materia particulada

Las partículas generadas por el ser humano suelen ser de menor tamaño (por ejemplo, PM _2.5 o PM ₁ ) y representan una amenaza significativa para la salud humana. ^{[ 69 ] [ 70 ]} A nivel mundial, los principales contribuyentes a las PM _2.5 incluyen el uso de energía residencial (40 %), los procesos industriales (11,7 %) y la generación de energía (10,2 %), todos los cuales implican la combustión de combustibles. ^{[ 71 ]}

Los tipos de emisiones que contribuyen a la materia particulada varían ampliamente entre países y regiones locales, reflejando características regionales, variación estacional, actividades humanas y tipos de combustibles utilizados. Un análisis mundial en 2021 informó que, de los combustibles antropogénicos, el carbón fue el principal contribuyente a la mortalidad relacionada con PM _2.5 en China; el petróleo y el gas natural predominaron en Egipto, Rusia y Estados Unidos; y los biocombustibles sólidos tuvieron el mayor impacto en Pakistán, Bangladesh, Indonesia, India y Nigeria. Las contribuciones debidas al uso de combustible residencial variaron del 4,0 % en Egipto al 33,1 % en Indonesia. Las contribuciones de los sectores energético e industrial oscilaron entre el 3,2 % en Nigeria y el 27,3 % en India. Las causas de muerte más comunes relacionadas con PM _2.5 fueron la cardiopatía isquémica (CI) y el accidente cerebrovascular. El impacto del polvo arrastrado por el viento osciló entre el 1,5 % en Bangladesh y el 70,6 % en Nigeria, donde las infecciones de las vías respiratorias inferiores (IVRI) en la infancia fueron la principal causa de mortalidad relacionada con PM _{2.5 .} ^{[ 71 ]}

Un examen de las concentraciones de PM _2.5 utilizando datos de 2000 a 2019 mostró que durante esas dos décadas, las concentraciones de PM _{2.5 en Europa y América del Norte disminuyeron,} ^{[ 72 ]} debido a reducciones en las emisiones de combustibles fósiles. ^{[ 71 ]} Sin embargo, las exposiciones aumentaron en el sur de Asia, Australia, Nueva Zelanda, América Latina y el Caribe. Se observaron patrones estacionales distintos en muchas partes del mundo. Hubo concentraciones regionales altas y regulares de PM _2.5 en la selva amazónica en agosto y septiembre. África subsahariana mostró niveles más altos de junio a septiembre. Los niveles en el este de América del Norte fueron más altos en sus meses de verano. Los niveles en China y el norte de la India fueron altos en sus meses de invierno, ^{[ 72 ] [ 73 ]} al igual que los niveles en Corea del Sur. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

En 2023, más de 2300 millones de personas en todo el mundo, muchas de ellas en países en desarrollo, quemaban combustibles de biomasa contaminantes como madera, estiércol seco , carbón o queroseno para cocinar o calentar sus hogares. Esto provoca una contaminación atmosférica perjudicial en los hogares y contribuye significativamente a la contaminación atmosférica exterior . Se estima que la contaminación relacionada con la cocción causa 3,7 millones de muertes anuales. ^{[ 76 ]}

La quema de biomasa emite grandes cantidades de contaminantes, incluyendo PM _2.5 y PM ₁₀ , carbono negro y marrón, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre y ozono. ^{[ 77 ] [ 17 ]} La composición química de las partículas emitidas es diferente para los distintos tipos de combustibles de biomasa. Los combustibles con menor densidad energética, como el estiércol, generan más PM _2.5 . El estiércol y la madera producen mayores emisiones de aerosoles orgánicos, mientras que el estiércol emite más nitrógeno que otros combustibles de biomasa. ^{[ 17 ] [ 78 ]}

En el Reino Unido, la combustión doméstica es la principal fuente individual de PM _2.5 y PM ₁₀ anualmente. ^{[ 79 ]} En 2019, la quema doméstica de leña, tanto en estufas cerradas como en chimeneas abiertas, fue responsable del 38 % de PM _2.5 en el Reino Unido. Tras la introducción de nuevas leyes en 2021 que restringieron la venta de leña húmeda y carbón doméstico, los niveles de partículas procedentes del uso doméstico disminuyeron. ^{[ 79 ] [ 80 ]} Durante 2024, la quema doméstica de leña fue responsable del 20 % de PM _2.5 y del 11 % de PM ₁₀ en el Reino Unido. ^{[ 79 ]} Durante los meses de invierno, el impacto de la quema de leña es mayor y puede contribuir a la mitad de las concentraciones de PM _2.5 . ^{[ 81 ]}

Dados los efectos del humo de leña en la salud , se recomienda que las personas solo utilicen estufas de leña o chimeneas si no disponen de otra fuente de calor. ^{[ 80 ]} Si se utiliza una estufa o fuego abierto, la liberación de partículas puede reducirse utilizando una estufa de leña cerrada mejorada del tamaño adecuado para el espacio a calentar, manteniendo la estufa correctamente, utilizando leña curada o secada al horno y controlando el fuego adecuadamente. ^{[ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] [ 85 ] [ 86 ]} Al cocinar, el uso de estufas mejoradas y combustibles de mejor calidad puede ayudar a reducir la exposición a partículas. ^{[ 87 ]}

La composición de las partículas puede variar considerablemente según su origen y producción. Las partículas emitidas por la combustión de combustibles no son las mismas que las emitidas por la combustión de residuos. Las partículas emitidas por la quema de vegetación, papel de incienso , residuos de construcción y plásticos serán diferentes. La materia particulada procedente de un incendio en una planta de reciclaje ^{[ 88 ]} o de un barco cargado de chatarra ^{[ 89 ] [ 90 ]} puede contener sustancias más tóxicas que otros tipos de combustión. ^{[ 91 ]}

Los distintos tipos de actividades de construcción producen distintos tipos de polvo, que pueden tener distintos efectos en la salud. La composición de PM generada al cortar o mezclar hormigón hecho con cemento Portland sería diferente de la generada al cortar o mezclar hormigón hecho con distintos tipos de escoria (por ejemplo , GGBFS , escoria EAF ^{[ 92 ]} ), cenizas volantes o incluso polvo EAF (EAFD), ^{[ 93 ]} mientras que EFAD, la escoria y las cenizas volantes son probablemente más tóxicas ya que contienen metales pesados . Además del cemento de escoria que se vende y utiliza como un producto respetuoso con el medio ambiente, ^{[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]} el cemento falsificado (adulterado), al que se añaden distintos tipos de escoria, cenizas volantes u otras sustancias desconocidas, también es muy común en algunos lugares ^{[ 97 ] [ 98 ]} debido al coste de producción mucho menor. ^{[ 99 ]} Para abordar los problemas de calidad ^{[ 100 ]} y toxicidad, algunos lugares están empezando a prohibir el uso de escoria EAF en el cemento utilizado en la construcción. ^{[ 101 ]}

La composición de los humos de soldadura varía y depende de los metales presentes en el material que se suelda y de la composición de los recubrimientos, electrodos, etc. que se utilicen. ^{[ 102 ]}

Dado que los proyectos de construcción y renovación son fuentes importantes de material particulado, ^{[ 103 ] [ 104 ]} se deben adoptar y monitorear cuidadosamente las medidas de planificación y mitigación relacionadas con la emisión de PM, particularmente cuando dichos proyectos involucran instalaciones de salud de uso activo.

