículas y gases dañinos, y los equipos como las tostadoras son una de las peores fuentes. [138]
La intoxicación y las muertes por monóxido de carbono suelen deberse a conductos de ventilación y chimeneas defectuosos o a la quema de carbón en interiores o en espacios reducidos, como una tienda de campaña. [139] La intoxicación crónica por monóxido de carbono puede deberse incluso a pilotos mal ajustados . En todas las tuberías domésticas se han incorporado trampas para mantener los gases de alcantarillado y el sulfuro de hidrógeno fuera del interior. La ropa emite tetracloroetileno u otros líquidos de limpieza en seco durante días después de la limpieza en seco.
Aunque su uso 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 enfermedad inflamatoria crónica que afecta el tejido de los pulmones. Se produce después de una exposición prolongada e intensa al amianto procedente de materiales que contienen amianto en las estructuras. Las personas con asbestosis tienen disnea grave (falta de aire) y tienen un mayor riesgo de sufrir varios tipos diferentes de cáncer de pulmón . Como en la literatura no técnica no siempre se hace hincapié en las explicaciones claras, se debe tener cuidado de distinguir entre varias formas de enfermedades relevantes. Según la Organización Mundial de la Salud, [140] estas pueden definirse como asbestosis, cáncer de pulmón y mesotelioma peritoneal (generalmente una forma muy rara de cáncer, cuando está más extendida casi siempre se asocia a una exposición prolongada al amianto).
Las fuentes biológicas de contaminación del aire también se encuentran en interiores, en forma de gases y partículas suspendidas 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, alfombras y muebles producen enzimas y excrementos fecales de tamaño micrométrico, 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 interiores, la falta de circulación del aire permite que estos contaminantes transportados por el aire se acumulen más de lo que ocurriría de otra manera en la naturaleza.
Efectos sobre la salud
La contaminación del aire tiene efectos tanto agudos como crónicos sobre la salud humana, afectando a varios sistemas y órganos diferentes, pero principalmente al sistema respiratorio y al sistema cardiovascular. Las afecciones incluyen irritación leve o crónica de las vías respiratorias superiores, como dificultad para respirar, sibilancias, tos, asma [141] y enfermedades cardíacas , cáncer de pulmón , accidente cerebrovascular , infecciones respiratorias agudas en niños y bronquitis crónica en adultos, agravamiento de enfermedades cardíacas y pulmonares preexistentes o ataques asmáticos.
Las exposiciones a corto y largo plazo se han vinculado con una mortalidad prematura y una menor expectativa de vida [142] y pueden resultar en un mayor uso de medicamentos, más visitas al médico o al departamento de emergencias , más admisiones hospitalarias y muerte prematura. [130] [ se necesita una mejor fuente ] Las enfermedades que se desarrollan a partir de la exposición persistente a la contaminación del aire son enfermedades de salud ambiental , que se desarrollan cuando no se mantiene un ambiente saludable. [143]
Incluso en niveles inferiores a los que los reguladores de los Estados Unidos consideran seguros, la exposición a tres componentes de la contaminación del aire, las partículas finas, el dióxido de nitrógeno y el ozono, se correlaciona con enfermedades cardíacas y respiratorias. [144] 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. [130] Las fuentes más comunes de contaminación del aire incluyen partículas y ozono (a menudo provenientes de la quema de combustibles fósiles), [145] dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. Los niños menores de cinco años que viven en países en desarrollo son la población más vulnerable a la muerte atribuible a la contaminación del aire en interiores y exteriores. [146]
En virtud de la Ley de Aire Limpio , la EPA de los Estados Unidos establece límites para ciertos contaminantes del aire, incluidos límites sobre la cantidad que puede haber en el aire en cualquier lugar de los Estados Unidos. [147] La exposición mixta tanto al negro de carbón como al ozono podría resultar en efectos significativamente mayores para la salud. [148]
Mortalidad
Las estimaciones del número de muertes por contaminación del aire varían según las publicaciones.
Las estimaciones del número de muertes debido a la contaminación del aire varían. [150] En 2014, la Organización Mundial de la Salud estimó que cada año la contaminación del aire causa la muerte prematura de 7 millones de personas en todo el mundo, [5] 1 de cada 8 muertes en todo el mundo. [151] Un estudio publicado en 2019 indicó que en 2015 el número puede estar más cerca de 8,8 millones, con 5,5 millones de estas muertes prematuras debido a la contaminación del aire de fuentes antropogénicas. [152] [153] Una revisión de 2022 concluyó que en 2019 la contaminación del aire fue responsable de aproximadamente millones de muertes. Concluyó que desde 2015 se ha logrado poco progreso real contra la contaminación. [14] [154] Las causas de muerte incluyen accidentes cerebrovasculares, enfermedades cardíacas, EPOC , cáncer de pulmón e infecciones pulmonares. [5] Los niños corren un riesgo especial. [155]
En 2021, la OMS informó que se estima que la contaminación del aire exterior causó 4,2 millones de muertes prematuras en todo el mundo en 2019. [156]
La pérdida media mundial de esperanza de vida (EVL; similar a los APVP ) debido a la contaminación del aire en 2015 fue de 2,9 años, sustancialmente más que, por ejemplo, los 0,3 años debidos a todas las formas de violencia directa. [16] Las comunidades con personas que viven más de 85 años tienen una baja contaminación del aire ambiente, lo que sugiere un vínculo entre los niveles de contaminación del aire y la longevidad. [157]
Mecanismos primarios
La OMS estima que en 2016, aproximadamente el 58% de las muertes prematuras relacionadas con la contaminación del aire exterior se debieron a cardiopatía isquémica y accidente cerebrovascular. [156] Los mecanismos que vinculan la contaminación del aire con el aumento de la mortalidad cardiovascular son inciertos, pero probablemente incluyan inflamación pulmonar y sistémica. [158]
Por región
India y China tienen la tasa de mortalidad más alta debido a la contaminación del aire. [159] [160] India también tiene más muertes por asma que cualquier otra nación según la Organización Mundial de la Salud. En 2019, 1,6 millones de muertes en India fueron causadas por la contaminación del aire. [161] En 2013, se estimó que la contaminación del aire mataba a 500.000 personas en China cada año. [162] En 2012, el 2,48% de las emisiones totales de contaminación del aire de China fueron causadas por exportaciones debido a la demanda estadounidense, lo que provocó 27.963 muertes adicionales en 30 provincias. [163]
