La contaminación del aire puede resultar invisible incluso bajo un cielo azul: conocer conceptos como PM2,5, ozono troposférico, aerosoles, inversión térmica o exposición permite interpretar mejor los riesgos ambientales y sanitarios.
La contaminación del aire representa una amenaza creciente y compleja para la salud mundial, provocando millones de muertes cada año. Este problema abarca tanto las emisiones a la atmósfera como la contaminación del aire. Sorprendentemente, un 43 % de los países carece de unas definiciones jurídicas claras sobre este fenómeno, dificultando el control de los contaminantes.
Las principales fuentes de riesgo para la contaminación del aire incluyen el tráfico, la quema de los desechos y los procesos industriales que liberan gases tóxicos. Sustancias como el metano o el carbono negro aceleran el cambio climático. Ante esta crisis, los expertos urgen a establecer normas jurídicamente vinculantes y una vigilancia continua basada en los índices de calidad del aire.
Contaminación del aire
La contaminación del aire puede parecer algo bastante sencillo. Cielo azul: bueno; cielo oscuro: malo. Pero cuando intentamos comprender qué implica realmente el aire limpio, rápidamente descubrimos que es un tema mucho más técnico y complejo de lo que parece a simple vista.
Por el Día Internacional del Aire Limpio por un Cielo Azul de este año, se ha elaborado un glosario con los términos más importantes para comprender la contaminación del aire: qué es, cómo funciona y cómo enfrentarla.
¿Qué es la contaminación del aire?
La contaminación del aire consiste en partículas líquidas, sólidas y gaseosas suspendidas en la atmósfera que alteran su composición natural y son perjudiciales para la salud humana y planetaria. Cabe destacar que alrededor del 43 % de los países carecen de una definición jurídica de la contaminación del aire, lo que refleja la prevalencia de controles insuficientes sobre este problema.
Alrededor de la mitad de los países cuentan con definiciones de contaminación del aire que solo abordan la contaminación atmosférica ambiental, otro término para referirse a la contaminación del aire ambiente o contaminación del aire exterior. Estas definiciones normativas excluyen la contaminación del aire interior, es decir, el aire contaminado dentro de los espacios cerrados, incluyendo la contaminación del aire doméstico, causada por la quema de combustibles sólidos, como el carbón vegetal utilizado para cocinar.
De las cinco capas principales de la atmósfera, que es la mezcla de gases que rodea la Tierra, dos son las más relevantes en relación con la contaminación. Estas son la tropósfera, la primera capa donde quedan atrapados el smog y otros contaminantes, y la estratósfera, la segunda capa, donde los contaminantes pueden dañar la capa de ozono estratosférica que nos protege.
Algunas sustancias nocivas se emiten directamente a la atmósfera desde fuentes humanas o naturales, como fábricas o incendios de vegetación silvestre. Estas se conocen como contaminantes primarios. Otras, llamadas contaminantes secundarios, se forman en la atmósfera mediante reacciones químicas entre precursores de contaminantes, que incluyen sustancias químicas, algunas contaminantes en sí mismas, y la luz solar, el vapor de agua y otros gases.
Los aerosoles son cualquier partícula sólida o gotícula líquida suspendida en el aire (es decir, que no es un gas). Los aerosoles microscópicos reciben el nombre de materia particulada o material particulado (PM).
Entre las más comunes fuentes de contaminación del aire se encuentran las fuentes puntuales o estacionarias, como las fábricas o las estufas domésticas; las fuentes móviles, principalmente los vehículos; la quema de biomasa, que consiste en la combustión de materias orgánicas; la quema abierta o a cielo abierto de desechos, cuando la basura se quema de forma no controlada; y las emisiones no procedentes del escape de los vehículos, como las partículas liberadas por el desgaste de neumáticos, frenos y carreteras.
¿Cuáles son los contaminantes atmosféricos más comunes?