El polvo mineral arrastrado por el viento es un componente importante de la materia particulada a nivel mundial. La mayoría de las tormentas de arena y polvo se originan en un cinturón de polvo que se extiende desde el norte de África a través de Oriente Medio hasta Asia. ^{[ 113 ] [ 114 ]} Las tormentas de polvo también pueden surgir en zonas áridas de América del Norte y del Sur y Australia. ^{[ 115 ] [ 116 ] [ 117 ]} Las partículas de las tormentas de polvo pueden permanecer en la atmósfera y viajar miles de kilómetros desde su origen. ^{[ 113 ] [ 114 ]}

El polvo mineral es una mezcla compleja que puede formarse a partir de cuarzo, feldespatos, arcillas, calcitas, óxidos de hierro y otros materiales arrastrados por el viento desde la corteza terrestre . A menudo contiene óxidos minerales de los principales elementos de la corteza, como aluminio (Al), silicio (Si), calcio (Ca), hierro (Fe) y titanio (Ti). También puede contener metales alcalinos como potasio (K), sodio (Na), ^{[ 118 ] [ 106 ]} y litio (Li); ^{[ 119 ]} metales alcalinotérreos como magnesio (Mg); ^{[ 106 ]} y metales pesados ​​como plomo (Pb), cobre (Cu), níquel (Ni) y zinc (Zn). ^{[ 119 ]} El polvo mineral en materia particulada absorbe la luz . ^{[ 120 ]} Los niveles más altos de plomo en la capa superficial del suelo y el polvo se asocian con niveles más altos de plomo en la sangre de las personas. ^{[ 121 ] [ 122 ] [ 123 ]}

Las partículas de sal marina son otro de los principales contribuyentes a la materia particulada global. Los aerosoles de sal marina (ASM) pueden desarrollarse tanto sobre aguas abiertas como sobre hielo marino. ^{[ 124 ]} Aproximadamente el 80% de la superficie del hemisferio sur es oceánica, ^{[ 125 ]} y la concentración promedio de ASM es generalmente mayor allí que en el hemisferio norte . ^{[ 126 ]} La producción de aerosoles de sal marina se ve afectada por aspectos de la interfaz aire-mar, incluyendo la velocidad del viento, la temperatura del agua de mar, la tensión superficial, la densidad y la viscosidad. ^{[ 126 ]} Su distribución también varía con la altitud, disminuyendo rápidamente a niveles más altos. Pocas partículas de sal marina ascienden por encima de la tropopausa para alcanzar la troposfera superior . ^{[ 124 ]}

Los aerosoles de sal marina reflejan la composición del rocío marino y el agua de mar evaporada , consistiendo principalmente en sales inorgánicas como el cloruro de sodio (NaCl), junto con magnesio , sulfato , calcio , bromo y potasio . ^{[ 127 ]} Los aerosoles de sal marina pueden incluir materia biológica y orgánica como bacterias, virus, proteínas, enzimas, carbono orgánico disuelto, ácidos grasos y azúcares. ^{[ 128 ]} Las partículas de SSA son clave para la formación de nubes : la higroscopicidad , la capacidad de una partícula individual para absorber agua y eventualmente convertirse en una gota de nube, es una función del tamaño y la composición de la partícula. Los aerosoles de sal marina afectan el clima tanto directamente al dispersar la radiación solar incidente como indirectamente a través de la formación de nubes. ^{[ 128 ]} Son relativamente grandes en comparación con otros aerosoles. ^{[ 124 ]}

La materia orgánica (MO) contiene compuestos a base de carbono, que pueden ser primarios o secundarios. El carbono se combina con hidrógeno y otros elementos para formar moléculas complejas como carbohidratos, proteínas y ADN en los organismos vivos. ^{[ 129 ]} La combustión de materia viva o que alguna vez estuvo viva, ya sea natural o causada por el hombre, libera carbono negro (CN) y carbono orgánico (CO), ^{[ 130 ]} ambos forman parte del humo y el hollín . ^{[ 131 ]} Aproximadamente el 85% de la población mundial vive en el hemisferio norte, donde las actividades humanas son las principales fuentes de materia orgánica y material particulado fino (PM ₂₅ ). ^{[ 125 ]}

El carbono negro tiende a liberarse a temperaturas más altas ^{[ 132 ]} y contiene principalmente carbono puro (elemental). ^{[ 133 ]} El carbono orgánico contiene materiales adicionales y es más complejo. ^{[ 134 ] [ 133 ]} Los bioaerosoles son una forma de carbono orgánico, fragmentos biológicos de fuentes microbianas, fúngicas, animales y vegetales vivas. ^{[ 135 ]} Los microplásticos son cadenas de polímeros sintéticos a base de carbono. ^{[ 136 ] [ 137 ]} La materia orgánica puede influir en el campo de radiación atmosférica tanto por dispersión como por absorción. El carbono negro es el componente de aerosol que absorbe la luz con mayor intensidad, mientras que el carbono orgánico tiende a ser menos absorbente, dependiendo de su estructura. ^{[ 133 ]} Además de los compuestos de carbono, la combustión del petróleo y el aceite también libera óxidos de azufre y muchos otros productos químicos a la atmósfera. ^{[ 109 ] [ 134 ]}

Los aerosoles orgánicos secundarios (AOS) son componentes principales de las PM _2.5 , pequeñas partículas inhalables relacionadas con problemas de salud. Los aerosoles orgánicos secundarios se forman cuando los vapores gaseosos en la atmósfera (por ejemplo, SO ₂ , NO y NO ₂ , NH ₃ , COV ) reaccionan químicamente para producir compuestos que luego forman partículas. Los gases precursores pueden ser de origen antropogénico (por ejemplo, de la combustión de biomasa y combustibles fósiles ) o natural (por ejemplo, de polvo, incendios forestales o aerosoles de sal marina). Los aerosoles pueden mezclarse rápidamente en el aire ambiente, formando nuevos compuestos químicos y diluyendo su concentración con la distancia a una fuente de emisiones. ^{[ 110 ] [ 138 ]}

La clase más pequeña de partículas, PM _1, frecuentemente contiene sulfato, amonio y nitrato. ^{[ 70 ]} Los gases primarios como los óxidos de azufre y nitrógeno pueden oxidarse para formar partículas secundarias de ácido sulfúrico (líquido) y ácido nítrico (gaseoso). En presencia de amoníaco, a menudo forman sales de amonio como sulfato de amonio y nitrato de amonio (ambos pueden estar secos o en solución acuosa ). ^{[ 110 ]} Los aerosoles secundarios de sulfato y nitrato tienden a reflejar la radiación solar, pero su capacidad para dispersar la luz se ve afectada por la absorción de agua. ^{[ 139 ] [ 140 ] [ 141 ] [ 110 ]}

Debido a los efectos del cambio climático , las temporadas de incendios forestales se han vuelto cada vez más severas a nivel mundial, produciendo grandes cantidades de material particulado que puede dispersarse a lo largo de miles de kilómetros. El humo de los incendios forestales contiene altos niveles de PM _2.5 , monóxido de carbono, dióxido de carbono, metales pesados ​​como el plomo y HAP, que se combinan para formar contaminantes secundarios. El material particulado del humo de los incendios forestales es más tóxico que cantidades similares de PM provenientes del aire ambiente no relacionado con incendios. ^{[ 142 ]}

La bruma , materia particulada que generalmente causa efectos visuales, suele consistir en dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, polvo mineral y materia orgánica en aire seco. Las partículas son higroscópicas debido a la presencia de azufre, y el SO₂ _se convierte en sulfato cuando hay alta humedad y bajas temperaturas. ^{[ 143 ] [ 144 ]} Esto provoca una visibilidad reducida y colores rojo-naranja-amarillo. ^{[ 145 ]}

Los efectos en la salud de las partículas están influenciados por factores como el tamaño, la forma, la solubilidad, la carga, la composición química, la concentración y la tasa de exposición. ^{[ 135 ]} La toxicidad de las partículas tiende a aumentar con un tamaño menor, una mayor superficie, la acumulación de material en las superficies de las partículas y otras características físicas de las mismas. ^{[ 175 ] [ 176 ]}

Tamaño

El tamaño de las partículas (PM) es un determinante clave de su potencial para causar problemas de salud. ^{[ 3 ]} Las partículas que ingresan al sistema respiratorio pueden ser exhaladas y salir de los pulmones, o depositarse y permanecer en ellos. ^{[ 177 ]} Las partículas de diferentes tamaños se depositan en diferentes regiones del tracto respiratorio , lo que produce diversos efectos en la salud. ^{[ 3 ]} Las partículas que solo pueden llegar hasta el tracto respiratorio superior se denominan inhalables , mientras que las que pueden ingresar a los pulmones se denominan respirables . ^{[ 135 ]} Las partículas se agrupan por tamaño. ^{[ 178 ] [ 176 ]}

