Contaminación atmosférica para niños
La contaminación atmosférica ocurre cuando hay sustancias dañinas en el aire. Estas sustancias pueden ser partículas o formas de energía que ponen en riesgo a las personas y a los ecosistemas. También pueden dañar materiales, reducir la visibilidad o causar olores desagradables y enfermedades.
Desde que comenzó la Revolución Industrial en el siglo XVIII, las fábricas, el transporte y el uso de combustibles han aumentado la cantidad de dióxido de carbono y otros gases y partículas dañinas en el aire. Algunos de estos son los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno.
La contaminación del aire puede ser local, afectando solo el área cercana a la fuente que la produce. O puede ser global, afectando el equilibrio de todo el planeta, incluso lugares muy lejanos. Ejemplos de esto son la lluvia ácida y el calentamiento global.
Los gases contaminantes más comunes que provienen de la industria y de los vehículos son el monóxido de carbono, el dióxido de azufre, los clorofluorocarburos y los óxidos de nitrógeno. Otros contaminantes como el ozono y el esmog se forman en el aire por reacciones químicas con la luz del sol. El polvo o las partículas pequeñas en el aire son liberadas por la quema de materiales o por erupciones volcánicas. Estas partículas se miden por su tamaño en micrómetros.
La contaminación atmosférica libera sustancias químicas y partículas en la atmósfera. Esto cambia su composición y es un riesgo para la salud de las personas y de los demás seres vivos.
Según la Organización Mundial de la Salud, la calidad actual del aire puede causar la muerte de millones de personas al año solo por respirar partículas finas. Muchas más personas se ven afectadas.
Los estudios muestran que, en grandes cantidades, los contaminantes del aire pueden inflamar las vías respiratorias. También se ha relacionado la exposición a contaminantes como el ozono, el dióxido de nitrógeno y las partículas finas con problemas pulmonares.
La contaminación del aire es una causa importante que empeora el asma en los niños, especialmente en algunas regiones de Europa y el Caribe.
La contaminación atmosférica es un factor de riesgo para muchas enfermedades, como infecciones respiratorias, problemas del corazón, enfermedades pulmonares crónicas, accidentes cerebrovasculares y cáncer de pulmón. También puede estar relacionada con una menor capacidad de aprendizaje, problemas de memoria y un mayor riesgo de depresión. Los efectos de la mala calidad del aire en la salud son muchos, pero afectan principalmente los sistemas respiratorio y cardiovascular. Se estima que la contaminación del aire causa la muerte de unos 7 millones de personas al año en el mundo. Esto significa una pérdida promedio de 2.9 años de vida. Es el mayor riesgo ambiental para la salud. Más del 90% de la población mundial respira aire sucio en algún grado.
Contenido
- Tipos de contaminantes del aire
- Principales tipos de sustancias contaminantes
- Gases que contaminan la atmósfera
- Cómo afectan los gases al clima
- Sustancias de origen natural
- Efectos en la salud
- Ciudades y países con más contaminación
- Aparatos para controlar la contaminación
- Cómo se gestiona la calidad del aire
- Galería de imágenes
- Véase también
Tipos de contaminantes del aire
Los contaminantes del aire se dividen en dos grupos principales:
Contaminantes primarios
- Los contaminantes primarios son los que se liberan directamente a la atmósfera. Un ejemplo es el dióxido de azufre (SO2), que daña directamente las plantas y puede irritar los pulmones.
Contaminantes secundarios
- Los contaminantes secundarios se forman en la atmósfera a partir de reacciones químicas entre los contaminantes primarios o con otras sustancias. Ejemplos importantes son el ácido sulfúrico (H2SO4), que se forma del SO2, el dióxido de nitrógeno (NO2), que se forma del NO, y el ozono (O3), que se forma del oxígeno (O2).
Ambos tipos de contaminantes pueden caer a la Tierra con la lluvia, la nieve o el polvo. Esto afecta a personas, animales, ecosistemas acuáticos, bosques, cultivos y materiales. Muchos países tienen límites sobre la cantidad de contaminantes que se pueden liberar o que pueden estar en el aire para proteger la salud de las personas y el medio ambiente.