Se estima que las muertes prematuras anuales en Europa causadas por la contaminación del aire son de 430.000 [164] a 800.000. [153] Una causa importante de estas muertes es el dióxido de nitrógeno y otros óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos por los vehículos de carretera. [164] En toda la Unión Europea , se estima que la contaminación del aire reduce la esperanza de vida en casi nueve meses. [165] 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. [166] Existe una correlación positiva entre las muertes relacionadas con la neumonía y la contaminación del aire por las emisiones de los vehículos de motor en Inglaterra. [167]
La eliminación de las emisiones de combustibles fósiles relacionadas con la energía en los Estados Unidos evitaría entre 46.900 y 59.400 muertes prematuras cada año y proporcionaría entre 537.000 y 678.000 millones de dólares en beneficios por enfermedades y muertes evitadas relacionadas con PM 2,5 . [168]
Un estudio publicado en 2023 en Science se centró en las emisiones de dióxido de azufre de las centrales eléctricas de carbón (PM 2,5 de carbón ) y concluyó que "la exposición a PM 2,5 de carbón se asoció con un riesgo de mortalidad 2,1 veces mayor que la exposición a PM 2,5 de todas las fuentes". [169] Entre 1999 y 2020, un total de 460.000 muertes en EE. UU. se atribuyeron a PM 2,5 de carbón . [169]
Muertes por contaminación del aire por país debido a combustibles fósiles
Causas principales
Una comparación de las relaciones basadas en la huella y la contaminación transfronteriza entre las naciones del G20 para el número de muertes prematuras relacionadas con PM 2,5 [170]
La principal causa de contaminación del aire es la quema de combustibles fósiles [171] , principalmente la producción y el uso de automóviles , la producción de electricidad y la calefacción. [172] Se estima que hay 4,5 millones de muertes prematuras anuales en todo el mundo debido a los contaminantes liberados por las centrales eléctricas de altas emisiones y los escapes de los vehículos. [173]
Los gases de escape de los motores diésel son uno de los principales causantes de la contaminación del aire por partículas derivadas de la combustión. En varios estudios experimentales realizados en seres humanos, en los que se utilizó una configuración de cámara de exposición bien validada, los gases de escape de los motores diésel se han relacionado con una disfunción vascular aguda y una mayor formación de trombos. [174] [175]
Un estudio concluyó que la contaminación del aire por PM 2,5 inducida por el libre comercio y el consumo contemporáneos de las 19 naciones del G20 causa dos millones de muertes prematuras al año, lo que sugiere que el consumo promedio de por vida de aproximadamente ~28 personas en estos países causa al menos una muerte prematura (edad promedio ~67) mientras que "no se puede esperar" que los países en desarrollo implementen o puedan implementar contramedidas sin apoyo externo o esfuerzos coordinados internacionalmente. [176] [170]
Pautas
La EPA de Estados Unidos ha estimado que limitar la concentración de ozono a nivel del suelo a 65 partes por mil millones (ppb) 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 ausencias al trabajo o a la escuela. [177] [178] Después de esta evaluación, la EPA actuó para proteger la salud pública reduciendo los Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) para el ozono a nivel del suelo a 70 ppb. [179]
Un estudio económico de 2008 sobre 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 en el 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 las normas federales. El número de muertes prematuras anuales es considerablemente mayor que las muertes relacionadas con colisiones de automóviles en la misma área, que promedian menos de 2.000 por año. [180] [ 181] [182] Un estudio de 2021 encontró que la contaminación del aire exterior está asociada con un aumento sustancial de la mortalidad "incluso a niveles de contaminación bajos por debajo de las normas europeas y norteamericanas actuales y los valores de referencia de la OMS" poco antes de que la OMS ajustara sus directrices. [183] [184]
Enfermedad cardiovascular
Según el Estudio de la Carga Global de Enfermedades , la contaminación del aire es responsable del 19% de todas las muertes cardiovasculares. [185] [186] Hay evidencia sólida que vincula la exposición a corto y largo plazo a la contaminación del aire con la mortalidad y morbilidad por enfermedades cardiovasculares, accidentes cerebrovasculares, presión arterial y enfermedades cardíacas isquémicas (ECI). [186]
La contaminación del aire es un factor de riesgo importante para el accidente cerebrovascular, en particular en los países en desarrollo donde los niveles de contaminantes son más altos. [187] Un análisis sistemático de 17 factores de riesgo diferentes en 188 países encontró que la contaminación del aire está asociada con casi uno de cada tres accidentes cerebrovasculares (29%) en todo el mundo (33,7% de los accidentes cerebrovasculares en los países en desarrollo frente al 10,2% en los países desarrollados). [187] [188] En las mujeres, la contaminación del aire no está asociada con el accidente cerebrovascular hemorrágico sino con el isquémico. [189] Se encontró que la contaminación del aire estaba asociada con una mayor incidencia y mortalidad por accidente cerebrovascular coronario. [190] Se cree que las asociaciones son causales y los efectos pueden estar mediados por vasoconstricción, inflamación de bajo grado y aterosclerosis . [191] También se han sugerido otros mecanismos como el desequilibrio del sistema nervioso autónomo. [192] [193]
Enfermedad pulmonar
Las investigaciones han demostrado que la exposición a la contaminación atmosférica relacionada con el tráfico aumenta el riesgo de desarrollar asma [194] y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) [195] . La contaminación atmosférica se ha asociado con un aumento de las hospitalizaciones y la mortalidad por asma y EPOC. [196] [197]
La EPOC comprende un espectro de trastornos clínicos que incluyen enfisema , bronquiectasias y bronquitis crónica . [198] Los factores de riesgo de la EPOC son tanto genéticos como ambientales. La elevada contaminación por partículas contribuye a la exacerbación de esta enfermedad y, probablemente, a su patogenia. [199]