• Las partículas gruesas (PM ₁₀ ), con diámetros entre 2,5 y 10 micrómetros, pueden inhalarse y depositarse en las vías respiratorias superiores, incluyendo la nariz, la garganta y los bronquios. ^{[ 178 ]} La exposición a PM ₁₀ se asocia con enfermedades respiratorias (p. ej., asma, bronquitis y rinosinusitis), ^{[ 3 ] [ 179 ]} y efectos cardiovasculares (p. ej., ataques cardíacos y arritmias debido a inflamación sistémica y estrés oxidativo). ^{[ 180 ]}
• Las partículas finas (PM _2.5 ), con diámetros inferiores a 2,5 micrómetros, pueden penetrar profundamente en los pulmones, llegando a los bronquiolos y alvéolos. ^{[ 3 ]} Se asocian con rinosinusitis crónica, ^{[ 179 ]} enfermedades respiratorias (p. ej., asma y EPOC), ^{[ 3 ]} y enfermedades cardiovasculares. ^{[ 180 ]}
• Las partículas ultrafinas (PM _0.1 ), con diámetros inferiores a 0,1 micrómetros (100 nanómetros), pueden entrar en el torrente sanguíneo y alcanzar otros órganos, como el corazón y el cerebro. ^{[ 181 ]} Las partículas ultrafinas contribuyen a problemas de salud, como enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, Alzheimer) ^{[ 182 ] [ 183 ]} y enfermedades cardiovasculares (por ejemplo, aterosclerosis y mayor riesgo de infarto). ^{[ 180 ] [ 184 ]}

Concentraciones umbral y directrices

La Organización Mundial de la Salud (OMS) proporciona directrices para limitar la exposición. ^{[ 77 ]}

• PM ₁₀ : Media anual no debe exceder los 15  μg/m ³ ; media de 24 horas no debe exceder los 45  μg/m ³ . ^{[ 77 ]}
• PM _2.5 : Media anual no debe exceder los 5  μg/m³ ^; media de 24 horas no debe exceder los 15  μg/ ^m³ . ^{[ 77 ]}
• La exposición por encima de estos niveles aumenta el riesgo de efectos adversos para la salud. ^{[ 77 ]}

Un análisis de las concentraciones de PM _2.5 utilizando datos de 2000 a 2019 mostró que casi todas las áreas terrestres y poblaciones del mundo están expuestas a PM _2.5 en niveles superiores a las directrices recomendadas por la OMS para 2021. ^{[ 72 ]}

Las vías respiratorias superiores (VRS) son el principal punto de entrada de las partículas al cuerpo humano. ^{[ 194 ]} Debido a su tamaño, las PM ₁₀ tienden a limitarse a las vías respiratorias superiores, incluyendo la nariz, la garganta y los bronquios. Las PM _2.5 y PM _0.1 son más pequeñas y pueden penetrar más profundamente en los pulmones, entrando en las vías respiratorias pequeñas y llegando a los alvéolos. Como resultado, causan daños diferentes y mayores a la salud. ^{[ 3 ]}

Los alvéolos son sacos de aire situados en la profundidad de los pulmones, donde el oxígeno del aire inhalado entra en el torrente sanguíneo y se libera el dióxido de carbono. Las paredes de los alvéolos están formadas por células epiteliales , rodeadas por capilares sanguíneos. Esta delgada barrera aire-sangre facilita la difusión entre los pulmones y el torrente sanguíneo. ^{[ 195 ]} Los alvéolos tienen una superficie recubierta de líquido que les ayuda a inflarse correctamente y a mantener su forma. ^{[ 196 ]}

Las células inmunitarias llamadas macrófagos protegen los tejidos mediante respuestas inmunitarias innatas, detectando, rodeando y digiriendo partículas inhaladas y restos celulares. ^{[ 197 ]} Los macrófagos alveolares se adaptan a las señales ambientales gestionando las respuestas inflamatorias. Reaccionan de maneras que pueden ser proinflamatorias (M1) para combatir infecciones o antiinflamatorias (M2) para promover la reparación tisular. También gestionan las respuestas inmunitarias adaptativas que implican el reconocimiento y la respuesta futuros a sustancias nocivas. Esto puede conducir a una mayor respuesta inmunitaria o a una mayor tolerancia a los desafíos. Los macrófagos alveolares son cruciales para mantener un entorno estable que favorezca el intercambio de gases en los alvéolos, intentando equilibrar los ataques a los patógenos con la prevención del daño celular. ^{[ 194 ] [ 197 ]}

Las partículas pueden transportar sustancias tóxicas y microbios dañinos a los pulmones y alterar el equilibrio de los microbios beneficiosos y las actividades celulares. ^{[ 194 ]} Tanto las PM ₁₀ como las PM _2.5 desencadenan respuestas inflamatorias agudas que implican la liberación de citocinas proinflamatorias . ^{[ 194 ] [ 197 ]} También inducen la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) que causan estrés oxidativo y dañan las células, desencadenando una mayor inflamación. ^{[ 197 ]} Pueden interferir con el trabajo de los macrófagos en la gestión de la detección y eliminación de partículas, la inflamación, la reparación de tejidos y las respuestas inmunitarias adaptativas. ^{[ 194 ] [ 197 ] [ 198 ]}

Las partículas _PM10 se asocian con un aumento de los síntomas de las vías respiratorias superiores, como secreción nasal, tos y estornudos. Incrementan la susceptibilidad a infecciones respiratorias y trastornos respiratorios inflamatorios de la cavidad nasal (por ejemplo, rinitis alérgica y rinosinusitis crónica). ^{[ 194 ] [ 199 ]}

Las partículas finas (PM _2.5 y partículas ultrafinas) pueden llegar a los pulmones inferiores y los alvéolos. ^{[ 194 ] [ 180 ] [ 175 ]} En las vías respiratorias inferiores, las partículas se retienen durante más tiempo y causan más daño. ^{[ 197 ]} En el tracto respiratorio superior, las PM _2.5 están relacionadas con el daño a las células epiteliales de las vías respiratorias y la alteración de sus funciones. En el tracto respiratorio inferior, pueden destruir las células epiteliales alveolares. ^{[ 200 ]} Los mecanismos por los cuales las PM _2.5 causan daños incluyen estrés oxidativo , respuestas inflamatorias , liberación de citocinas , daño al ADN , cambios en la expresión génica , inmunotoxicidad y apoptosis . ^{[ 201 ]} El daño a largo plazo a los tejidos pulmonares puede resultar de la muerte celular acelerada, la cicatrización del tejido (fibrosis), la reducción de la elasticidad pulmonar y la remodelación estructural. ^{[ 202 ]}

Algunas partículas PM _2.5 y ultrafinas pueden atravesar la barrera aire-sangre para entrar en el torrente sanguíneo. Desde allí, pueden viajar por todo el cuerpo. ^{[ 194 ] [ 180 ] [ 175 ]} Los daños sistémicos se producen como resultado del movimiento de partículas hacia el sistema cardiovascular y otros órganos, incluido el cerebro. ^{[ 180 ] [ 175 ]} Las partículas pueden causar daño tisular directamente en órganos específicos o indirectamente como resultado de la inflamación sistémica . ^{[ 203 ]}

Las partículas que son capturadas por el sistema mucociliar y eliminadas de los pulmones pueden ser deglutidas y llegar a los intestinos, afectando el sistema gastrointestinal. Se ha relacionado la presencia de partículas con la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), el cáncer colorrectal, la apendicitis y las enfermedades crónicas renales y hepáticas. ^{[ 194 ]}