Principales tipos de sustancias contaminantes
- Gases contaminantes: En el aire exterior e interior, los gases y vapores contaminantes se encuentran en diferentes cantidades. Los más comunes son el dióxido de carbono (por su efecto en el clima), el monóxido de carbono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre y el ozono. Aunque hay varias fuentes, la principal causa artificial es la quema de combustibles fósiles. La contaminación del aire dentro de las casas suele venir del uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles. Los gases contaminantes también provienen de volcanes y industrias. El tipo de contaminación del aire más conocido es el esmog, que se forma por la acción de la luz solar sobre los gases de los vehículos, fábricas y hogares. Más de la mitad de la población mundial usa combustibles sólidos (como leña) para cocinar, lo que causa enfermedades respiratorias, especialmente en mujeres y niños en países en desarrollo.
- Aerosoles (partículas en suspensión): Un aerosol es una mezcla de partículas sólidas o líquidas muy pequeñas que flotan en un gas, como el aire. Algunas partículas son grandes y oscuras, como el hollín o el humo. Otras son tan pequeñas que solo se ven con un microscopio electrónico. Al respirar estas partículas, pueden entrar en los pulmones, irritarlos y dañarlos, causando problemas respiratorios. Las partículas finas (PM2.5) son fáciles de inhalar profundamente en los pulmones, donde pueden quedarse mucho tiempo, causando irritación, inflamación y otros problemas, o ser absorbidas por la sangre.
Gases que contaminan la atmósfera
CFC y gases similares
Desde los años 1960, se sabe que los clorofluorocarburos (CFC) dañan la capa de ozono en la estratosfera y aumentan el efecto invernadero. El protocolo de Montreal ayudó a detener la producción de la mayoría de estos productos.
- Se usaban en sistemas de refrigeración y aire acondicionado. Se liberan al aire cuando los aparatos viejos se desechan.
- También se usaban como propelentes en aerosoles, liberándose con cada uso. Ahora, los aerosoles usan otros gases, como el CO2.
Monóxido de carbono
Es un gas que se produce por la quema incompleta de combustibles. Es peligroso para personas y animales porque se une a la hemoglobina de la sangre, impidiendo que el oxígeno llegue al cuerpo. No tiene olor, por lo que es difícil de detectar. Se mezcla fácilmente con el aire, pero en un lugar cerrado, su concentración puede ser muy tóxica, incluso mortal. Los motores de los automóviles liberan monóxido de carbono, por lo que en las ciudades grandes puede haber concentraciones peligrosas.
Dióxido de carbono
La cantidad de CO2 en la atmósfera está aumentando constantemente debido al uso de combustibles fósiles para obtener energía. Se cree que esto causa un aumento de la temperatura de la Tierra, conocido como efecto invernadero. Reducir las emisiones de CO2 ayudaría a que el ciclo del carbono se equilibre de nuevo.
Monóxido de nitrógeno
También llamado óxido de nitrógeno (II), es un gas sin color que se produce al quemar combustibles fósiles en el transporte y la industria. Se convierte rápidamente en dióxido de nitrógeno (NO2) y luego en ácido nítrico (HNO3), contribuyendo a la lluvia ácida o al efecto invernadero.
Dióxido de azufre
La principal fuente de dióxido de azufre en el aire es la quema de carbón que contiene azufre. El SO2 se oxida y forma ácido sulfúrico (H2SO4), un componente de la lluvia ácida. La lluvia ácida es dañina para las plantas, causando manchas en sus hojas.
La lluvia ácida se forma cuando la humedad del aire se mezcla con el óxido de nitrógeno o el dióxido de azufre de fábricas, centrales eléctricas y vehículos que queman carbón o petróleo. Esta mezcla química forma ácido sulfúrico y ácidos nítricos, que caen al suelo como lluvia ácida. Estos contaminantes pueden viajar grandes distancias con el viento antes de caer.
El SO2 también daña materiales de construcción como la piedra caliza o el mármol, haciendo que se disuelvan en el agua y afectando la duración de edificios y esculturas.
Metano
El metano (CH4) es un gas que se forma cuando la materia orgánica se descompone sin mucho oxígeno, como en pantanos y arrozales. También lo producen los animales herbívoros en su digestión.
El metano es un gas de efecto invernadero que aumenta la capacidad de la atmósfera para retener calor, contribuyendo al calentamiento del planeta.
Ozono
El ozono (O3) es parte natural de la atmósfera, pero se considera un contaminante cuando está en las capas más bajas (troposfera).
Cuando la contaminación de los gases de escape de los automóviles es alta y hay mucho sol, el nivel de ozono aumenta. Las plantas pueden ser afectadas en su crecimiento por pequeñas cantidades de ozono. Las personas también pueden sufrir irritación en la nariz y la garganta, y sequedad en las vías respiratorias.