El riesgo de enfermedad pulmonar debido a la contaminación del aire es mayor para los bebés y los niños pequeños, cuya respiración normal es más rápida que la de los niños mayores y los adultos; los ancianos; aquellos que trabajan al aire libre o pasan mucho tiempo al aire libre; y aquellos que tienen comorbilidades de enfermedades cardíacas o pulmonares . [200]
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 reportadas por bronquitis crónica. Todos los sujetos eran conductores de camiones postales varones de 40 a 59 años. En comparación con los sujetos de las ciudades periféricas, los sujetos de Londres mostraron síntomas respiratorios más graves (incluyendo tos, flema y disnea ), función pulmonar reducida ( FEV1 y tasa de flujo máximo ) y mayor producción de esputo y purulencia. 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. [201]
Más estudios han demostrado que la exposición a la contaminación del aire del tráfico reduce el desarrollo de la función pulmonar en los niños [202] y la función pulmonar puede verse comprometida por la contaminación del aire incluso en bajas concentraciones. [203]
Se cree que, al igual que la fibrosis quística , los riesgos graves para la salud se hacen más evidentes cuando se vive en un entorno más urbano. Los estudios han demostrado que en las zonas urbanas las personas experimentan hipersecreción de moco , niveles más bajos de función pulmonar y un mayor autodiagnóstico de bronquitis crónica y enfisema. [204]
Cáncer (cáncer de pulmón)
La exposición sin protección a la contaminación del aire por PM 2,5 puede ser equivalente a fumar varios cigarrillos al día, [205] aumentando potencialmente el riesgo de cáncer , que es principalmente el resultado de factores ambientales . [206]
En 2019, alrededor de 300.000 muertes por cáncer de pulmón se atribuyeron a nivel mundial a la exposición a partículas finas , PM 2,5 , suspendidas en el aire. [207] La exposición a PM 2,5 , como las de los escapes de los automóviles, activa mutaciones latentes en las células pulmonares, lo que hace que se vuelvan cancerosas. [208] [207]
La exposición prolongada a PM 2,5 (partículas finas) aumenta el riesgo general de mortalidad no accidental en un 6 % por cada 10 μg/m 3 de aumento. La exposición a PM 2,5 también se asocia con un mayor riesgo de mortalidad por cáncer de pulmón (rango: 15-21 % por cada 10 μg/m 3 de aumento) y mortalidad cardiovascular total (rango: 12-14 % por cada 10 μg/m 3 de aumento). [209]
El estudio también observó que vivir cerca de un tráfico intenso parece estar asociado con un mayor riesgo de sufrir 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 PM 2,5 está asociada 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. [209] Otra investigación mostró que un mayor nivel de actividad aumenta la fracción de deposición de partículas de aerosol en el pulmón humano y recomendó evitar actividades intensas como correr en espacios al aire libre en áreas contaminadas. [210]
En 2011, un gran estudio epidemiológico danés encontró un mayor riesgo de cáncer de pulmón para las personas que vivían en áreas con altas concentraciones de óxido de nitrógeno. [211] Otro estudio danés, asimismo, 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. [212]
Nefropatía
Un estudio de 163.197 residentes taiwaneses durante el período de 2001 a 2016 estimó que cada disminución de 5 μg /m 3 (desde un pico aproximado de 30 μg/m 3 ) en la concentración ambiental de PM 2,5 se asoció con una reducción del 25 % en el riesgo de desarrollar enfermedad renal crónica . [213] Según un estudio de cohorte que incluyó a 10.997 pacientes con aterosclerosis , una mayor exposición a PM 2,5 se asocia con un aumento de la albuminuria . [214]
Fertilidad
Dióxido de nitrógeno (NO2)
Un aumento de NO 2 se asocia significativamente con una menor tasa de nacidos vivos en mujeres sometidas a tratamiento de FIV . [215] En la población general, hay un aumento significativo en la tasa de abortos espontáneos en mujeres expuestas al NO 2 en comparación con las no expuestas. [215]
Monóxido de carbono (CO)
La exposición al CO está significativamente asociada con la muerte fetal en el segundo y tercer trimestre. [215]
Estructura lineal-angular estándar del benzo-a-pireno (BaP)
Hidrocarburos aromáticos policíclicos
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) se han asociado con una menor fertilidad. El benzo(a)pireno (BaP) es un HAP bien conocido y carcinógeno que se encuentra a menudo en los gases de escape y el humo del cigarrillo. [216] Se ha informado que los HAP ejercen sus efectos tóxicos a través del estrés oxidativo al aumentar la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que puede provocar inflamación y muerte celular. Una exposición más prolongada a los HAP puede provocar daños en el ADN y una menor reparación. [217]
Se ha informado que la exposición al BaP reduce la motilidad de los espermatozoides y que el aumento de la exposición empeora este efecto. Las investigaciones han demostrado que se encontraron más BaP en hombres con problemas de fertilidad informados en comparación con hombres sin ellos. [218]
Los estudios han demostrado que los BaP pueden afectar la foliculogénesis y el desarrollo ovárico al reducir la cantidad de células germinales ováricas al desencadenar vías de muerte celular e inducir una inflamación que puede provocar daño ovárico. [219]
Materia particulada
Las partículas en suspensión (PM) son un conjunto de sólidos y líquidos suspendidos en el aire. Pueden ser perjudiciales para los seres humanos y más investigaciones han demostrado que estos efectos pueden ser más amplios de lo que se pensaba en un principio, en particular en la fertilidad masculina. Las PM pueden tener distintos tamaños, como las PM 2,5 , que son partículas diminutas de 2,5 micrones de ancho o menos, en comparación con las PM 10, que se clasifican como partículas de 10 micrones de diámetro o menos.
Un estudio realizado en California determinó que una mayor exposición a PM 2,5 condujo a una menor motilidad de los espermatozoides y a un aumento de la morfología anormal. De manera similar, en Polonia, la exposición a PM 2,5 y PM 10 condujo a un aumento del porcentaje de células con cromatina inmadura (ADN que no se ha desarrollado completamente o que se ha desarrollado de manera anormal). [220]
En Turquía, un estudio examinó la fertilidad de los hombres que trabajan como cobradores de peajes y, por lo tanto, están expuestos diariamente a altos niveles de contaminantes del tráfico. La contaminación del tráfico suele tener altos niveles de PM10 junto con monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno. [220] Hubo diferencias significativas en el recuento y la motilidad de los espermatozoides en este grupo de estudio en comparación con un grupo de control con exposición limitada a la contaminación del aire.
