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Niebla tóxica

Un día con niebla tóxica y un día soleado en un intervalo de 10 días en Fanhe , China. El smog , o niebla de humo , es un tipo de contaminación atmosférica intensa . La palabra ...

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A hazy cityscape to the right and a clear one to the left
Un día con niebla tóxica y un día soleado en un intervalo de 10 días en Fanhe , China.

El smog , o niebla de humo , es un tipo de contaminación atmosférica intensa . La palabra "smog" se acuñó a principios del siglo XX y es una combinación de las palabras humo y niebla [ 1 ] para referirse a la niebla humeante debido a su opacidad y olor. [ 2 ] La palabra pretendía entonces referirse a lo que a veces se conocía como niebla de sopa de guisantes , un problema familiar y grave en Londres desde el siglo XIX hasta mediados del siglo XX, donde se la conocía comúnmente como particularidad londinense o niebla de Londres . Este tipo de contaminación atmosférica visible está compuesta de óxidos de nitrógeno , óxido de azufre , ozono , humo y otras partículas . El smog antropogénico se deriva de las emisiones de la combustión del carbón, las emisiones vehiculares, las emisiones industriales, los incendios forestales y agrícolas y las reacciones fotoquímicas de estas emisiones.

El esmog se suele clasificar como esmog de verano o esmog de invierno. El esmog de verano se asocia principalmente con la formación fotoquímica de ozono. Durante el verano, cuando las temperaturas son más cálidas y hay más luz solar, el esmog fotoquímico es el tipo dominante de formación de esmog. Durante los meses de invierno, cuando las temperaturas son más frías y las inversiones térmicas son frecuentes, aumenta el uso de carbón y otros combustibles fósiles para calentar hogares y edificios. Estas emisiones de combustión, junto con la falta de dispersión de contaminantes bajo inversiones térmicas, caracterizan la formación de esmog de invierno. La formación de esmog en general depende tanto de contaminantes primarios como secundarios. Los contaminantes primarios se emiten directamente de una fuente, como las emisiones de dióxido de azufre de la combustión del carbón. Los contaminantes secundarios, como el ozono, se forman cuando los contaminantes primarios experimentan reacciones químicas en la atmósfera.

El smog fotoquímico, como el que se encuentra, por ejemplo, en Los Ángeles, es un tipo de contaminación atmosférica derivada de las emisiones vehiculares de motores de combustión interna y los gases industriales. Estos contaminantes reaccionan en la atmósfera con la luz solar para formar contaminantes secundarios que, a su vez, se combinan con las emisiones primarias para formar el smog fotoquímico . En otras ciudades, como Delhi, la gravedad del smog se ve agravada con frecuencia por la quema de rastrojos en zonas agrícolas vecinas desde la década de 1980. Los niveles de contaminación atmosférica de Los Ángeles , Pekín , Delhi , Lahore , Ciudad de México , Teherán y otras ciudades suelen aumentar debido a una inversión térmica que atrapa la contaminación cerca del suelo. El smog en formación es tóxico para los seres humanos y puede causar enfermedades graves, una menor esperanza de vida o la muerte prematura.

Etimología

La creación del término "smog" se atribuye a Henry Antoine Des Voeux en su artículo de 1905, "Niebla y humo", presentado en una reunión del Congreso de Salud Pública . La edición del 26 de julio de 1905 del periódico londinense Daily Graphic citó a Des Voeux: "Dijo que no se necesitaba ciencia para ver que en las grandes ciudades se producía algo que no se encontraba en el campo, y eso era la niebla humeante, o lo que se conocía como 'smog'". [ 3 ] Al día siguiente, el periódico afirmó que "el Dr. Des Voeux prestó un servicio público al acuñar una nueva palabra para la niebla londinense".

