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 parte de los Estados Unidos. [147] La exposición mixta al negro de carbón y 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 señaló que vivir cerca de un tráfico intenso parece estar asociado con un mayor riesgo de estos tres resultados: aumento de las muertes por cáncer de pulmón, muertes cardiovasculares y muertes no accidentales en general. Los revisores también encontraron evidencia sugestiva de que la exposición a 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 nivel de actividad más alto 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 a 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 aumento de 100 μg/m3 en SO2 y de 6,9 g por cada aumento de 100 μg/m3 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 (VOC) 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
Existen diversas tecnologías y estrategias de control de la contaminación para reducir la contaminación del aire. [280] [281] En su nivel más básico, la planificación del uso del suelo probablemente incluya la zonificación y la planificación de la infraestructura de transporte. En la mayoría de los países desarrollados, la planificación del uso del suelo es una parte importante de la política social, que garantiza que la tierra se utilice de manera eficiente para el beneficio de la economía y la población en general, así como para proteger el medio ambiente. [282] Las estrictas regulaciones ambientales, las tecnologías de control efectivas y el cambio hacia fuentes de energía renovables también ayudan a países como China y la India a reducir su contaminación por dióxido de azufre. [283]
Se ha demostrado que las nanopartículas que absorben la contaminación, colocadas cerca de una carretera muy transitada, absorben las emisiones tóxicas de unos 20 automóviles cada día. [285]
Transición energética
Dado que una gran parte de la contaminación del aire es causada por la combustión de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo, la reducción de estos combustibles puede reducir drásticamente la contaminación del aire. Lo más eficaz es el cambio a fuentes de energía limpias como la energía eólica , la energía solar y la energía hidroeléctrica que no causan contaminación del aire. [286] Los esfuerzos para reducir la contaminación de fuentes móviles incluyen la expansión de la regulación a nuevas fuentes (como cruceros y barcos de transporte, equipos agrícolas y pequeños equipos alimentados con gas como desbrozadoras , motosierras y motos de nieve ), mayor eficiencia de combustible (por ejemplo, mediante el uso de vehículos híbridos ), conversión a combustibles más limpios y conversión a vehículos eléctricos . Por ejemplo, los autobuses en Nueva Delhi, India, han funcionado con gas natural comprimido desde 2000, para ayudar a eliminar el smog de "sopa de guisantes" de la ciudad. [226] [287]
Un medio muy eficaz para reducir la contaminación del aire es la transición a la energía renovable . Según un estudio publicado en Energy and Environmental Science en 2015, el cambio a una energía 100% renovable en los Estados Unidos eliminaría alrededor de 62.000 muertes prematuras por año y alrededor de 42.000 en 2050, si no se utilizara biomasa. Esto ahorraría alrededor de 600 mil millones de dólares en costos de salud al año debido a la reducción de la contaminación del aire en 2050, o alrededor del 3,6% del producto interno bruto estadounidense de 2014. [286] La mejora de la calidad del aire es un beneficio a corto plazo entre los muchos beneficios sociales de la mitigación del cambio climático .
Alternativas a la contaminación
Encuesta sobre el clima del Banco Europeo de Inversiones apoya la prohibición de vehículos de altas emisiones en los centros urbanos de Europa, China y Estados UnidosEl apoyo, el uso y la expansión de la infraestructura de formas de transporte público que no causen contaminación del aire pueden ser una alternativa clave y fundamental a la contaminación.