En cuanto a contaminantes específicos, los iones inorgánicos solubles en agua, como el sulfato, el nitrato y las sales de amonio, pueden penetrar profundamente en los pulmones y viajar a través del torrente sanguíneo. El sulfato se ha relacionado con la agregación plaquetaria y el daño a las células endoteliales vasculares. Las sales de amonio estimulan el crecimiento de las células de la pared de los vasos sanguíneos y el estrechamiento de los vasos sanguíneos a través de la inflamación crónica y el estrés oxidativo. Los tres están relacionados con un mayor riesgo de accidente cerebrovascular isquémico y otros problemas de salud. Afectan la salud a través de mecanismos que incluyen la inflamación crónica, el estrés oxidativo, la agregación plaquetaria y la lesión de las células endoteliales vasculares. Los componentes que contienen carbono afectan la formación acelerada de placa, la aterosclerosis, la función autonómica cardíaca y la agregación plaquetaria. Los elementos inorgánicos están involucrados en trastornos neuronales, mutaciones genéticas y la alteración de la homeostasis y los procesos biológicos. ^{[ 193 ]}

Toxic components in PM_2.5 can include polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), aliphatic chlorinated hydrocarbons, oxygen-containing organic compounds such as ketones and quinones, and heavy metals like arsenic, cadmium, chromium, copper, lead, nickel, and zinc.^[200] Toxic components in PM_2.5 disrupt the activity of macrophages and are associated with the development of cancers.^[200] Heavy metals disrupt cellular activity and increase the production of reactive oxygen species (ROS), while organic pollutants like PAHs activate the aryl hydrocarbon receptor (AhR) pathway inducing vascular toxicity. When these components of particulate matter occur together, they act synergistically to cause even greater cellular damage.^[204][205]

Increased levels of fine particles in the air as a result of anthropogenic particulate air pollution are "consistently and independently related to the most serious effects".^[206] Quantity and duration of exposure affect processes and outcomes.^[207][208] Adverse effects may occur at exposure levels lower than those recommended in published air quality standards.^[203][209]

La exposición a partículas en suspensión, un factor de riesgo modificable, está relacionada con enfermedades en todo el cuerpo. Afecta al sistema respiratorio ( asma , enfermedad pulmonar obstructiva crónica , cáncer de pulmón , fibrosis pulmonar , neumonía , síndrome de dificultad respiratoria aguda ^{[ 3 ]} , rinosinusitis ^{[ 179 ]} y silicosis ^{[ 210 ]} ), al sistema cardiovascular (ataques cardíacos, hipertensión ^{[ 211 ] [ 212 ]} , arritmias y aterosclerosis ^{[ 180 ] [ 213 ])} , al sistema nervioso (deterioro cognitivo, enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer [ ^{183 ] ​​[ 214 ]} , trastornos mentales ^{[ 215] [ 216 ] [ 217 ] )} , al sistema gastrointestinal (enfermedad inflamatoria intestinal, cáncer colorrectal, apendicitis, enfermedades renales y hepáticas [205] [194]) ^{y al sistema metabólico} ( diabetes [ ^{218 ] [ 219 ]} , síndrome metabólico [ ²¹⁹ ] , [211 ^{] , [ 213 ], [ 214 ]} , ^{[ 217 220 ]} cáncer de mama ^{[ 221 ]} ), y el sistema reproductivo. ^{[ 222 ] [ 223 ] [ 224 ]} Los efectos de la materia particulada se han estudiado en relación con el parto prematuro , ^{[ 225 ]} defectos de nacimiento, bajo peso al nacer , ^{[ 226 ] [ 9 ]} y trastornos del desarrollo. ^{[ 227 ] [ 228 ]} La contaminación del aire también se ha relacionado con una serie de problemas psicosociales, incluyendo la violencia y la delincuencia. ^{[ 216 ] [ 229 ]}

Muerte

Según el informe Estado del Aire Global 2025, la contaminación del aire (incluidas las partículas procedentes tanto de fuentes exteriores como domésticas) es el principal factor de riesgo ambiental de muerte en todo el mundo. ^{[ 10 ] [ 230 ]} La asociación entre la contaminación por partículas y un gran número de muertes prematuras y otros problemas de salud se demostró por primera vez a principios de la década de 1970 ^{[ 231 ]} y se ha reproducido muchas veces desde entonces. Tanto la exposición a corto plazo (de horas a unos pocos días) ^{[ 232 ]} como la exposición a largo plazo (de meses a años) a PM ₁₀ y PM _2.5 tienen efectos negativos. ^{[ 233 ]} En todas las causas de mortalidad, PM _2.5 tiene efectos más graves para la salud que PM ₁₀ . ^{[ 176 ]}

En 2023, 7,9 millones de muertes en todo el mundo (aproximadamente 1 de cada 8) fueron atribuibles a los efectos de la contaminación del aire. 4,9 millones fueron atribuibles a la exposición a PM _2,5 en exteriores , y otros 2,8 millones a la exposición en el hogar. ^{[ 10 ]} De todas las muertes relacionadas con la contaminación, el 86 % en general y el 95 % de los adultos mayores de 60 años se asociaron con el desarrollo y el empeoramiento de enfermedades no transmisibles como EPOC , demencia , diabetes , cardiopatía y enfermedad pulmonar . ^{[ 230 ] [ 10 ]}

El Estudio de la Carga Global de Enfermedad (GBD) de 2021 informó que las partículas finas en el aire exterior con un diámetro inferior a 2,5 micras (PM _2,5 ) fueron responsables de 7,83 millones de muertes y 231,51 millones de años de vida ajustados por discapacidad (AVAD) perdidos a nivel mundial en 2021. Las PM _2,5 se identificaron como un importante factor de riesgo para la salud a nivel mundial. ^{[ 234 ]}

En 2023, las partículas PM _2.5 contribuyeron a un estimado de 182.000 muertes prematuras en la Unión Europea . Esto representó una disminución del 57% en comparación con los efectos de las PM _2.5 en 2005. Esta disminución se atribuye a cambios en las políticas que llevaron a una reducción del 38% en las emisiones totales de PM _2.5 primarias entre 2005 y 2023. ^{[ 235 ]}

En China, la aprobación del Plan de Acción para la Prevención y el Control de la Contaminación Atmosférica (APPCAP) en 2013 condujo a una disminución de un tercio en las concentraciones promedio anuales de PM _2.5 y a una menor cantidad de muertes entre 2013 y 2017. ^{[ 3 ] [ 236 ]} Sin embargo, el PM _2.5 continúa siendo un importante riesgo para la salud ambiental en China, responsable de 2,27 millones de muertes y 46,68 millones de años de vida ajustados por discapacidad (AVAD) en 2021. ^{[ 237 ]}

En Estados Unidos, las enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1970 dieron como resultado disminuciones en los niveles de PM _2.5 y aumentos en la esperanza de vida, como lo demostró el Estudio de las Seis Ciudades de Harvard y otros. ^{[ 3 ]} Sin embargo, desde 2016, las concentraciones de PM _2.5 ya no están disminuyendo en Estados Unidos. ^{[ 238 ]} En 2017, se estimó que la contaminación fue responsable de casi 197.000 muertes en Estados Unidos. ^{[ 239 ]} Un estudio de 2022 en GeoHealth concluyó que eliminar las emisiones de combustibles fósiles relacionadas con la energía en Estados Unidos prevendría46.900–59.400 muertes prematuras cada año y proporcionar Beneficios de entre 537 y 678 mil millones de dólares derivados de la prevención de enfermedades y muertes relacionadas con las partículas PM _{2.5 .} ^{[ 240 ]}

Existen interacciones entre las partículas en suspensión, el ejercicio y la mortalidad. Los beneficios para la salud del ejercicio físico pueden verse afectados por la calidad del aire. Un estudio transnacional de 2025 con 1,5 millones de adultos demostró que los altos niveles de PM _2,5 ambiental pueden disminuir significativamente los efectos protectores de la actividad física recreativa contra la mortalidad por todas las causas y por causas específicas. Por debajo de una concentración media anual de 25 μg/m³ ^, el ejercicio regular reduce la mortalidad por todas las causas en aproximadamente un 30 %. Este beneficio se reduce a la mitad (al 12-15 %) cuando las concentraciones superan los 25 μg/m³ ^. Además, los efectos protectores del ejercicio contra la mortalidad relacionada con el cáncer dejan de ser estadísticamente significativos cuando los niveles de PM _2,5 alcanzan los 35 μg/m³ ^o más. ^{[ 241 ]}