En las mujeres, si bien los efectos generales sobre la fertilidad no parecen ser significativos, existe una asociación entre una mayor exposición a PM 10 y un aborto espontáneo temprano. La exposición a partículas más pequeñas, PM 2,5 , parece tener un efecto sobre las tasas de concepción en mujeres que se someten a FIV, pero no afecta las tasas de nacimientos vivos. [215]
Estructura del ozono que muestra tres átomos de oxígeno.
Contaminación por ozono a nivel del suelo
El ozono troposférico (O 3 ), cuando se encuentra en altas concentraciones, se considera un contaminante del aire y a menudo se encuentra en el smog de las zonas industriales.
Existen pocas investigaciones sobre el efecto que tiene la contaminación por ozono sobre la fertilidad. [215] En la actualidad, no hay evidencia que sugiera que la exposición al ozono tenga un efecto perjudicial sobre la fertilidad espontánea en mujeres o en hombres. Sin embargo, existen estudios que sugieren que los altos niveles de contaminación por ozono, que suelen ser un problema en los meses de verano, ejercen un efecto sobre los resultados de la fertilización in vitro (FIV). Dentro de una población de FIV, los contaminantes de NO x y ozono se relacionaron con tasas reducidas de nacidos vivos . [215]
Si bien la mayoría de las investigaciones sobre este tema se centran en la exposición humana directa a la contaminación del aire, otros estudios han analizado el impacto de la contaminación del aire en los gametos y embriones dentro de los laboratorios de FIV. Múltiples estudios han informado una marcada mejora en la calidad de los embriones , la implantación y las tasas de embarazo después de que los laboratorios de FIV hayan implementado filtros de aire en un esfuerzo concertado para reducir los niveles de contaminación del aire. [221] Por lo tanto, se considera que la contaminación por ozono tiene un impacto negativo en el éxito de las tecnologías de reproducción asistida (TRA) cuando se produce en niveles altos.
Se cree que el ozono actúa de manera bifásica, donde se observa un efecto positivo en los nacidos vivos cuando la exposición al ozono se limita a antes de la implantación del embrión por FIV. Por el contrario, se demuestra un efecto negativo con la exposición al ozono después de la implantación del embrión. Sin embargo, después de ajustar el NO2, la asociación entre el O3 y la tasa de nacidos vivos por FIV ya no fue significativa. [222] [223]
En términos de fertilidad masculina, se informa que el ozono causa una disminución significativa en la concentración y el recuento de espermatozoides en el semen después de la exposición. [224] De manera similar, se demostró que la vitalidad de los espermatozoides, la proporción de espermatozoides vivos en una muestra, se reduce como resultado de la exposición a la contaminación del aire. [223] Sin embargo, los hallazgos sobre el efecto de la exposición al ozono en la fertilidad masculina son algo discordantes, lo que resalta la necesidad de más investigaciones. [223]
Niños
Los niños y los lactantes se encuentran entre los grupos más vulnerables a la contaminación del aire. El aire contaminado provoca el envenenamiento de millones de niños menores de 15 años, lo que provoca la muerte de unos 600.000 niños al año (543.000 menores de 5 años y 52.000 de entre 5 y 15 años). [225] Los niños de los países de ingresos bajos o medios están expuestos a niveles más elevados de partículas finas que los de los países de ingresos altos. [225]
Los efectos de la contaminación del aire sobre la salud de los niños incluyen asma, neumonía, infecciones de las vías respiratorias inferiores y bajo peso al nacer. [226] Un estudio realizado en Europa determinó que la exposición a partículas ultrafinas puede aumentar la presión arterial en los niños. [227]
Los investigadores han encontrado una correlación entre la contaminación del aire y el riesgo de diagnóstico de trastorno del espectro autista (TEA), aunque aún no se ha establecido una causalidad definitiva. En Los Ángeles, los niños que viven en áreas con altos niveles de contaminación del aire relacionada con el tráfico tenían más probabilidades de ser diagnosticados con autismo entre los tres y los cinco años de edad. [230] Un estudio de cohorte en el sur de California relacionó la exposición intrauterina a la contaminación del aire cerca de la carretera con un mayor riesgo de diagnóstico de TEA [231] y un estudio en Suecia concluyó que la exposición a PM 2.5 durante el embarazo estaba asociada con el TEA. [232] Un estudio danés relacionó la exposición a la contaminación del aire durante la infancia, pero no durante el embarazo, con un mayor riesgo de diagnóstico de TEA. [233]
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 HAP se consideran disruptores endocrinos y son liposolubles. Cuando se acumulan en el tejido adiposo, pueden transferirse a través de la placenta y ejercer un efecto genotóxico , causando daños y mutaciones en el ADN. [234] La contaminación del aire se ha asociado con la prevalencia de nacimientos prematuros. [235]
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 mayores niveles de exposición a PM 2,5 . Las mujeres en regiones con niveles de PM 2,5 superiores al promedio tenían probabilidades estadísticamente significativamente más altas de un embarazo que resultara en un bebé con bajo peso al nacer, incluso cuando se ajustaban las variables relacionadas con el país. [236] Se cree que el efecto se debe a la estimulación de la inflamación y al aumento del estrés oxidativo .