Existen actualmente alternativas prácticas a las principales causas de la contaminación del aire:
La eliminación gradual de los vehículos de combustible fósil es un componente crítico de un cambio hacia un transporte sostenible ; sin embargo, decisiones similares en materia de infraestructura y diseño, como las de los vehículos eléctricos, pueden estar asociadas con una contaminación similar para la producción, así como para la minería y la explotación de recursos para una gran cantidad de baterías necesarias, así como para la energía para su recarga [290] [291]
Las áreas a sotavento (más de 20 millas) de los principales aeropuertos tienen más del doble de emisiones totales de partículas en el aire que otras áreas, incluso cuando se tienen en cuenta las áreas con frecuentes escalas de barcos y tráfico pesado en autopistas y ciudades como Los Ángeles. [292] El biocombustible de aviación mezclado con combustible para aviones en una proporción de 50/50 puede reducir las emisiones de partículas derivadas de la altitud de crucero de los aviones en un 50-70%, según un estudio de 2017 dirigido por la NASA (sin embargo, esto también debería implicar beneficios a nivel del suelo para la contaminación del aire urbano). [293]
La propulsión y el ralentí de los barcos se pueden sustituir por combustibles mucho más limpios, como el gas natural (lo ideal sería una fuente renovable, pero aún no es algo práctico).
La electricidad generada a partir de la combustión de combustibles fósiles puede sustituirse por energía nuclear y renovable. La calefacción y las estufas domésticas, que contribuyen considerablemente a la contaminación del aire regional, pueden sustituirse por un combustible fósil mucho más limpio, como el gas natural, o, preferiblemente, por energías renovables, en los países pobres. [295] [296]
Los vehículos de motor impulsados por combustibles fósiles, un factor clave en la contaminación del aire urbano, pueden ser reemplazados por vehículos eléctricos. Aunque el suministro y el costo del litio son una limitación, existen alternativas. También puede ayudar el hecho de atraer a más personas al transporte público limpio, como los trenes eléctricos. Sin embargo, incluso en los vehículos eléctricos libres de emisiones, los neumáticos de caucho producen cantidades significativas de contaminación del aire , que ocupan el puesto 13.º entre los contaminantes más importantes en Los Ángeles. [297]
Reducir los desplazamientos en vehículos puede reducir la contaminación. Después de que Estocolmo redujera el tráfico vehicular en el centro de la ciudad con un impuesto a la congestión, la contaminación por dióxido de nitrógeno y PM10 disminuyó , al igual que los ataques agudos de asma pediátrico. [298]
Los biodigestores pueden utilizarse en países pobres donde predomina la tala y quema de árboles , convirtiendo un producto inútil en una fuente de ingresos. Las plantas pueden recolectarse y venderse a una autoridad central que las descompondrá en un gran biodigestor moderno, produciendo energía muy necesaria para su uso. [299]
Tanto la humedad inducida como la ventilación pueden reducir en gran medida la contaminación del aire en espacios cerrados, que se encontró que era relativamente alta dentro de las líneas del metro debido al frenado y la fricción y relativamente menos, irónicamente, dentro de los autobuses de tránsito que en los automóviles de pasajeros o metros con asientos más bajos. [300]
Dispositivos de control
A menudo se utilizan lonas y redes para reducir la cantidad de polvo que se libera en las obras de construcción .Contaminación del aire de un automóvil
Los siguientes elementos se utilizan habitualmente como dispositivos de control de la contaminación en la industria y el transporte. Pueden destruir los contaminantes o eliminarlos de un flujo de escape antes de que se emita a la atmósfera.
Precipitadores electrostáticos : Un precipitador electrostático (ESP), o purificador de aire electrostático, es un dispositivo de recolección de partículas que elimina partículas de un gas en movimiento (como el aire), utilizando la fuerza de una carga electrostática inducida. Los precipitadores electrostáticos son dispositivos de filtración altamente eficientes que impiden mínimamente el flujo de gases a través del dispositivo y pueden eliminar fácilmente partículas finas como polvo y humo de la corriente de aire.
Filtros de mangas : diseñados para manejar grandes cargas de polvo, un colector de polvo consta de un soplador, un filtro de polvo, un sistema de limpieza de filtros y un receptáculo de polvo o sistema de eliminación de polvo (a diferencia de los purificadores de aire que utilizan filtros desechables para eliminar el polvo).