Sin embargo, el término apareció veinticinco años antes del artículo de Voeux, en el Santa Cruz & Monterey Illustrated Handbook publicado en 1880 [ 4 ] y también aparece impreso en una columna que cita el libro en el Santa Cruz Weekly Sentinel del 3 de julio de 1880. [ 5 ] El 17 de diciembre de 1881, en la publicación Sporting Times, el autor afirma haber inventado la palabra: «El "smog" – una palabra que he inventado, combinada de humo y niebla, para designar la atmósfera de Londres...» [ 6 ] 

Causas antropogénicas

Carbón

La combustión del carbón puede emitir importantes nubes de humo que contribuyen a la formación del smog invernal. Las chimeneas de carbón se pueden utilizar para calentar edificios individuales o para proporcionar energía en una central eléctrica. La contaminación del aire procedente de esta fuente se ha documentado en Inglaterra desde la Edad Media . [ 7 ] [ 8 ] Londres, en particular, fue tristemente célebre hasta mediados del siglo XX por sus smogs causados ​​por el carbón, que eran apodados " sopas de guisantes ". La contaminación del aire de este tipo sigue siendo un problema en zonas que generan una cantidad significativa de humo por la quema de carbón. Las emisiones procedentes de la combustión del carbón son una de las principales causas de la contaminación del aire en China . [ 9 ] Especialmente durante el otoño y el invierno, cuando aumenta el uso de la calefacción a base de carbón, la cantidad de humo producido obliga a veces a algunas ciudades chinas a cerrar carreteras, escuelas o aeropuertos. Un ejemplo destacado de esto fue la ciudad de Harbin, en el noreste de China, en 2013 .

emisiones del transporte

Las emisiones del tráfico —como las de camiones , autobuses y automóviles— también contribuyen a la formación de smog. [ 10 ] Los subproductos en suspensión de los sistemas de escape de los vehículos y del aire acondicionado causan contaminación atmosférica y son un componente importante en la creación de smog en algunas grandes ciudades. [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

Los principales culpables de las fuentes de transporte son el monóxido de carbono (CO), [ 15 ] [ 16 ] los óxidos de nitrógeno ( NO y NO 2 ) [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] y los compuestos orgánicos volátiles [ 16 ] [ 17 ] incluidos los hidrocarburos (los hidrocarburos son el componente principal de los combustibles derivados del petróleo como la gasolina y el diésel ). [ 16 ] Las emisiones del transporte también incluyen dióxido de azufre y material particulado, pero en cantidades mucho menores que los contaminantes mencionados anteriormente. Los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles pueden sufrir una serie de reacciones químicas con la luz solar, el calor, el amoníaco , la humedad y otros compuestos para formar los vapores nocivos, el ozono a nivel del suelo y las partículas que componen el smog. [ 16 ] [ 17 ]

Smog fotoquímico

Formación de smog fotoquímico [ 20 ]

El smog fotoquímico, a menudo denominado "smog de verano", es la reacción química de la luz solar, los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles en la atmósfera, que deja partículas en suspensión y ozono a nivel del suelo . [ 21 ] El smog fotoquímico depende de contaminantes primarios, así como de la formación de contaminantes secundarios. Estos contaminantes primarios incluyen óxidos de nitrógeno , en particular óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO 2 ), y compuestos orgánicos volátiles. Los contaminantes secundarios relevantes incluyen nitratos de peroxiacetilo (PAN), ozono troposférico y aldehídos . Un contaminante secundario importante para el smog fotoquímico es el ozono, que se forma cuando los hidrocarburos (HC) y los óxidos de nitrógeno (NO x ) se combinan en presencia de luz solar; dióxido de nitrógeno (NO 2 ), que se forma cuando el óxido nítrico (NO) se combina con oxígeno (O 2 ) en el aire. [ 22 ] Además, cuando se emiten SO 2 y NO x, estos se oxidan en la troposfera a ácido nítrico y ácido sulfúrico , los cuales, al mezclarse con agua, forman los componentes principales de la lluvia ácida. [ 23 ] Todos estos químicos agresivos suelen ser altamente reactivos y oxidantes. Por lo tanto, el smog fotoquímico se considera un problema de la industrialización moderna. Está presente en todas las ciudades modernas, pero es más común en ciudades con climas soleados, cálidos y secos y un gran número de vehículos motorizados. [ 24 ] Debido a que se desplaza con el viento, también puede afectar áreas escasamente pobladas.

Avión utilizado para recolectar hidrocarburos en suspensión en el aire, mayo de 1972.