Sistema respiratorio

Particulate matter is associated with respiratory diseases including asthma, chronic obstructive pulmonary disease, pulmonary fibrosis, pneumonia, acute respiratory distress syndrome, and lung cancer. PM₁₀ rarely travels beyond the upper airway, while finer particulates such as PM_2.5 and PM_0.1 can go deeper into the lungs and cause greater harms to respiratory health.^[3][200]

The Multi-City Multi-Country (MCC) study examined daily data on mortality and air pollution from 652 cities in 24 areas, including North America, Europe, and Eastern Asia. PM_2.5 concentrations were associated with higher overall and respiratory mortality.^[3][243] Similar results are reported by other studies.^[3][244]

The IARC and WHO designate particulates as a Group 1 carcinogen.^[4] A 2024 meta-analysis of 66 cancer studies globally reported that for every increase of 10 μg/m³ in PM_2.5, the lung cancer rate rose 8.5%.^[4] Air pollution is also associated with higher incidence and prevalence, worsening of symptoms, and more exacerbations in asthma, COPD and other conditions.^[245][246]

Short-term exposure is also associated with increased emergency room visits and hospitalizations relating to asthma, COPD, upper respiratory infections (URI), and pneumonia.^[247][246] For example, a 10 μg/m3 increase in daily PM_2.5 was associated with a 1.5% increase in asthma-related emergency room visits by adults and a 3.6% increase in pediatric emergency room visits.^[248][249]

Las partículas en suspensión en el aire pueden transportar microbios al sistema respiratorio y aumentar el riesgo de infecciones respiratorias y reacciones alérgicas. ^{[ 194 ]} Las PM _2.5 suprimen las respuestas inmunitarias y empeoran la inflamación, aumentando la gravedad y la mortalidad de las infecciones bacterianas y virales en el sistema respiratorio. ^{[ 200 ]} Las PM _2.5 empeoran las infecciones bacterianas como Staphylococcus aureus , Streptococcus pneumoniae , Mycobacterium tuberculosis , Pseudomonas aeruginosa y Mycoplasma pneumoniae . ^{[ 200 ]} Las partículas también interfieren con las respuestas inmunitarias que combaten las infecciones virales como la COVID-19 . ^{[ 200 ] [ 250 ] [ 251 ] [ 252 ] [ 253 ]} Se ha descubierto que las PM _2.5 promueven reacciones alérgicas y tormentas de citoquinas durante las infecciones virales respiratorias. ^{[ 200 ]}

Los volcanes son una importante fuente natural de aerosoles y se han relacionado con cambios en el clima de la Tierra, a menudo con consecuencias para la población humana. Las erupciones vinculadas a cambios climáticos incluyen la erupción del Huaynaputina en 1600, que se relacionó con la hambruna rusa de 1601-1603 , ^{[ 357 ] [ 358 ] [ 359 ]} que provocó la muerte de dos millones de personas, y la erupción del Monte Pinatubo en 1991 , que causó un enfriamiento global de aproximadamente 0,5  °C que duró varios años. ^{[ 360 ] [ 361 ]} Las investigaciones que rastrean el efecto de los aerosoles que dispersan la luz en la estratosfera durante 2000 y 2010 y comparan su patrón con la actividad volcánica muestran una estrecha correlación. Las simulaciones del efecto de las partículas antropogénicas mostraron poca influencia en los niveles actuales. ^{[ 362 ] [ 363 ]}

También se cree que los aerosoles afectan el tiempo y el clima a escala regional. El fracaso del monzón indio se ha relacionado con la supresión de la evaporación del agua del Océano Índico debido al efecto semidirecto de los aerosoles antropogénicos. ^{[ 364 ]}

Estudios recientes sobre la sequía del Sahel ^{[ 365 ]} y los importantes aumentos desde 1967 en las precipitaciones en Australia sobre el Territorio del Norte , Kimberley , Pilbara y alrededor de la llanura de Nullarbor han llevado a algunos científicos a concluir que la bruma de aerosoles sobre el sur y el este de Asia ha estado desplazando constantemente las precipitaciones tropicales en ambos hemisferios hacia el sur. ^{[ 364 ] [ 366 ]}

Las principales compañías energéticas comprendieron al menos desde la década de 1960 que el uso de sus productos causa efectos adversos generalizados en la salud y la muerte, pero continuaron ejerciendo una agresiva presión política en Estados Unidos y otros países contra la regulación de la calidad del aire y lanzaron importantes campañas de propaganda corporativa para sembrar dudas sobre el vínculo causal entre la quema de combustibles fósiles y los graves riesgos para la vida humana. Memorandos internos de las empresas revelan que los científicos y ejecutivos de la industria energética sabían que los contaminantes atmosféricos generados por los combustibles fósiles se alojan profundamente en el tejido pulmonar humano y causan defectos congénitos en los hijos de los trabajadores de la industria petrolera. Los memorandos de la industria reconocen que los automóviles "son, con mucho, las mayores fuentes de contaminación atmosférica" ​​y también que la contaminación atmosférica causa efectos adversos en la salud y aloja toxinas, incluidos carcinógenos , "profundamente en los pulmones, que de otro modo se eliminarían por la garganta". ^{[ 368 ]}

Ante la creciente preocupación pública, la industria creó la Coalición Climática Global , un grupo de presión, para frustrar los intentos gubernamentales de regular la contaminación atmosférica y generar confusión en la opinión pública sobre la necesidad de dicha regulación. El Instituto Americano del Petróleo , una asociación comercial de la industria del petróleo y el gas, y el grupo de expertos privado negacionista del cambio climático , The Heartland Institute , llevaron a cabo esfuerzos similares de cabildeo y relaciones públicas corporativas . «La respuesta de los intereses de los combustibles fósiles ha seguido el mismo patrón: primero lo saben, luego conspiran, luego lo niegan y luego lo retrasan. Han recurrido a la dilación, a formas sutiles de propaganda y al debilitamiento de la regulación», afirmó Geoffrey Supran, investigador de la Universidad de Harvard especializado en la historia de las empresas de combustibles fósiles y el cambio climático. Estos esfuerzos han sido comparados, por analistas políticos como Carroll Muffett del Centro de Derecho Ambiental Internacional , con la estrategia de la industria tabacalera de cabildeo y campañas de propaganda corporativa para generar dudas sobre la relación causal entre fumar cigarrillos y el cáncer y para impedir su regulación. Además, los defensores financiados por la industria, cuando son nombrados para altos cargos gubernamentales en los Estados Unidos, han revisado los hallazgos científicos que muestran los efectos mortales de la contaminación del aire y han revertido su regulación. ^{[ 368 ] [ 369 ] [ 370 ]}

Las emisiones de material particulado están altamente reguladas en la mayoría de los países industrializados. Debido a las preocupaciones ambientales , la mayoría de las industrias están obligadas a operar algún tipo de sistema de recolección de polvo. Estos sistemas incluyen colectores inerciales ( separadores ciclónicos ), colectores de filtro de tela (filtros de mangas) , filtros electrostáticos utilizados en mascarillas, ^{[ 371 ]} lavadores húmedos y precipitadores electrostáticos .

Los separadores ciclónicos son útiles para eliminar partículas grandes y gruesas, y a menudo se emplean como primera etapa o "pre-limpiador" antes de otros colectores más eficientes. Los separadores ciclónicos bien diseñados pueden ser muy eficientes incluso para eliminar partículas finas ^{[ 372 ]} y pueden funcionar de forma continua sin necesidad de paradas frecuentes para mantenimiento.

Los filtros de tela o mangas son los más utilizados en la industria en general. ^{[ 373 ]} Funcionan forzando el paso del aire cargado de polvo a través de un filtro de tela en forma de bolsa, donde las partículas se acumulan en la superficie exterior de la bolsa y el aire limpio pasa a través de ella para ser expulsado a la atmósfera o, en algunos casos, recirculado dentro de la planta. Las telas comunes incluyen poliéster y fibra de vidrio, y los recubrimientos comunes incluyen PTFE (conocido comúnmente como teflón). El exceso de polvo acumulado se limpia de las bolsas y se retira del colector.