Depuradores de partículas : Un depurador húmedo es una forma de tecnología de control de la contaminación. El término describe una variedad de dispositivos que utilizan contaminantes de los gases de combustión de un horno o de otras corrientes de gas. En un depurador húmedo, la corriente de gas contaminada se pone en contacto con el líquido depurador, rociándola con el líquido, forzándola a pasar a través de un charco de líquido o mediante algún otro método de contacto, para eliminar los contaminantes.
El monitoreo espaciotemporal de la calidad del aire puede ser necesario para mejorar la calidad del aire y, por lo tanto, la salud y la seguridad del público, y evaluar los impactos de las intervenciones. [301] Este monitoreo se realiza en diferentes grados con diferentes requisitos regulatorios con cobertura regional discrepante por una variedad de organizaciones y entidades de gobernanza, como el uso de una variedad de tecnologías para el uso de los datos y la detección, como sensores móviles de IoT , [302] [303] satélites , [304] [305] [306] y estaciones de monitoreo. [307] [308] Algunos sitios web intentan mapear los niveles de contaminación del aire utilizando los datos disponibles. [309] [310] [311]
Modelado de la calidad del aire
Los modelos numéricos, ya sea a escala global, empleando herramientas como los GCM ( modelos de circulación general acoplados a un módulo de contaminación) o los CTM ( modelo de transporte químico ) se pueden utilizar para simular los niveles de diferentes contaminantes en la atmósfera. Estas herramientas pueden tener varios tipos ( modelo atmosférico ) y diferentes usos. Estos modelos se pueden utilizar en modo de pronóstico, lo que puede ayudar a los responsables políticos a decidir las acciones apropiadas cuando se detecta un episodio de contaminación del aire. También se pueden utilizar para la modelización climática, incluida la evolución de la calidad del aire en el futuro; por ejemplo, el IPCC ( Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático ) proporciona simulaciones climáticas que incluyen evaluaciones de la calidad del aire en sus informes (el último informe está accesible a través de su sitio).
En general, existen dos tipos de normas de calidad del aire. La primera clase de normas (como las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiental de los Estados Unidos y la Directiva de Calidad del Aire de la UE [312] ) establecen concentraciones atmosféricas máximas para contaminantes específicos. Las agencias ambientales promulgan regulaciones que tienen como objetivo lograr el logro de estos niveles objetivo. La segunda clase (como el índice de calidad del aire de América del Norte ) adopta la forma de una escala con varios umbrales, que se utiliza para comunicar al público el riesgo relativo de la actividad al aire libre. La escala puede o no distinguir entre diferentes contaminantes.
Canadá
En Canadá, la contaminación del aire y los riesgos asociados para la salud se miden con el Índice de Calidad del Aire y Salud (AQHI). [313] Es una herramienta de protección de la salud que se utiliza para tomar decisiones destinadas a reducir la exposición a corto plazo a la contaminación del aire ajustando los niveles de actividad durante niveles elevados de contaminación del aire.
El AQHI es un programa federal coordinado conjuntamente por Health Canada y Environment Canada . Sin embargo, el programa AQHI no sería posible sin el compromiso y el apoyo de las provincias, los municipios y las ONG . Desde el monitoreo de la calidad del aire hasta la comunicación de riesgos para la salud y la participación comunitaria, los socios locales son responsables de la gran mayoría del trabajo relacionado con la implementación del AQHI. El AQHI proporciona un número del 1 al 10+ para indicar el nivel de riesgo para la salud asociado con la calidad del aire local. Ocasionalmente, cuando la cantidad de contaminación del aire es anormalmente alta, el número puede superar el 10. El AQHI proporciona un valor actual de la calidad del aire local, así como un pronóstico de los máximos de la calidad del aire local para hoy, esta noche y mañana, y proporciona asesoramiento sanitario asociado.