Un estudio concluyó que en 2010 la exposición a PM 2,5 estaba fuertemente asociada con el 18% de los nacimientos prematuros a nivel mundial, lo que equivale aproximadamente a 2,7 millones de nacimientos prematuros. Los países con los nacimientos prematuros asociados con la contaminación del aire más altos se encontraban en el sur y este de Asia, Oriente Medio, el norte de África y el oeste de África subsahariana. [237] En 2019, la contaminación ambiental por material particulado en África provocó al menos 383.000 muertes prematuras, según nuevas estimaciones del costo de la contaminación del aire en el continente. Esta cifra aumentó del 3,6% en 1990 a alrededor del 7,4% de todas las muertes prematuras en la zona. [238] [239] [240]
La fuente de PM 2,5 varía 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 al uso de madera y otros combustibles de biomasa para cocinar, que son responsables de más del 80% de la contaminación regional. En Oriente Medio, el norte de África y el oeste de África subsahariana, las PM finas provienen de fuentes naturales, como las tormentas de polvo . [237] Se estima que en 2010 en Estados Unidos hubo 50.000 nacimientos prematuros asociados con la exposición a PM 2,5. [237]
Un estudio realizado entre 1988 y 1991 encontró una correlación entre el dióxido de azufre (SO2 ) y las partículas suspendidas totales (PST) y los nacimientos prematuros y el bajo peso al nacer en Beijing. Un grupo de 74.671 mujeres embarazadas, en cuatro regiones separadas de Beijing, fueron monitoreadas desde el inicio del embarazo hasta el parto junto con los niveles diarios de contaminación del aire de SO2 y PST (junto con otras partículas ) . La reducción estimada en el peso al nacer fue de 7,3 g por cada 100 μg/m3 de aumento en SO2 y de 6,9 g por cada 100 μg/m3 de aumento en PST. Estas asociaciones fueron estadísticamente significativas tanto en verano como en invierno, aunque en 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 informado para los factores de riesgo conocidos de bajo peso al nacer. [241] 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 et al. estudiaron la relación entre la contaminación del aire y la proximidad a una autopista con los resultados del embarazo en una cohorte de mujeres embarazadas de Vancouver utilizando 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. [242]
Sistema nervioso central
Se están acumulando datos que indican que la exposición a la contaminación del aire también afecta al sistema nervioso central . [243]
La contaminación del aire aumenta el riesgo de demencia en personas mayores de 50 años. [244] La exposición a la contaminación del aire en interiores durante la infancia puede afectar negativamente la función cognitiva y el desarrollo neurológico. [245] [246] La exposición prenatal también puede afectar el desarrollo neurológico. [247] [248] Los estudios muestran que la contaminación del aire está asociada con una variedad de discapacidades del desarrollo, estrés oxidativo y neuroinflamación y que puede contribuir a la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. [246]
Los investigadores descubrieron que la exposición temprana a la contaminación del aire provoca los mismos cambios en el cerebro que el autismo y la esquizofrenia en ratones. También demostraron que la contaminación del aire también afectaba la memoria a corto plazo , la capacidad de aprendizaje y la impulsividad . En este estudio, la contaminación del aire tuvo un impacto negativo mayor en los ratones machos que en las hembras. [249] [250] La investigadora principal del estudio, Deborah Cory-Slechta, dijo que: [251]
Cuando observamos de cerca los ventrículos , pudimos ver que la materia blanca que normalmente los rodea no se había desarrollado por completo. Parece que la inflamación había dañado esas células cerebrales e impedido que esa región del cerebro se desarrollara, y los ventrículos simplemente se expandieron para llenar el espacio. Nuestros hallazgos se suman al creciente conjunto de evidencias de que la contaminación del aire puede desempeñar un papel en el autismo, así como en otros trastornos del desarrollo neurológico .
La exposición a partículas finas puede aumentar los niveles de citocinas (neurotransmisores producidos en respuesta a infecciones e inflamaciones que también están asociados con la depresión y el suicidio). La contaminación se ha asociado con la inflamación del cerebro, que puede alterar la regulación del estado de ánimo. Los niveles elevados de PM 2,5 están vinculados con más síntomas depresivos autodeclarados y con un aumento de las tasas diarias de suicidio. [252] [253]
En 2015, estudios experimentales informaron sobre la detección de un deterioro cognitivo episódico (situacional) significativo a causa de las impurezas en el aire interior respirado por sujetos de prueba que no habían sido informados sobre los cambios en la calidad del aire. Se observaron déficits significativos en los puntajes de desempeño alcanzados al aumentar las concentraciones de compuestos orgánicos volátiles (COV) o dióxido de carbono, mientras se mantenían constantes otros factores. Los niveles más altos de impurezas alcanzados no son poco comunes en algunos entornos de aulas u oficinas. [254] [255] Se demostró que las concentraciones más altas de PM 2,5 y CO 2 estaban asociadas con tiempos de respuesta más lentos y una precisión reducida en las pruebas. [256]
Áreas “limpias”
Porcentaje de la población expuesta a niveles de contaminación del aire superiores a los recomendados por la OMS, 2017
Incluso en zonas con niveles relativamente bajos de contaminación del aire, los efectos sobre la salud pública pueden ser significativos y costosos, ya que una gran cantidad de personas respiran esos contaminantes. Un estudio concluyó que incluso en zonas de los EE. UU. donde el ozono y las PM 2,5 cumplen con los estándares federales, los beneficiarios de Medicare que están expuestos a una mayor contaminación del aire tienen tasas de mortalidad más altas. [257]
Las poblaciones rurales de la India, al igual que las de las zonas urbanas, también están expuestas a altos niveles de contaminación del aire. [258] En 2020, los científicos descubrieron que el aire de la capa límite sobre el Océano Austral alrededor de la Antártida no está “contaminado” por los humanos. [259]
Efectos agrícolas
Diversos estudios han estimado los impactos de la contaminación del aire en la agricultura, especialmente el ozono. Un estudio de 2020 mostró que la contaminación por ozono en California puede reducir los rendimientos de ciertos cultivos perennes como las uvas de mesa hasta en un 22% por año, lo que se traduce en daños económicos de más de mil millones de dólares por año. [260] Una vez que los contaminantes del aire ingresan al entorno agrícola, no solo afectan directamente la producción y la calidad agrícolas, sino que también ingresan a las aguas agrícolas y al suelo. [261] El confinamiento inducido por COVID-19 sirvió como un experimento natural para exponer los estrechos vínculos entre la calidad del aire y el verdor de la superficie. En la India, el confinamiento indujo una mejora en la calidad del aire, aumentó el verdor de la superficie y la actividad fotosintética, y la respuesta positiva de la vegetación para reducir la contaminación del aire fue dominante en las tierras de cultivo. [262] Por otro lado, la agricultura en su forma tradicional es uno de los principales contribuyentes a la emisión de gases traza como el amoníaco atmosférico. [263]
Efectos económicos
La contaminación del aire le cuesta a la economía mundial 5 billones de dólares por año como resultado de pérdidas de productividad y degradación de la calidad de vida. [24] [25] [26] Estas pérdidas de productividad son causadas por muertes debido a 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.