Los depuradores húmedos hacen pasar el aire sucio a través de una solución de lavado (generalmente una mezcla de agua y otros compuestos) permitiendo que las partículas se adhieran a las moléculas del líquido. ^{[ 382 ]} Los precipitadores electrostáticos cargan eléctricamente el aire sucio a medida que pasa a través de ellos. El aire ahora cargado pasa luego a través de grandes placas electrostáticas que atraen las partículas cargadas en la corriente de aire, recogiéndolas y dejando el aire ahora limpio para ser expulsado o recirculado. ^{[ 383 ]}

En la construcción general de edificios, algunos lugares que han reconocido durante décadas los posibles riesgos para la salud del polvo de construcción exigen legalmente al contratista correspondiente que adopte medidas eficaces de control del polvo, aunque las inspecciones, multas y penas de prisión son poco frecuentes en los últimos años (por ejemplo, dos procesamientos con multas totales de 6000 HKD en Hong Kong en el año 2021). ^{[ 384 ] [ 385 ]}

Algunas de las medidas obligatorias de control de polvo incluyen ^{[ 386 ] [ 381 ] [ 387 ] [ 388 ]} cargar, descargar, manipular, transferir, almacenar o desechar cemento o ceniza de combustible pulverizada seca en un sistema o instalación completamente cerrada, y equipar cualquier ventilación o escape con un filtro de tela eficaz o un sistema o equipo de control de la contaminación del aire equivalente, encerrar los andamios del edificio con pantallas antipolvo, usar láminas impermeables para encerrar tanto el elevador de material como el conducto de escombros, humedecer los escombros con agua antes de arrojarlos a un conducto de escombros, rociar agua sobre la superficie de la fachada antes y durante el trabajo de esmerilado, usar una amoladora equipada con aspiradora para el trabajo de esmerilado de fachadas, rociar agua continuamente sobre la superficie para cualquier perforación neumática o accionada por motor, corte, pulido u otra operación de rotura mecánica que cause emisión de polvo, a menos que haya operación de un dispositivo eficaz de extracción y filtrado de polvo, proporcionar vallado de no menos de 2,4 m de altura a lo largo de toda la longitud del límite del sitio, tener pavimento duro en el área abierta y Lavar todos los vehículos que salgan de las obras. Utilizar sistemas automáticos de riego, lavaderos automáticos de coches e instalar un sistema de videovigilancia en las instalaciones de control de la contaminación, conservando las grabaciones durante un mes para futuras inspecciones.

Además de eliminar las partículas de la fuente de contaminación, también pueden limpiarse al aire libre (por ejemplo, torre antismog , muro de musgo y camión cisterna), ^{[ 389 ]} mientras que otras medidas de control emplean el uso de barreras. ^{[ 390 ]}

La Norma Canadiense de Calidad del Aire Ambiente (CAAQS) para material particulado es establecida a nivel nacional por el Consejo Canadiense de Ministros del Medio Ambiente (CCME), organismo federal-provincial. ^{[ 408 ]} Las jurisdicciones (provincias y territorios) pueden establecer normas más estrictas. ^{[ 409 ]}

A partir de 2020, el estándar del CCME para PM _2.5 es de 27 μg/m³ ⁽ calculado utilizando el promedio de 3 años del percentil 98 anual de las concentraciones promedio diarias de 24 horas) y 8,8 μg/m³ ⁽ promedio de 3 años de la media anual). También se establecen estándares para el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. ^{[ 408 ]}

In 2025, more stringent national standards were endorsed to take effect as of 2030. The 2030 CAAQS for PM_2.5 are 23 μg/m³ (calculated using the 3-year average of the annual 98th percentile of the daily 24-hr average concentrations) and 8.0 μg/m³ (3-year average of annual mean).^[409]

Air pollution in China is a long-standing public health issue. In 2013, China introduced an Air Pollution Prevention and Control Action Plan to reduce pollution levels, which has led to improvements in air quality.^[410]

On February 24, 2026, China's Ministry of Ecology and Environment further updated its ambient air quality standards, to be implemented in two phases. During a transitional phase, from March 1, 2026 through December 31, 2030, the annual PM_2.5 limit will be 30 μg/m³ and the PM₁₀ limit will be 60 μg/m³.^[411]

As of January 1, 2031, China's annual average limit for PM_2.5 will become 25 μg/m³ and the annual average limit for PM₁₀ will be reduced to 50 μg/m³. In addition, the annual limits for sulfur dioxide will drop from 60 to 20 μg/m³, and for nitrogen dioxide will drop from 40 to 30 μg/m³.^[411][412]

The European Union has established air quality legislation through the passage of Ambient Air Quality Directives (AAQD), National Emission Ceilings Directives (NECD), and various source-specific directives. First introduced in 1980, AAQDs have defined limits for sulfur dioxide, particulate matter, lead, nitrogen dioxide, PM₁₀ and PM_2.5.^[413] National Emission Ceilings Directives (NECD) and European emission standards for vehicles also limit sulphur dioxide (SO2), nitrogen oxides (NOx), non-methane volatile organic compounds (NMVOCs) and ammonia (NH3) as well as particulate matter in air.^[413][414]

Changes to EU standards have been passed and will be phased in beginning in 2026. The Euro 7 vehicle emissions standards will be phased in beginning 29 November 2026. They will cover petrol, diesel, and electric vehicles. Euro 7 will be the first standard to regulate sources of pollution such as dust from tires and brakes, not just exhaust fumes.^{[415][413][416]}

As of December 10, 2024, the European Union updated its Ambient Air Quality Directive (AAQD), giving EU member states until December 11, 2026 to implement the updated directive in their national laws and achieve interim targets, with stricter values to be attained by January 1, 2030.^[394]

The Clean Air Act of 1956 was a pivotal act of the Parliament of the United Kingdom for UK pollution control policies. Enacted in response to 1952's Great Smog of London, it allowed local authorities to declare smoke control areas and laid the foundation for future pollution control measures.^[417][147]

To mitigate the problem of wood burning, starting from May 2021, traditional house coal (bituminous coal) and wet wood, two of the most polluting fuels, can no longer be sold.^[418] Wood sold in volumes of less than 2m³ must be certified as 'Ready to Burn', which means it has a moisture content of 20% or less. Manufactured solid fuels must also be certified as 'Ready to Burn' to ensure they meet sulfur and smoke emission limits.^[419] Starting from January 2022, all new wood burning stoves must meet new EcoDesign standards (Ecodesign stoves produce 450 times more toxic air pollution than gas central heating. Older stoves, which are now banned from sale, produce 3,700 times more).^[420]

A partir de 2023, la cantidad de humo que pueden emitir por hora los quemadores en las "zonas de control de humos" —la mayoría de las ciudades y pueblos de Inglaterra— se redujo de 5 g a 3 g. Las infracciones pueden conllevar una multa inmediata de hasta 300 libras esterlinas y posibles antecedentes penales. ^{[ 421 ]}

Según lo exige la Ley de Aire Limpio , la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) establece Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiente (NAAQS) para los contaminantes considerados perjudiciales para la salud pública y el medio ambiente. Los seis contaminantes atmosféricos criterio son las partículas (PM ₁₀ y PM _2.5 ), el monóxido de carbono, el plomo, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre. Los niveles objetivo se designan como primarios (protección de la salud pública) o secundarios (protección del bienestar público debido a los daños causados ​​a los animales, los cultivos, la vegetación, los edificios y la disminución de la visibilidad). Los NAAQS para PM ₁₀ y PM _2.5 son: ^{[ 405 ]}

Además, los estados, las agencias locales y los gobiernos tribales pueden establecer estándares de calidad del aire más estrictos. Están obligados a desarrollar planes que cumplan con las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiente (NAAQS) para garantizar que también se cumplan los estándares nacionales. ^{[ 424 ]}

Para analizar la tendencia de la contaminación del aire, expertos en aire mapearon 480 ciudades de todo el mundo (excluida Ucrania) ^{[ 435 ]} para calcular el nivel promedio de PM _2.5 de los primeros nueve meses de 2019 en comparación con el de 2022. ^{[ 436 ]} Los niveles promedio de PM _2.5 se midieron utilizando los datos del Índice Mundial de Calidad del Aire de aqicn.org, y se utilizó una fórmula desarrollada por AirNow para convertir la cifra de PM _2.5 en valores de microgramos por metro cúbico de aire ( μg / m³ ⁾ .