Como ahora se sabe que incluso niveles bajos de contaminación del aire pueden provocar malestar en la población sensible, el índice se ha desarrollado como un continuo: cuanto mayor sea el número, mayor será el riesgo para la salud y la necesidad de tomar precauciones. El índice describe el nivel de riesgo para la salud asociado con este número como "bajo", "moderado", "alto" o "muy alto", y sugiere medidas que se pueden tomar para reducir la exposición. [314]
La medición se basa en la relación observada entre el dióxido de nitrógeno (NO2 ) , el ozono troposférico (O3 ) y las partículas (PM2,5 ) y la mortalidad, a partir de un análisis de varias ciudades canadienses. Es importante señalar que estos tres contaminantes pueden suponer riesgos para la salud, incluso en niveles bajos de exposición, especialmente entre las personas con problemas de salud preexistentes.
Al desarrollar el AQHI, el análisis original de los efectos sobre la salud realizado por Health Canada incluyó cinco contaminantes atmosféricos importantes: partículas, ozono y dióxido de nitrógeno (NO2 ) , así como dióxido de azufre (SO2 ) y monóxido de carbono (CO). Los dos últimos contaminantes aportaron poca información para predecir los efectos sobre la salud y se eliminaron de la formulación del AQHI.
El AQHI no mide los efectos del olor, el polen, el polvo, el calor o la humedad.
Alemania
TA Luft es la normativa alemana sobre calidad del aire. [316]
Gobernanza de la contaminación del aire urbano
En Europa, la Directiva 96/62/CE del Consejo sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente proporciona una estrategia común con arreglo a la cual los Estados miembros pueden "establecer objetivos para la calidad del aire ambiente con el fin de evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos para la salud humana y el medio ambiente... y mejorar la calidad del aire cuando sea insatisfactoria". [317]
En julio de 2008, en el caso Dieter Janecek v. Freistaat Bayern , el Tribunal de Justicia Europeo dictaminó que, en virtud de esta Directiva [317], los ciudadanos tienen derecho a exigir a las autoridades nacionales que apliquen un plan de acción a corto plazo destinado a mantener o lograr el cumplimiento de los valores límite de calidad del aire. [318] [319]
Esta importante jurisprudencia parece confirmar el papel de la CE como regulador centralizado de los Estados-nación europeos en materia de control de la contaminación atmosférica. Impone al Reino Unido una obligación jurídica supranacional de proteger a sus ciudadanos de niveles peligrosos de contaminación atmosférica, anteponiendo además los intereses nacionales a los de los ciudadanos.
En 2010, la Comisión Europea (CE) amenazó al Reino Unido con emprender acciones legales contra el incumplimiento sucesivo de los valores límite de PM10. [ 320 ] El gobierno del Reino Unido ha determinado que, si se imponen multas, podrían costarle al país más de 300 millones de libras al año. [321]
En marzo de 2011, la zona edificada del Gran Londres siguió siendo la única región del Reino Unido que incumplía los valores límite de la CE, y se le dieron tres meses para implementar un plan de acción de emergencia destinado a cumplir con la Directiva de Calidad del Aire de la UE. [322] La ciudad de Londres tiene niveles peligrosos de concentraciones de PM10 , que se estima que causan 3000 muertes por año dentro de la ciudad. [323] Además de la amenaza de multas de la UE, en 2010 se la amenazó con acciones legales por eliminar la zona de peaje de congestión occidental , que se afirma que ha llevado a un aumento en los niveles de contaminación del aire. [324]
En respuesta a estas acusaciones, el alcalde de Londres, Boris Johnson, ha criticado la necesidad actual de que las ciudades europeas se comuniquen con Europa a través del gobierno central de su estado nación , argumentando que en el futuro "a una gran ciudad como Londres" se le debería permitir eludir a su gobierno y tratar directamente con la Comisión Europea en relación con su plan de acción sobre calidad del aire. [322]
Esto puede interpretarse como un reconocimiento de que las ciudades pueden trascender la jerarquía organizativa tradicional de los gobiernos nacionales y desarrollar soluciones a la contaminación del aire utilizando redes de gobernanza global, por ejemplo a través de relaciones transnacionales. Las relaciones transnacionales incluyen, pero no son exclusivas de, los gobiernos nacionales y las organizaciones intergubernamentales, [325] lo que permite que los actores subnacionales, incluidas las ciudades y las regiones, participen en el control de la contaminación del aire como actores independientes.