La composición y las reacciones químicas involucradas en el smog fotoquímico no se comprendieron hasta la década de 1950. En 1948, el químico de aromas Arie Haagen-Smit adaptó parte de su equipo para recolectar sustancias químicas del aire contaminado e identificó el ozono como un componente del smog de Los Ángeles. Haagen-Smit descubrió posteriormente que los óxidos de nitrógeno de los gases de escape de los automóviles y los hidrocarburos gaseosos de los automóviles y las refinerías de petróleo, expuestos a la luz solar, eran ingredientes clave en la formación de ozono y smog fotoquímico. [ 25 ] : 219–224 [ 26 ] [ 27 ] Haagen-Smit trabajó con Arnold Beckman , quien desarrolló varios equipos para detectar el smog, desde un "Aparato para registrar concentraciones de gases en la atmósfera", patentado el 7 de octubre de 1952, hasta "furgonetas de monitoreo de la calidad del aire" para uso del gobierno y la industria. [ 25 ] : 224–226

Formación y reacciones

El smog fotoquímico se forma mediante una serie de reacciones impulsadas por la luz solar: el dióxido de nitrógeno (NO₂) absorbe la radiación solar y se divide en óxido nítrico (NO) y un átomo de oxígeno libre , que luego se combina con oxígeno molecular (O₂) para formar ozono (O₃). Los compuestos orgánicos volátiles (COV) participan reaccionando con el NO, lo que impide la eliminación del ozono y permite que su concentración aumente junto con otros oxidantes secundarios como los nitratos de peroxiacetilo (PAN).

Además del ozono , el smog fotoquímico contiene otros contaminantes secundarios nocivos . Los nitratos de peroxiacetilo (PAN) son potentes irritantes oculares y respiratorios que se forman cuando la oxidación de los COV produce radicales peroxi que reaccionan con el NO₂. Los aldehídos, como el formaldehído, también se generan durante la oxidación de los COV , contribuyendo a la irritación y los olores asociados con los episodios de smog.

Durante la hora punta de la mañana, se emite a la atmósfera una alta concentración de óxido nítrico e hidrocarburos , principalmente a través del tráfico rodado, pero también procedentes de fuentes industriales. Algunos hidrocarburos se oxidan rápidamente por acción del radical OH· y forman radicales peroxi , que convierten el óxido nítrico (NO) en dióxido de nitrógeno (NO₂ ) .

  1. R• + O 2 + M → RO 2 • + M
  2. RO 2 • + NO → NO 2 + RO•
  3. HO 2 • + NO → NO 2 + OH•

El dióxido de nitrógeno (NO₂ ) y el óxido nítrico (NO) reaccionan además con el ozono (O₃ ) en una serie de reacciones químicas:

  1. NO 2 + hν → O( 3 P) + NO λ < 400 nm    
  2. O( 3P ) + O2 + M → O3 + M(calor)
  3. O 3 + NO → NO 2 + O 2

Esta serie de ecuaciones se conoce como estado fotoestacionario (PSS). Sin embargo, debido a la presencia de las reacciones 2 y 3, el NO x y el ozono no se encuentran en un estado perfectamente estacionario. Al sustituir la reacción 6 por las reacciones 2 y 3, la molécula de O 3 deja de destruirse. Por lo tanto, la concentración de ozono sigue aumentando a lo largo del día. Este mecanismo puede intensificar la formación de ozono en el smog. Otras reacciones, como la fotooxidación del formaldehído (HCHO), un contaminante secundario común, también pueden contribuir al aumento de la concentración de ozono y NO 2. El smog fotoquímico es más frecuente durante los días de verano, ya que los flujos de radiación solar incidente son altos, lo que favorece la formación de ozono (reacciones 4 y 5). La presencia de una capa de inversión térmica es otro factor importante. Esto se debe a que impide la mezcla convectiva vertical del aire y, por lo tanto, permite que los contaminantes, incluido el ozono, se acumulen cerca del nivel del suelo, lo que nuevamente favorece la formación de smog fotoquímico.

Existen ciertas reacciones que pueden limitar la formación de O₃ en el esmog. La principal reacción limitante en las zonas contaminadas es:

  1. NO 2 + HO• + M → HNO 3 + M

Esta reacción elimina el NO₂ , lo que limita la cantidad de O₃ que se puede producir por fotólisis (reacción 4). El HNO₃ , ácido nítrico, es un compuesto pegajoso que se puede eliminar fácilmente sobre superficies (deposición seca) o disuelto en agua y arrastrado por la lluvia (deposición húmeda). Ambos procesos son comunes en la atmósfera y pueden eliminar eficazmente radicales y dióxido de nitrógeno.