Cómo afectan los gases al clima
- El efecto invernadero es un proceso natural que ayuda a mantener la Tierra caliente. Algunos gases en la atmósfera atrapan parte del calor del sol, impidiendo que escape al espacio. Esto es necesario para la vida. Sin embargo, actividades como la quema de combustibles aumentan la cantidad de estos gases, lo que intensifica el efecto invernadero. Muchos científicos creen que esto está causando el calentamiento global. Otros gases que contribuyen son los clorofluorocarburos (CFC), el metano, los óxidos nitrosos y el ozono.
- Daño a la capa de ozono: El ozono (O3) se encuentra en la parte superior de la atmósfera. Esta capa delgada de ozono absorbe algunos de los rayos ultravioletas (UV) dañinos del sol antes de que lleguen a la Tierra, lo que permite la vida. El daño a la capa de ozono, causado principalmente por los CFC, permite que más radiación UV llegue a la Tierra, poniendo en peligro a plantas y animales.
Sustancias de origen natural
Algunas sustancias en la atmósfera son naturales y no se consideran contaminantes en sí mismas:
- Los incendios forestales liberan partículas, gases y otras sustancias al aire. El humo de un incendio grande puede subir muy alto en la atmósfera.
- El polvo de la erosión del suelo, causada por el agua y el clima, aumenta las partículas en el aire. También el polen y partículas metálicas. Su peligro depende de su tamaño, ya que las más pequeñas pueden ser absorbidas por la sangre.
- Los aerosoles pequeños se forman por la oxidación de COVs de origen biológico.
- Los volcanes liberan dióxido de azufre y grandes cantidades de cenizas volcánicas.
- El metano se forma cuando la materia orgánica se pudre sin oxígeno y puede dañar la capa de ozono.
Efectos en la salud
Muchos estudios han demostrado una relación entre la contaminación del aire y problemas de salud. Al reducir la contaminación, los países pueden disminuir las enfermedades relacionadas.
El aumento de la contaminación del aire se ha relacionado con una menor función pulmonar y más ataques cardíacos. Los niveles altos de contaminación, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, afectan directamente a personas con asma y otras enfermedades pulmonares o cardíacas. Aunque la calidad del aire ha mejorado en general, las ciudades siguen siendo una preocupación. Los ancianos y los niños son especialmente sensibles a los efectos de la contaminación.
El nivel de riesgo depende de:
- La cantidad de contaminación en el aire.
- La cantidad de aire que respiramos.
- La salud general de la persona.
Otras formas en que las personas se exponen a los contaminantes del aire son:
- Comer alimentos contaminados con sustancias tóxicas del aire que se han depositado donde crecen.
- Beber agua contaminada con sustancias del aire.
- Tocar suelo, polvo o agua contaminados.
Los síntomas más comunes en la salud humana por la contaminación del aire son:
- Mareos fuertes y dolores de cabeza intensos.
- Si se inhala mucho aire contaminado, puede causar la muerte.
Un estudio sugiere que la contaminación atmosférica, especialmente las partículas PM2.5, podría haber aumentado las muertes por COVID-19 en un 15% a nivel mundial. Esto es más alto en países con mucha contaminación como China, Alemania y Francia. Estos contaminantes afectan el sistema respiratorio de manera similar al virus, y la exposición prolongada puede potenciar ambos efectos.
Ciudades y países con más contaminación
Greenpeace e IQAir Air Visual analizaron las ciudades más contaminadas del mundo en 2018, basándose en los niveles de partículas PM2.5.