Una pequeña mejora en la calidad del aire (reducción del 1% de las concentraciones ambientales de PM 2,5 y ozono) produciría un ahorro anual de 29 millones de dólares en la región del valle inferior del Fraser en 2010. [264] Este hallazgo se basa en la valoración sanitaria de los efectos letales (muerte) y subletales (enfermedad).
El problema es aún más grave en el mundo en desarrollo . "Los niños menores de cinco años de los países de bajos ingresos tienen 60 veces más probabilidades de morir por exposición a la contaminación del aire que los niños de los países de altos ingresos". [24] [25] El informe señala que en el informe no se calcularon las pérdidas económicas adicionales causadas por la contaminación del aire, incluidos los costos de salud [265] y el efecto adverso sobre la productividad agrícola y de otro tipo, y por lo tanto los costos reales para la economía mundial son mucho mayores que 5 billones de dólares.
Un estudio publicado en 2022 encontró "una conexión fuerte y significativa entre la contaminación del aire y los accidentes en las obras de construcción" y que "un aumento de 10 ppb en los niveles de NO 2 aumenta la probabilidad de un accidente hasta en un 25%". [266]
Otros efectos
La contaminación atmosférica artificial puede ser detectable en la Tierra desde puntos de observación distantes, como otros sistemas planetarios, mediante SETI atmosférico , incluidos los niveles de contaminación por NO2 y con tecnología telescópica cercana a la actual. También puede ser posible detectar civilizaciones extraterrestres de esta manera. [267] [268] [269]
Desastres históricos
La peor crisis de contaminación civil a corto plazo del mundo fue el desastre de Bhopal de 1984 en la India. [270] Los vapores industriales filtrados de la fábrica de Union Carbide, perteneciente a Union Carbide, Inc., EE. UU. (posteriormente comprada por Dow Chemical Company ), mataron al menos a 3787 personas y dejaron entre 150.000 y 600.000 heridos. El Reino Unido sufrió su peor evento de contaminación del aire cuando el 4 de diciembre de 1952 se formó sobre Londres la Gran Niebla . En seis días murieron más de 4000 personas y estimaciones más recientes sitúan la cifra en cerca de 12.000. [271]
La reducción global de la contaminación del aire circundante requerirá un liderazgo valiente, un excedente de recursos combinados de la comunidad internacional y amplios cambios sociales. [274] La prevención de la contaminación busca prevenir la contaminación, como la contaminación del aire, y podría incluir ajustes a las actividades industriales y comerciales, como el diseño de procesos de fabricación sostenibles (y los diseños de los productos) [275] y regulaciones legales relacionadas, así como esfuerzos hacia transiciones de energía renovable . [276] [277]
Los esfuerzos por reducir las partículas en el aire pueden mejorar la salud. [278]
El programa 9-Euro-Ticket en Alemania, que permitía a las personas comprar un pase mensual que les permitía usar todo el transporte local y regional (trenes, tranvías y autobuses) por 9 euros (€) para un mes de viajes ilimitados, ahorró 1,8 millones de toneladas de emisiones de CO 2 durante su implementación de tres meses, de junio a agosto de 2022. [279]
Control de la contaminación
Quema de elementos que contaminan el medio ambiente de Jamestown en Accra, Ghana
Various pollution control technologies and strategies are available to reduce air pollution.[280][281] At its most basic level, land-use planning is likely to involve zoning and transport infrastructure planning. In most developed countries, land-use planning is an important part of social policy, ensuring that land is used efficiently for the benefit of the wider economy and population, as well as to protect the environment.[282] Stringent environmental regulations, effective control technologies and shift towards the renewable source of energy also helping countries like China and India to reduce their sulfur dioxide pollution.[283]
Titanium dioxide has been researched for its ability to reduce air pollution. Ultraviolet light will release free electrons from material, thereby creating free radicals, which break up VOCs and NOx gases. One form is superhydrophilic.[284]
Pollution-eating nanoparticles placed near a busy road were shown to absorb toxic emission from around 20 cars each day.[285]
Energy transition
Since a large share of air pollution is caused by combustion of fossil fuels such as coal and oil, the reduction of these fuels can reduce air pollution drastically. Most effective is the switch to clean power sources such as wind power, solar power, hydro power which do not cause air pollution.[286] Efforts to reduce pollution from mobile sources includes expanding regulation to new sources (such as cruise and transport ships, farm equipment, and small gas-powered equipment such as string trimmers, chainsaws, and snowmobiles), increased fuel efficiency (such as through the use of hybrid vehicles), conversion to cleaner fuels, and conversion to electric vehicles. For example, buses in New Delhi, India, have run on compressed natural gas since 2000, to help eliminate the city's "pea-soup" smog.[226][287]
A very effective means to reduce air pollution is the transition to renewable energy. According to a study published in Energy and Environmental Science in 2015 the switch to 100% renewable energy in the United States would eliminate about 62,000 premature mortalities per year and about 42,000 in 2050, if no biomass were used. This would save about $600 billion in health costs a year due to reduced air pollution in 2050, or about 3.6% of the 2014 U.S. gross domestic product.[286] Air quality improvement is a near-term benefit among the many societal benefits from climate change mitigation.
Alternatives to pollution
Support for a ban on high-emission vehicles in city centres in Europe, China and the US from respondents to the European Investment Bank Climate SurveySupport, use and infrastructure-expansion of forms of public transport that do not cause air pollution may be a critical key alternative to pollution.