Entre las 70 capitales investigadas, Bagdad , Irak, es la que peor desempeño presenta, con niveles de PM _2.5 en aumento.+31,6 μg / m ³  . Ulán Bator (Ulaanbaatar), la capital de Mongolia, está teniendo el mejor desempeño, con niveles de PM _2.5 que disminuyen en−23,4  μg/m³ ^. Anteriormente, era una de las capitales más contaminadas del mundo. Un plan de mejora de la calidad del aire implementado en 2017 parece estar dando resultados positivos.

De las 480 ciudades, Dammam, en Arabia Saudita, presenta el peor desempeño, con niveles de PM _2.5 en aumento.+111,1  μg/m³ ^. La ciudad es un importante centro para la industria petrolera saudí y alberga el aeropuerto más grande del mundo y el puerto más grande del Golfo Pérsico. Actualmente es la ciudad más contaminada de las analizadas.

En Europa, las ciudades con peor desempeño se encuentran en España. Son Salamanca y Palma , con niveles de PM _{2.5 que aumentaron en}+5,1  μg/m ³ y+3,7  μg/m ³ respectivamente. La ciudad con mejor desempeño es Skopje , la capital de Macedonia del Norte, con niveles de PM _2,5 que disminuyeron en−12,4  μg/m³ ^. En su día fue la capital más contaminada de Europa y aún le queda un largo camino por recorrer para lograr un aire limpio.

En los EE. UU., Salt Lake City , Utah y Miami, Florida son las dos ciudades con los mayores aumentos en los niveles de PM _2.5 (+1,8  μg/m³ ⁾ . Salt Lake City sufre un fenómeno meteorológico conocido como "inversión". Ubicada en un valle, el aire más frío y contaminado queda atrapado cerca del nivel del suelo bajo el aire más cálido que se encuentra arriba cuando ocurre la inversión. Por otro lado, Omaha , Nebraska, está teniendo el mejor desempeño y tiene una disminución de-1,1  μg/m³ ^en los niveles de PM _2,5 .

La ciudad más limpia en este informe es Zúrich , Suiza, con niveles de PM _{2.5 de tan solo}0,5  μg/m ³ , ocupando el primer lugar tanto en 2019 como en 2022. La segunda ciudad más limpia es Perth , con1,7  μg/m ³ y los niveles de PM _2,5 disminuyen en−6,2  μg/m³ ^desde 2019. De las diez ciudades más limpias, cinco son de Australia. Son Hobart, Wollongong, Launceston, Sídney y Perth. Honolulu es la única ciudad estadounidense en la lista de las diez primeras, ocupando el décimo lugar con niveles de4  μg/m ³ , con un ligero aumento desde 2019.

Casi todas las diez ciudades más contaminadas se encuentran en Oriente Medio y Asia. La peor es Dammam, en Arabia Saudita, con un nivel de PM _{2.5 de}155  μg/m ³ . Lahore en Pakistán es la segunda peor con98,1  μg/m³ ^. La tercera es Dubái , hogar del edificio más alto del mundo. Entre las diez últimas se encuentran tres ciudades de la India: Muzaffarnagar, Delhi y Nueva Delhi. Aquí hay una lista de las 30 ciudades más contaminadas por PM _2.5 , de enero a septiembre de 2022: ^{[ 435 ]}

El estudio anterior tiene algunas limitaciones. Por ejemplo, no abarca todas las ciudades del mundo y el número de estaciones de monitoreo varía según la ciudad. Los datos son solo de referencia.

La contaminación por PM ₁₀ en las zonas mineras de carbón de Australia, como el valle de Latrobe en Victoria y la región de Hunter en Nueva Gales del Sur, aumentó significativamente entre 2004 y 2014, con una tasa de aumento anual entre 2010 y 2014. ^{[ 437 ]} Según los datos del Inventario Nacional de Contaminantes, las emisiones de PM ₁₀ , PM _2.5 , metales y óxido de nitrógeno aumentaron junto con el aumento de la producción de carbón entre 2008 y 2018. Las minas de carbón representaron el 42,1 % de las emisiones nacionales de PM ₁₀ , de las cuales el 19,5 % correspondía a PM _2.5 . ^{[ 438 ]}

Australia también se ve afectada por graves incendios forestales. La temporada de incendios de 2019-20 se conoció en Australia como el Verano Negro . Los incendios forestales masivos quemaron más de 186 000 kilómetros cuadrados de tierra, produciendo columnas de humo y partículas. Esto aumentó las concentraciones de cristales de hielo, lo que resultó en hasta un 270 % más de actividad eléctrica y un 240 % más de lluvia en tormentas eléctricas sobre el mar de Tasmania . ^{[ 439 ]} El polvo mineral y las partículas de humo de las emisiones de los incendios alteraron la composición de partículas en la superficie del océano. ^{[ 440 ]}

La contaminación del aire en China ha sido durante mucho tiempo un problema de salud pública, que se estima que contribuyó a 1,67 millones de muertes prematuras a nivel nacional en 2020. La exposición a material particulado es el cuarto factor de riesgo principal de mortalidad en el país. ^{[ 441 ]} Se ha identificado al PM _{2.5 como el principal contribuyente a la contaminación atmosférica por partículas en China.} ^{[ 442 ]}

Los niveles de contaminación en las ciudades chinas fueron extremos entre 2010 y 2014. En 2011, en Pekín, se registró un índice de calidad del aire (ICA) "extremadamente malo" que superó los 500: 500 es el máximo hipotético en la escala. ^{[ 443 ] [ 444 ]} El 12 de enero de 2013, Pekín registró un ICA máximo histórico "asombroso" de 755, ^{[ 444 ]} el más alto de 18 de 24 lecturas horarias que estuvieron "más allá del índice". Esto correspondió a una concentración de PM _2.5 de886  μg/m ³ , muy por encima del nivel diario recomendado entonces por la OMS.25  μg/m ³ . ^{[ 445 ] [ 446 ]}

En 2013, China introdujo un Plan de Acción para la Prevención y el Control de la Contaminación del Aire para reducir los niveles de contaminación. ^{[ 410 ]} Desde entonces, la calidad del aire en China ha mostrado mejoras sustanciales gracias a las acciones de aire limpio. ^{[ 447 ] [ 448 ]} De 2013 a 2017, las concentraciones promedio anuales de PM _2.5 disminuyeron en un 33.3% en 74 ciudades importantes de China. ^{[ 441 ]} A partir de 2021, la masa y la toxicidad de PM _2.5 también habían disminuido. ^{[ 449 ]} Las reducciones en PM _2.5 están asociadas con disminuciones en la tasa de mortalidad. ^{[ 410 ]} En Beijing, las concentraciones promedio anuales de PM _2.5 mostraron una disminución del 65.9% de 2013 a 2024. Beijing también estableció un récord en 2024 con 290 días como el número de días de buena/moderada calidad del aire desde el comienzo del monitoreo. ^{[ 450 ] [ 451 ]}

Europa sigue experimentando una mala calidad del aire. En 2021, la Organización Mundial de la Salud reforzó sus niveles de referencia anuales para PM _2.5 , reduciendo su recomendación de 10 μg/m3 a 5 μg/m3. ^{[ 108 ] [ 77 ]} En 2023, la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) informó que, si bien solo el 1,2 % de sus estaciones de monitoreo reportaron concentraciones de PM _2.5 por encima del valor límite anual de la UE (25 μg/m3), el 92 % registró concentraciones por encima del nivel de referencia anual de la OMS (5 μg/m3). ^{[ 452 ]}