Las alianzas entre ciudades a nivel mundial pueden crearse en redes, como por ejemplo el Grupo de Liderazgo Climático de Ciudades C40 , del que Londres es miembro. El C40 es una red pública "no estatal" de las principales ciudades del mundo que tiene como objetivo reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. [326] El C40 ha sido identificado como una "gobernanza desde el medio" y es una alternativa a la política intergubernamental. [327] Tiene el potencial de mejorar la calidad del aire urbano, ya que las ciudades participantes "intercambian información, aprenden de las mejores prácticas y, en consecuencia, mitigan las emisiones de dióxido de carbono independientemente de las decisiones del gobierno nacional". [326] Una crítica a la red C40 es que su naturaleza exclusiva limita la influencia a las ciudades participantes y corre el riesgo de desviar recursos de actores regionales y municipales menos poderosos.
Pueblos indígenas
Dado que los pueblos indígenas [328] sufren con frecuencia una parte desproporcionada de los efectos de la degradación ambiental y el cambio climático, aun cuando han hecho muy poca contribución a los procesos que provocan esos cambios, la justicia ambiental es especialmente importante para ellos. Los pueblos indígenas han sido marginados y sus tierras y recursos han sido explotados como resultado de la colonización histórica y continua, las injusticias institucionales y la desigualdad.
Los grupos indígenas carecen con frecuencia de la influencia política y financiera necesaria para influir en las decisiones políticas que afectan a sus tierras y medios de subsistencia o para atenuar los efectos del cambio climático, lo que agrava las desigualdades ya existentes en las condiciones sociales, económicas y sanitarias de estas comunidades. Además, los conocimientos ecológicos tradicionales y los sistemas de conocimientos indígenas proporcionan información valiosa sobre la gestión sostenible de los recursos y las técnicas de adaptación al cambio climático. Para promover la persistencia y la justicia ambiental, es necesario reconocer los puntos de vista indígenas e integrarlos en los esfuerzos por mitigar los efectos del cambio climático y adaptarse a ellos.
La lucha contra el cambio climático exige una estrategia integral que reconozca la interdependencia de los elementos sociales, económicos y ambientales. Esto implica defender los derechos establecidos en los tratados, promover la soberanía y la autodeterminación de los pueblos indígenas y apoyar proyectos dirigidos por ellos mismos en pro del desarrollo sostenible y la preservación del medio ambiente.