Los contaminantes criterio, o contaminantes atmosféricos regulados con mayor frecuencia, son aquellos que las leyes y normas sobre calidad del aire controlan y monitorean de manera más habitual debido a sus efectos perjudiciales para la salud humana y planetaria. Entre ellos se incluyen:
PM2,5: Materia particulada fina con un diámetro de 2,5 micrómetros o menos (30 veces más delgada que el grosor de un cabello humano), lo que le permite penetrar profundamente en los pulmones y el torrente sanguíneo.
PM10: Material particulado con un diámetro de 10 micrómetros o menos, que suele alojarse en la nariz, la garganta y las vías respiratorias superiores.
Ozono a nivel del suelo (O₃): A diferencia del ozono estratosférico “bueno”, se encuentra más cerca de la superficie terrestre y perjudica nuestra respiración. El término suele utilizarse indistintamente con ozono troposférico (aunque, técnicamente, este se extiende más arriba desde la superficie) y se forma cuando precursores como los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono, el metano y los compuestos orgánicos volátiles reaccionan bajo la luz solar.
Dióxido de nitrógeno (NO₂): Gas tóxico que procede principalmente de la quema de combustibles fósiles.
Dióxido de azufre (SO₂): Gas incoloro y tóxico liberado tanto por fuentes naturales (volcanes y fuentes termales) como por actividades industriales y la quema de combustibles fósiles.
Monóxido de carbono (CO): Conocido como el “asesino silencioso”, es un gas tóxico e inflamable difícil de detectar. Cuando se produce por la combustión incompleta de combustibles como gas, petróleo, madera, carbón o queroseno y queda atrapado en interiores, puede ser mortal.
Los metales pesados y otras sustancias tóxicas son conocidos o sospechosos de causar cáncer, defectos congénitos u otros daños graves a la salud humana y al medio ambiente, por lo que también suelen estar regulados. Algunos ejemplos son el plomo, el mercurio, el benceno, el arsénico y el asbesto. En algunos países se les denomina contaminantes atmosféricos peligrosos o tóxicos del aire simplemente porque están regulados por un marco jurídico distinto al de los contaminantes criterio, aunque estos últimos también son peligrosos y tóxicos.
El esmog o smog es una mezcla visible, a menudo brumosa, de contaminantes atmosféricos. Existen varios tipos de esmog, pero el más conocido es el esmog fotoquímico, producido por reacciones químicas de contaminantes impulsadas por la luz solar, que generan ozono a nivel del suelo y una neblina de color marrón.
Los “supercontaminantes” son compuestos que pueden provocar mucho más calentamiento global por unidad emitida que el dióxido de carbono, especialmente a corto plazo. Muchos de ellos son contaminantes climáticos de vida corta (CCVC, como también SLCP, por sus siglas en inglés), que impulsan alrededor del 45 % del calentamiento global, pero permanecen en la atmósfera durante un período relativamente corto. Entre ellos se incluyen:
Metano (CH₄): Gas de efecto invernadero incoloro, inodoro y muy potente.
Carbono negro u hollín: Material particulado fino producido cuando combustibles o materia orgánica no se queman completamente, y que suele presentarse como un polvo negro al depositarse.
Hidrofluorocarbonos: Sustancias químicas sintéticas asociadas en gran medida a la refrigeración.
Ozono troposférico: Véase el ozono a nivel del suelo mencionado anteriormente.
Puede existir coincidencia entre los contaminantes climáticos de vida corta y los gases de efecto invernadero, es decir, los gases que atrapan el calor e impulsan el cambio climático, pero no siempre es así. El carbono negro, por ejemplo, no es un gas; es un componente del material particulado que puede modificar la formación de nubes y depositarse sobre nieve y hielo, acelerando su derretimiento.
Existen muchísimos otros contaminantes con efectos perjudiciales. Entre los más comunes se encuentran el amoníaco (NH₃), un gas incoloro y de olor penetrante que suele proceder de fertilizantes nitrogenados y actúa como precursor de PM2,5; los óxidos de nitrógeno (NOx), un grupo de gases reactivos originados por la combustión de combustibles fósiles a altas temperaturas que contribuyen significativamente al esmog y a la lluvia ácida; y los compuestos orgánicos volátiles (COV), sustancias químicas basadas en carbono que se evaporan con facilidad (procedentes de pinturas y recubrimientos, productos de limpieza domésticos, materiales de construcción, combustibles e incluso algunos cosméticos) y que favorecen la formación de ozono a nivel del suelo y esmog.