Europa cuenta con una infraestructura de investigación de la calidad del aire bien establecida. Se recopilaron conjuntos de datos anuales de aerosoles orgánicos (AO), un componente clave de la materia particulada submicrónica total (PM _{1 ), desde 2013 hasta 2019 en sitios tanto no urbanos como urbanos. Dependiendo de la ubicación, entre el 20 y el 90 % de la masa de PM 1} se atribuyó a aerosoles orgánicos (AO). Fue posible identificar contribuciones de fuentes específicas. Por ejemplo, la combustión de combustibles sólidos contribuyó con un 16 % anual, siendo menor durante el verano y aumentando hasta un 24 % durante los meses de invierno. En general, la PM ₁ (incluidos aerosoles orgánicos, carbono negro, nitrato, sulfato, amonio y cloruro) tuvo un promedio de 9,7 ± 7,9 μg/m³, y fue generalmente más alta en sitios urbanos que en no urbanos. Entre los patrones observados, los sitios urbanos mostraron picos característicos por la mañana y por la tarde debido al tráfico en hora punta. Tanto los sitios urbanos como rurales mostraron valores reducidos durante el día y un marcado pico vespertino debido a las partículas provenientes de la quema de biomasa para calefacción. El impacto del tráfico fue menor los fines de semana, la cocina fue mayor por las noches y los fines de semana, y el uso de leña (por ejemplo, parrillas al aire libre y calefacción residencial) también fue mayor los fines de semana. ^{[ 108 ]}

En 2017, Corea del Sur tenía la peor contaminación del aire entre las naciones desarrolladas de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos). ^{[ 453 ]} Según un estudio realizado por la NASA y el NIER , el 52% de las partículas PM _2.5 medidas en el Parque Olímpico de Seúl en mayo y junio de 2016 provenían de emisiones locales. El resto era contaminación transfronteriza proveniente de la provincia china de Shandong (22%), Corea del Norte (9%), Pekín (7%), Shanghái (5%) y un 5% combinado de la provincia china de Liaoning, Japón y el Mar Amarillo. ^{[ 454 ]} En diciembre de 2017, los ministros de medio ambiente de Corea del Sur y China firmaron el Plan de Cooperación Ambiental China-Corea (2018-2022), un plan quinquenal para resolver conjuntamente los problemas relacionados con el aire, el agua, el suelo y los residuos. También se inauguró un centro de cooperación ambiental en 2018 para facilitar la cooperación. ^{[ 455 ]}

Las partículas PM _2.5 y PM ₁₀ representan graves riesgos para la salud y están relacionadas con altas tasas de mortalidad en Tailandia. Presentan variación estacional: en las zonas urbanas de Tailandia, como su capital, Bangkok , las concentraciones y el riesgo de exposición a PM _2.5 son mayores durante la estación seca y fresca (de diciembre a febrero). ^{[ 456 ] [ 457 ]}

Los niveles de PM _2.5 y los riesgos para la salud asociados tienden a ser peores en las zonas del norte, como Chiang Mai . ^{[ 458 ]} Las montañas que rodean Chiang Mai interfieren con el flujo de aire y provocan inversiones térmicas que atrapan la contaminación. ^{[ 459 ]} En 2023, Chiang Mai, un popular destino turístico, fue clasificada como la ciudad más contaminada de entre 100 ciudades del mundo por una empresa suiza de calidad del aire. ^{[ 460 ] [ 461 ]}

En marzo y abril de 2026, la niebla tóxica de Chang Mai alcanzó niveles peligrosos de PM _2.5 como resultado de los incendios durante la temporada de quema (de enero a abril), con una densa neblina y visibilidad reducida en toda la región. ^{[ 462 ] [ 463 ] [ 464 ] [ 459 ]} El 30 de marzo de 2026, se reportaron niveles de PM _{2.5 como}188  μg/m³ ^. [ ^{463 ] Los} niveles de material particulado en el sur de Tailandia también están aumentando como resultado de la quema de residuos de cultivos al aire libre en Tailandia y países vecinos del sudeste asiático. ^{[ 465 ]}

La capital de Mongolia , Ulán Bator, tiene una temperatura media anual de aproximadamente 0  °C, lo que la convierte en la capital más fría del mundo. ^{[ 466 ]} Ulán Bator se encuentra en el valle del río Tuul , rodeada por las montañas Khentii , condiciones que tienden a provocar inversiones térmicas y a retener la contaminación atmosférica. Las inversiones térmicas están fuertemente correlacionadas con las concentraciones de partículas. ^{[ 467 ]}

El uso de carbón y madera como combustibles se ha identificado como una fuente importante de contaminación del aire. ^{[ 467 ]} La calefacción proviene principalmente del carbón. El carbón se quema en centrales eléctricas, calentando los apartamentos de aproximadamente el 40% de la población, y en estufas en las viviendas tradicionales de Ger, hogar del otro 60% de la población. ^{[ 468 ]} Los distritos de Ger o barrios marginales se han desarrollado debido a la nueva economía de mercado del país y a las estaciones invernales muy frías. Los pobres en estos distritos cocinan y calientan sus casas de madera con estufas interiores alimentadas con madera o carbón. La contaminación del aire resultante se caracteriza por niveles extremadamente altos de material particulado, carbono, dióxido de azufre, óxido de nitrógeno, hierro, arsénico, plomo, zinc y níquel. ^{[ 469 ]} La quema de carbón también produce cenizas volantes , que contienen partículas de polvo fino en el rango de tamaño PM _{2.5 .} ^{[ 470 ]}

La contaminación en Ulán Bator es de 4 a 11 veces mayor durante el invierno que en otras estaciones, y las emisiones primarias de la combustión contribuyen de manera importante a la contaminación del aire invernal. ^{[ 471 ]} Los niveles de PM _2.5 se elevan durante la temporada de calefacción, comenzando a aumentar en octubre y disminuyendo en abril. Durante el pico de la temporada de calefacción, de noviembre a febrero, las concentraciones promedio horarias de PM _2.5 pueden superar1000  μg/m³ ^, un nivel extremadamente peligroso. ^{[ 471 ]} A partir de 2021, el límite medio anual recomendado por la Organización Mundial de la Salud para _PM10 es15  μg/m ³ . ^{[ 472 ] [ 77 ]} La contaminación del aire invernal en Ulán Bator se ha relacionado con disminuciones estacionales en las tasas de concepción y los resultados del parto, entre otros resultados negativos para la salud. ^{[ 473 ]}

Desde 2010, el rápido crecimiento y los patrones desiguales de desarrollo económico han empeorado la pobreza y la contaminación del aire. ^{[ 474 ]} Mongolia ha introducido varias iniciativas para mejorar la disponibilidad de fuentes de calefacción, combustibles y estufas. ^{[ 475 ]} A partir del 15 de mayo de 2019, el gobierno mongol introdujo una prohibición de la quema de carbón crudo en Ulán Bator. Se subvencionaron briquetas de carbón refinado con menores emisiones como combustible alternativo, lo que resultó en una reducción del 60 % en PM ₁₀ durante el invierno de 2019-2020. ^{[ 475 ]}

Tras la implementación de la Ley de Aire Limpio en 1970, la calidad del aire en los EE. UU. mejoró, con una reducción del 79 % en las emisiones combinadas de contaminantes criterio y precursores entre 1970 y 2024. Entre 2000 y 2024, los niveles de PM _2.5 disminuyeron un 46 % (anual) y un 45 % (24 horas), mientras que los de PM ₁₀ disminuyeron un 36 % (24 horas). ^{[ 476 ]}

Desde 2018, los incendios forestales han sido una fuente de grandes cantidades de material particulado y ozono. En 2020, 1,7 millones de hectáreas se quemaron en California. En 2023, los incendios forestales en Canadá contribuyeron a un gran número de "días de humo" en todo el territorio continental de Estados Unidos. ^{[ 476 ] [ 477 ] [ 478 ] [ 479 ]}

• 
  Disminución de los promedios nacionales de concentración de contaminantes atmosféricos en Estados Unidos, 1990-2024
• 
  Emisiones nacionales de contaminantes por categoría de fuente, Estados Unidos, 2024
• 
  Condados de EE. UU. que incumplen las normas nacionales sobre partículas PM _2.5 , febrero de 2026
• 
  Condados de EE. UU. que incumplen las normas nacionales sobre PM ₁₀ , junio de 2018