Puntos calientes
Los puntos críticos de contaminación del aire son áreas donde las emisiones de contaminación del aire exponen a las personas a mayores efectos negativos para la salud. [329] Son particularmente comunes en áreas urbanas altamente pobladas, donde puede haber una combinación de fuentes estacionarias (por ejemplo, instalaciones industriales) y fuentes móviles (por ejemplo, automóviles y camiones) de contaminación. Las emisiones de estas fuentes pueden causar enfermedades respiratorias , asma infantil , [141] cáncer y otros problemas de salud. Las partículas finas como el hollín diésel , que contribuye a más de 3,2 millones de muertes prematuras en todo el mundo cada año, son un problema importante. Es muy pequeño y puede alojarse dentro de los pulmones y entrar en el torrente sanguíneo. El hollín diésel se concentra en áreas densamente pobladas, y una de cada seis personas en los EE. UU. vive cerca de un punto crítico de contaminación diésel. [330]
Si bien los puntos críticos de contaminación del aire afectan a una variedad de poblaciones, algunos grupos tienen más probabilidades de estar ubicados en puntos críticos. Estudios anteriores han demostrado disparidades en la exposición a la contaminación según la raza y/o los ingresos. Los usos peligrosos de la tierra (instalaciones de almacenamiento y eliminación de tóxicos, instalaciones de fabricación, carreteras principales) tienden a ubicarse donde los valores de la propiedad y los niveles de ingresos son bajos. El bajo nivel socioeconómico puede ser un indicador de otros tipos de vulnerabilidad social , incluida la raza, la falta de capacidad para influir en la regulación y la falta de capacidad para mudarse a vecindarios con menos contaminación ambiental. Estas comunidades soportan una carga desproporcionada de contaminación ambiental y tienen más probabilidades de enfrentar riesgos para la salud como el cáncer o el asma . [332]
Los estudios muestran que los patrones en las disparidades raciales y de ingresos no solo indican una mayor exposición a la contaminación, sino también un mayor riesgo de resultados adversos para la salud. [333] Las comunidades caracterizadas por un bajo nivel socioeconómico y minorías raciales pueden ser más vulnerables a los impactos adversos acumulativos para la salud resultantes de una exposición elevada a contaminantes que las comunidades más privilegiadas. [333] Los negros y los latinos generalmente enfrentan más contaminación que los blancos y los asiáticos, y las comunidades de bajos ingresos soportan una mayor carga de riesgo que las ricas. [332] Las discrepancias raciales son particularmente claras en las áreas suburbanas del sur de los Estados Unidos y las áreas metropolitanas del medio oeste y el oeste de los Estados Unidos. [334] Los residentes en viviendas públicas, que generalmente son de bajos ingresos y no pueden mudarse a vecindarios más saludables, se ven muy afectados por las refinerías y plantas químicas cercanas . [335]
Ciudades
Concentraciones de dióxido de nitrógeno medidas desde satélite entre 2002 y 2004
La contaminación del aire suele concentrarse en áreas metropolitanas densamente pobladas , especialmente en países en desarrollo donde las ciudades están experimentando un rápido crecimiento y las regulaciones ambientales son relativamente laxas o inexistentes. La urbanización conduce a un rápido aumento de la mortalidad prematura debido a la contaminación del aire antropogénica en ciudades tropicales de rápido crecimiento. [336] Sin embargo, incluso las áreas pobladas de los países desarrollados alcanzan niveles insalubres de contaminación, siendo Los Ángeles y Roma dos ejemplos. [337] Entre 2002 y 2011, la incidencia del cáncer de pulmón en Beijing casi se duplicó. Si bien el tabaquismo sigue siendo la principal causa de cáncer de pulmón en China, el número de fumadores está disminuyendo mientras que las tasas de cáncer de pulmón están aumentando. [338]
Teherán fue declarada la ciudad más contaminada del mundo el 24 de mayo de 2022. [340]
Proyecciones
Según una proyección para 2019, para 2030 la mitad de las emisiones contaminantes del mundo podrían ser generadas por África. [341] Entre los posibles contribuyentes a ese resultado se incluyen el aumento de las actividades de quema (como la quema de residuos a cielo abierto), el tráfico, las industrias agroalimentarias y químicas, el polvo de arena del Sahara y el crecimiento general de la población .
En un estudio de 2012, se proyecta que para el año 2050 la contaminación del aire exterior (partículas y ozono troposférico) se convertirá en la principal causa de muertes relacionadas con el medio ambiente en todo el mundo. [342]
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External links
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WHO fact sheet on outdoor air pollution
Air Pollution: Everything You Need to Know Guide by the Natural Resources Defense Council (NRDC)
Global real-time air quality index map
Air Quality Index (AQI) Basics
AQI Calculator AQI to Concentration and Concentration to AQI for five pollutants
UNEP Urban environmental planning
European Commission > Environment > Air > Air Quality
Database: outdoor air pollution in cities from the World Health Organization
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Hazardous air pollutants | What are hazardous pollutants at EPA.gov
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