También existen los compuestos orgánicos volátiles biogénicos (COVB), producidos y liberados por las plantas. Los efectos estresantes del cambio climático, como temperaturas más elevadas y sequías, pueden hacer que las plantas incrementen la liberación de COVB.
¿Cómo se forman y desplazan estos contaminantes?
Cuando un combustible se quema sin suficiente oxígeno, por ejemplo en calefactores o estufas mal ventilados, su combustión incompleta produce monóxido de carbono, partículas de carbono (hollín o humo) y una variedad de otros contaminantes, que pueden resultar especialmente peligrosos en interiores.
Las tormentas de polvo y arena, que a menudo pasan desapercibidas en las conversaciones sobre contaminación, se producen cuando fuertes vientos en regiones secas transportan material particulado peligroso, agentes patógenos y contaminantes a través de regiones y continentes mediante un proceso conocido como dispersión atmosférica.
Cuando la contaminación finalmente abandona la atmósfera y vuelve a depositarse sobre la tierra, el agua u otras superficies, el fenómeno se denomina deposición atmosférica.
De manera similar, la lluvia ácida, o deposición ácida, es cualquier forma de precipitación que contiene suficientes ácidos nítrico y sulfúrico y amonio, originados tanto por fuentes naturales como humanas de contaminación, como para alcanzar niveles de acidez perjudiciales, especialmente para los ecosistemas.
Cuando una capa de aire cálido se sitúa sobre una capa de aire frío, se produce una inversión térmica que impide que el aire ascienda y atrapa la contaminación y el smog cerca de la superficie.
¿Cómo se mide y se regula la contaminación atmosférica?
Una cuenca atmosférica es un área geográfica afectada por la misma masa de aire, que puede abarcar desde valles hasta extensas zonas continentales. Se considera posiblemente la base más eficaz para monitorear y regular la calidad del aire, aunque esta todavía suele gestionarse y monitorearse de acuerdo con límites administrativos.
La calidad del aire es una medida de la cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera. Muchos países definen niveles aceptables de calidad del aire mediante normas de calidad del aire ambiente establecidas por ley, que pueden representarse mediante una escala denominada Índice de Calidad del Aire (ICA), utilizada para comunicar cuán limpio o contaminado está el aire.
Cabe destacar que no existe un único índice internacional; muchos países utilizan sistemas propios y muchos otros no tienen ninguno.
Como resultado, las mediciones de calidad del aire son las mismas entre distintos lugares, pero la interpretación de sus riesgos puede variar.
La exposición es la cantidad de contacto que una persona, planta o animal tiene con un contaminante nocivo, teniendo en cuenta el proceso de inhalación, la magnitud, la duración y la frecuencia de dicho contacto. Es un componente clave de las evaluaciones de impacto de la contaminación del aire sobre la salud.
Una norma de calidad del aire es un límite jurídicamente vinculante sobre la concentración aceptable de un contaminante en el aire ambiente. En 2021, el PNUMA publicó una guía para ayudar a los países a incorporar eficazmente las políticas sobre contaminación del aire en la legislación nacional. Una directriz de calidad del aire es una recomendación basada en evidencia científica y, por defecto, suele referirse a las directrices publicadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS), pero no es jurídicamente vinculante.
La atribución de fuentes es el conjunto de prácticas científicas destinadas a identificar de dónde proceden los contaminantes y cuánto contribuye cada fuente a la contaminación del aire ambiente. La distribución por fuentes es uno de los métodos utilizados para ello. Este análisis sirve de base para establecer límites de emisión, es decir, límites jurídicamente vinculantes sobre la cantidad de un contaminante que una fuente específica puede liberar.
La contaminación del aire suele medirse en microgramos por metro cúbico (µg/m³), que expresan la masa de un contaminante dentro de un volumen de aire, o en partes por millón o por mil millones o millardo (ppm/ppb, por sus siglas en inglés), que indican la proporción de moléculas contaminantes presentes en el aire.