Las ciudades más contaminadas en 2018 fueron:
- Gurugram, India. (135.8 µg/m3)
- Ghaziabad, India. (135.2 µg/m3)
- Faisalabad, Pakistán. (130.4 µg/m3)
- Faridabad, India. (129.1 µg/m3)
- Bhiwadi, India. (125.4 µg/m3)
- Noida, India. (123.6 µg/m3)
- Patna, India. (119.7 µg/m3)
- Jotán, China. (116 µg/m3)
- Lucknow, India. (115.7 µg/m3)
- Lahore, Pakistán. (114.9 µg/m3)
- Nueva Delhi, India. (113.5 µg/m3)
- Jodhpur, India. (113.4 µg/m3)
- Muzaffarpur, India. (110.3 µg/m3)
- Benarés, India. (105.3 µg/m3)
- Moradabad, India. (104.9 µg/m3)
- Agra, India. (104.8 µg/m3)
En 2021, los países más contaminados por partículas (PM2.5) fueron:
- Bangladés 76.9
- Chad 75.9
- Paquistán 66.8
- Tayikistán 59.4
- India 58.1
Aparatos para controlar la contaminación
En la industria o en los vehículos se usan aparatos para controlar la contaminación. Estos pueden transformar los contaminantes o eliminarlos antes de que sean liberados al aire. Algunos ejemplos son:
- Precipitadores electrostáticos
- Filtros de aire
- Carbón activado
- Intercambiadores de calor
- Convertidores catalíticos
- Recirculación de gases de escape
- Desulfuración de los gases de escape
- Columnas incineradoras
Cómo se gestiona la calidad del aire
Redes de monitoreo ambiental
Para entender la calidad del aire, se usan estaciones de monitoreo. Estas estaciones se colocan en áreas urbanas para medir los contaminantes.
Una red de monitoreo debe tener un equipo que asegure la calidad de los datos, otro que controle la calidad y calibra los equipos, y uno que distribuya la información. Es importante detectar problemas como fallos en los equipos o fuentes de contaminación inesperadas.
La información recogida ayuda a crear modelos de contaminación del aire y a evaluar su calidad.
Modelos del aire y la contaminación
Para elegir los mejores lugares para monitorear, se necesita información como:
- Dónde están las fuentes de contaminación (fábricas, etc.).
- Cómo se distribuyen los contaminantes en el espacio y el tiempo.
- Las condiciones del clima: vientos, lluvias, temperaturas, humedad, etc.
- La Densidad de la población y la ubicación de recursos naturales que se quieren proteger.
- Un inventario de las fuentes de contaminación fijas y móviles.
- Identificación de zonas con problemas de contaminación.
- Quemas de pastizales.
Todos estos puntos ayudan a crear modelos de contaminación del aire y a evaluar su calidad.
Acciones en Europa
La Unión Europea tiene leyes para limitar la emisión de contaminantes y proteger el medio ambiente y la salud de las personas. El programa "Aire puro para Europa" busca mejorar la calidad del aire. Este programa evalúa cómo se aplican las leyes, mejora el control de la calidad del aire y comparte información con el público. También establece prioridades para nuevas medidas y actualiza los límites de contaminación.
El objetivo es mejorar la calidad de vida en Europa, prevenir enfermedades y proteger el medio ambiente. Los países miembros deben crear programas para reducir sus emisiones. España, por ejemplo, tiene un "Programa Nacional de Reducción de Emisiones" y leyes para prevenir y reducir la contaminación atmosférica.
También existe una ley de "Responsabilidad Medioambiental" que dice que quien contamina debe pagar por los daños.
En España, hay varias redes de vigilancia de la contaminación atmosférica que miden muchos tipos de contaminantes, como óxidos de azufre y nitrógeno, hidrocarburos, partículas, monóxido de carbono, ozono y metales pesados.
Acciones en México y Latinoamérica
En México, la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales tiene programas llamados ProAire. Estos programas ayudan a los estados a prevenir y corregir la contaminación del aire y a proteger la salud. Buscan:
- Fomentar la participación de los gobiernos (federal, estatal y municipal), la industria, las universidades y la sociedad civil.
- Diagnosticar las causas de la contaminación del aire.
- Identificar las principales fuentes de contaminantes.
- Definir acciones para reducir las emisiones, fortalecer las instituciones y educar sobre el medio ambiente.
Ciudades como Ciudad de México, Guadalajara y Monterrey monitorean constantemente la calidad del aire debido a sus altos niveles de contaminantes.
Cada país debe tener sus propios estándares para proteger la salud de sus habitantes.
En Latinoamérica, muchos países no tienen estándares nacionales para las partículas PM2.5, que son muy importantes por sus efectos en la salud. Establecer un estándar significaría que las naciones deberían invertir en sistemas de monitoreo.
Galería de imágenes
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Esta planta libera gases y partículas al aire.
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Contaminación del aire en China.
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La contaminación del aire de una estación de energía. La Organización Mundial de la Salud ha dicho que la contaminación del aire exterior puede causar cáncer.
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Ciclo de condensación y precipitación
Véase también
- Esmog fotoquímico
- Esmog gris
- Historia de la contaminación ambiental
- Protocolo de Kioto sobre el cambio climático
- Recursos comunes
- Tragedia de los comunes