There are now practical alternatives to the principal causes of air pollution:
Strategic substitution of air pollution sources in transport with lower-emission or, during the lifecycle, emission-free forms of public transport[288][289] and bicycle use and infrastructure (as well as with remote work, reductions of work, relocations, and localizations)
Phase-out of fossil fuel vehicles is a critical component of a shift to sustainable transport; however, similar infrastructure and design decisions like electric vehicles may be associated with similar pollution for production as well as mining and resource exploitation for large numbers of needed batteries as well as the energy for their recharging[290][291]
Areas downwind (over 20 miles) of major airports have more than double total particulate emissions in air than other areas, even when factoring in areas with frequent ship calls, and heavy freeway and city traffic like Los Angeles.[292]Aviation biofuel mixed in with jetfuel at a 50/50 ratio can reduce jet derived cruise altitude particulate emissions by 50–70%, according to a NASA led 2017 study (however, this should imply ground level benefits to urban air pollution as well).[293]
Ship propulsion and idling can be switched to much cleaner fuels like natural gas. (Ideally a renewable source but not practical yet)
Electricity generated from the combustion of fossil fuels can be replaced by nuclear and renewable energy. Heating and home stoves, which contribute significantly to regional air pollution, can be replaced with a much cleaner fossil fuel, such as natural gas, or, preferably, renewables, in poor countries.[295][296]
Motor vehicles driven by fossil fuels, a key factor in urban air pollution, can be replaced by electric vehicles. Though lithium supply and cost is a limitation, there are alternatives. Herding more people into clean public transit such as electric trains can also help. Nevertheless, even in emission-free electric vehicles, rubber tires produce significant amounts of air pollution themselves, ranking as 13th worst pollutant in Los Angeles.[297]
Reducing travel in vehicles can curb pollution. After Stockholm reduced vehicle traffic in the central city with a congestion tax, nitrogen dioxide and PM10 pollution declined, as did acute pediatric asthma attacks.[298]
Biodigesters can be utilized in poor nations where slash and burn is prevalent, turning a useless commodity into a source of income. The plants can be gathered and sold to a central authority that will break them down in a large modern biodigester, producing much needed energy to use.[299]
Induced humidity and ventilation both can greatly dampen air pollution in enclosed spaces, which was found to be relatively high inside subway lines due to braking and friction and relatively less ironically inside transit buses than lower sitting passenger automobiles or subways.[300]
Control devices
Tarps and netting are often used to reduce the amount of dust released from construction sites.Air pollution from a car
The following items are commonly used as pollution control devices in industry and transportation. They can either destroy contaminants or remove them from an exhaust stream before it is emitted into the atmosphere.
Electrostatic precipitators: An electrostatic precipitator (ESP), or electrostatic air cleaner, is a particulate collection device that removes particles from a flowing gas (such as air), using the force of an induced electrostatic charge. Electrostatic precipitators are highly efficient filtration devices that minimally impede the flow of gases through the device, and can easily remove fine particulates such as dust and smoke from the air stream.
Baghouses: Designed to handle heavy dust loads, a dust collector consists of a blower, dust filter, a filter-cleaning system, and a dust receptacle or dust removal system (distinguished from air cleaners which utilize disposable filters to remove the dust).
Particulate scrubbers: A wet scrubber is a form of pollution control technology. The term describes a variety of devices that use pollutants from a furnace flue gas or from other gas streams. In a wet scrubber, the polluted gas stream is brought into contact with the scrubbing liquid, by spraying it with the liquid, by forcing it through a pool of liquid, or by some other contact method, so as to remove the pollutants.
Spatiotemporal monitoring of air quality may be necessary for improving air quality, and thereby the health and safety of the public, and assessing impacts of interventions.[301] Such monitoring is done to different extents with different regulatory requirements with discrepant regional coverage by a variety of organizations and governance entities such as using a variety of technologies for use of the data and sensing such mobile IoT sensors,[302][303]satellites,[304][305][306] and monitoring stations.[307][308] Some websites attempt to map air pollution levels using available data.[309][310][311]
Air quality modeling
Numerical models either on a global scale using tools such as GCMs (general circulation models coupled with a pollution module) or CTMs (Chemical transport model) can be used to simulate the levels of different pollutants in the atmosphere. These tools can have several types (Atmospheric model) and different uses. These models can be used in forecast mode which can help policy makers to decide on appropriate actions when an air pollution episode is detected. They can also be used for climate modeling including evolution of air quality in the future, for example the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) provides climate simulations including air quality assessments in their reports (latest report accessible through their site).
In general, there are two types of air quality standards. The first class of standards (such as the U.S. National Ambient Air Quality Standards and E.U. Air Quality Directive[312]) set maximum atmospheric concentrations for specific pollutants. Environmental agencies enact regulations which are intended to result in attainment of these target levels. The second class (such as the North American air quality index) take the form of a scale with various thresholds, which is used to communicate to the public the relative risk of outdoor activity. The scale may or may not distinguish between different pollutants.
Canada
In Canada, air pollution and associated health risks are measured with the Air Quality Health Index (AQHI).[313] It is a health protection tool used to make decisions to reduce short-term exposure to air pollution by adjusting activity levels during increased levels of air pollution.
The AQHI is a federal program jointly coordinated by Health Canada and Environment Canada. However, the AQHI program would not be possible without the commitment and support of the provinces, municipalities and NGOs. From air quality monitoring to health risk communication and community engagement, local partners are responsible for the vast majority of work related to AQHI implementation. The AQHI provides a number from 1 to 10+ to indicate the level of health risk associated with local air quality. Occasionally, when the amount of air pollution is abnormally high, the number may exceed 10. The AQHI provides a local air quality current value as well as a local air quality maximums forecast for today, tonight and tomorrow and provides associated health advice.
As it is now known that even low levels of air pollution can trigger discomfort for the sensitive population, the index has been developed as a continuum: The higher the number, the greater the health risk and need to take precautions. The index describes the level of health risk associated with this number as 'low', 'moderate', 'high' or 'very high', and suggests steps that can be taken to reduce exposure.[314]
The measurement is based on the observed relationship of nitrogen dioxide (NO2), ground-level ozone (O3) and particulates (PM2.5) with mortality, from an analysis of several Canadian cities. Significantly, all three of these pollutants can pose health risks, even at low levels of exposure, especially among those with pre-existing health problems.
When developing the AQHI, Health Canada's original analysis of health effects included five major air pollutants: particulates, ozone, and nitrogen dioxide (NO2), as well as sulfur dioxide (SO2), and carbon monoxide (CO). The latter two pollutants provided little information in predicting health effects and were removed from the AQHI formulation.
The AQHI does not measure the effects of odour, pollen, dust, heat or humidity.
Germany
TA Luft is the German air quality regulation.[316]
Governing urban air pollution
In Europe, Council Directive 96/62/EC on ambient air quality assessment and management provides a common strategy against which member states can "set objectives for ambient air quality in order to avoid, prevent or reduce harmful effects on human health and the environment ... and improve air quality where it is unsatisfactory".[317]
In July 2008, in the case Dieter Janecek v. Freistaat Bayern, the European Court of Justice ruled that under this directive[317] citizens have the right to require national authorities to implement a short term action plan that aims to maintain or achieve compliance to air quality limit values.[318][319]
This important case law appears to confirm the role of the EC as centralised regulator to European nation-states as regards air pollution control. It places a supranational legal obligation on the UK to protect its citizens from dangerous levels of air pollution, furthermore superseding national interests with those of the citizen.
In 2010, the European Commission (EC) threatened the UK with legal action against the successive breaching of PM10 limit values.[320] The UK government has identified that if fines are imposed, they could cost the nation upwards of £300 million per year.[321]
In March 2011, the Greater London Built-up Area remained the only UK region in breach of the EC's limit values, and was given three months to implement an emergency action plan aimed at meeting the EU Air Quality Directive.[322] The City of London has dangerous levels of PM10 concentrations, estimated to cause 3000 deaths per year within the city.[323] As well as the threat of EU fines, in 2010 it was threatened with legal action for scrapping the western congestion charge zone, which is claimed to have led to an increase in air pollution levels.[324]
In response to these charges, mayor of London Boris Johnson has criticised the current need for European cities to communicate with Europe through their nation state's central government, arguing that in future "A great city like London" should be permitted to bypass its government and deal directly with the European Commission regarding its air quality action plan.[322]
This can be interpreted as recognition that cities can transcend the traditional national government organisational hierarchy and develop solutions to air pollution using global governance networks, for example through transnational relations. Transnational relations include but are not exclusive to national governments and intergovernmental organisations,[325] allowing sub-national actors including cities and regions to partake in air pollution control as independent actors.
Global city partnerships can be built into networks, for example the C40 Cities Climate Leadership Group, of which London is a member. The C40 is a public 'non-state' network of the world's leading cities that aims to curb their greenhouse emissions.[326] The C40 has been identified as 'governance from the middle' and is an alternative to intergovernmental policy.[327] It has the potential to improve urban air quality as participating cities "exchange information, learn from best practices and consequently mitigate carbon dioxide emissions independently from national government decisions".[326] A criticism of the C40 network is that its exclusive nature limits influence to participating cities and risks drawing resources away from less powerful city and regional actors.
Indigenous people
Because Indigenous people[328] frequently experience a disproportionate share of the effects of environmental degradation and climate change, even while they have made very little contribution to the processes causing these changes, environmental justice is especially important to them. Indigenous peoples have been marginalized and their lands and resources have been exploited as a result of historical and continuing colonization, institutional injustices, and inequality.
Indigenous groups frequently lack the political and financial clout to influence policy decisions that impact their lands and means of subsistence or to lessen the effects of climate change. This makes the already-existing inequalities in these communities' social, economic, and health conditions worse. Furthermore, traditional ecological knowledge and Indigenous knowledge systems provide insightful information about sustainable resource management and climate change adaptation techniques. To promote persistence and environmental justice, Indigenous viewpoints must be acknowledged and integrated into efforts to mitigate the effects of climate change and adapt to them.
Combating climate change necessitates an all-encompassing strategy that recognizes the interdependence of social, economic, and environmental elements. This entails defending treaty rights, advancing Indigenous sovereignty and self-determination, and aiding Indigenous-led projects for sustainable development and environmental preservation.
Hotspots
Air pollution hotspots are areas where air pollution emissions expose individuals to increased negative health effects.[329] They are particularly common in highly populated, urban areas, where there may be a combination of stationary sources (e.g. industrial facilities) and mobile sources (e.g. cars and trucks) of pollution. Emissions from these sources can cause respiratory disease, childhood asthma,[141]cancer, and other health problems. Fine particulate matter such as diesel soot, which contributes to more than 3.2 million premature deaths around the world each year, is a significant problem. It is very small and can lodge itself within the lungs and enter the bloodstream. Diesel soot is concentrated in densely populated areas, and one in six people in the U.S. live near a diesel pollution hot spot.[330]
While air pollution hotspots affect a variety of populations, some groups are more likely to be located in hotspots. Previous studies have shown disparities in exposure to pollution by race and/or income. Hazardous land uses (toxic storage and disposal facilities, manufacturing facilities, major roadways) tend to be located where property values and income levels are low. Low socioeconomic status can be a proxy for other kinds of social vulnerability, including race, a lack of ability to influence regulation and a lack of ability to move to neighborhoods with less environmental pollution. These communities bear a disproportionate burden of environmental pollution and are more likely to face health risks such as cancer or asthma.[332]
Studies show that patterns in race and income disparities not only indicate a higher exposure to pollution but also higher risk of adverse health outcomes.[333] Communities characterized by low socioeconomic status and racial minorities can be more vulnerable to cumulative adverse health impacts resulting from elevated exposure to pollutants than more privileged communities.[333] Blacks and Latinos generally face more pollution than Whites and Asians, and low-income communities bear a higher burden of risk than affluent ones.[332] Racial discrepancies are particularly distinct in suburban areas of the Southern United States and metropolitan areas of the Midwestern and Western United States.[334] Residents in public housing, who are generally low-income and cannot move to healthier neighborhoods, are highly affected by nearby refineries and chemical plants.[335]
Cities
Nitrogen dioxide concentrations as measured from satellite 2002–2004
Air pollution is usually concentrated in densely populated metropolitan areas, especially in developing countries where cities are experiencing rapid growth and environmental regulations are relatively lax or nonexistent. Urbanization leads to a rapid rise in premature mortality due to anthropogenic air pollution in fast-growing tropical cities.[336] However, even populated areas in developed countries attain unhealthy levels of pollution, with Los Angeles and Rome being two examples.[337] Between 2002 and 2011 the incidence of lung cancer in Beijing near doubled. While smoking remains the leading cause of lung cancer in China, the number of smokers is falling while lung cancer rates are rising .[338]
Tehran was declared the most polluted city in the world on May 24, 2022.[340]
Projections
In a 2019 projection, by 2030 half of the world's pollution emissions could be generated by Africa.[341] Potential contributors to such an outcome include increased burning activities (such as the burning of open waste), traffic, agri-food and chemical industries, sand dust from the Sahara, and overall population growth.
In a 2012 study, by 2050 outdoor air pollution (particulate matter and ground-level ozone) is projected to become the top cause of environmentally related deaths worldwide.[342]
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