La presencia de smog en California se muestra cerca del puente Golden Gate . La coloración marrón se debe al NO₂ formado por reacciones fotoquímicas del smog.

Causas naturales

volcanes

Un volcán en erupción puede emitir altos niveles de dióxido de azufre junto con una gran cantidad de partículas; dos componentes clave para la formación de smog. Sin embargo, el smog creado como resultado de una erupción volcánica se conoce a menudo como vog para distinguirlo como un fenómeno natural. Las reacciones químicas que forman el smog tras una erupción volcánica son diferentes de las reacciones que forman el smog fotoquímico. El término smog engloba el efecto que se produce cuando una gran cantidad de moléculas en fase gaseosa y partículas se emiten a la atmósfera, creando una neblina visible . El evento que causa una gran cantidad de emisiones puede variar, pero aun así resulta en la formación de smog.

Plantas

Las plantas son una fuente natural de hidrocarburos que pueden reaccionar en la atmósfera y producir smog. A nivel mundial, tanto las plantas como el suelo contribuyen de manera sustancial a la producción de hidrocarburos, principalmente mediante la producción de isopreno y terpenos . [ 28 ] Los hidrocarburos liberados por las plantas suelen ser más reactivos que los hidrocarburos artificiales. Por ejemplo, cuando las plantas liberan isopreno, este reacciona muy rápidamente en la atmósfera con radicales hidroxilo . Estas reacciones producen hidroperóxidos que aumentan la formación de ozono. [ 29 ]

Efectos sobre la salud

Miembros del Club Optimista de Highland Park con máscaras antigás en un banquete, Los Ángeles , alrededor de 1954.

El esmog es un problema grave en muchas ciudades y sigue perjudicando la salud humana. [ 30 ] [ 31 ] Los contaminantes secundarios producidos en el esmog fotoquímico, como el ozono , los PAN y los aldehídos , contribuyen a la irritación respiratoria, la irritación ocular y la reducción de la función pulmonar , especialmente entre las poblaciones sensibles.El ozono troposférico , el dióxido de azufre , el dióxido de nitrógeno y el monóxido de carbono son especialmente dañinos para las personas mayores, los niños y las personas con afecciones cardíacas y pulmonares como el enfisema , la bronquitis y el asma . [ 14 ] Puede inflamar las vías respiratorias, disminuir la capacidad pulmonar, causar dificultad para respirar, dolor al inhalar profundamente, sibilancias y tos. Puede causar irritación de ojos y nariz, reseca las membranas protectoras de la nariz y la garganta e interfiere con la capacidad del cuerpo para combatir infecciones, aumentando la susceptibilidad a las enfermedades. [ 32 ] Los ingresos hospitalarios y las muertes por enfermedades respiratorias suelen aumentar durante los períodos en que los niveles de ozono son altos. [ 33 ] [ 34 ]

Existe una falta de conocimiento sobre los efectos a largo plazo de la exposición a la contaminación del aire y el origen del asma. Se realizó un experimento utilizando una contaminación del aire intensa similar a la del Gran Smog de Londres de 1952. Los resultados de este experimento concluyeron que existe un vínculo entre la exposición a la contaminación en la infancia que conduce al desarrollo del asma, proponiendo el efecto continuo del Gran Smog. [ 35 ] Los estudios modernos continúan encontrando vínculos entre la mortalidad y la presencia de smog. Un estudio, publicado en la revista Nature , encontró que los episodios de smog en la ciudad de Jinan , una gran ciudad en el este de China, durante 2011-15, se asociaron con un aumento del 5,87% (IC del 95%: 0,16-11,58%) en la tasa de mortalidad general. Este estudio destaca el efecto de la exposición a la contaminación del aire en la tasa de mortalidad en China. [ 36 ] Un estudio similar en Xi'an encontró una asociación entre la contaminación del aire ambiente y el aumento de la mortalidad asociada con enfermedades respiratorias. [ 37 ]

Niveles de exposición nociva

La EPA de EE. UU. ha desarrollado un índice de calidad del aire para ayudar a explicar los niveles de contaminación atmosférica al público en general. Las concentraciones promedio de ozono de 8 horas de 85 a 104 ppbv se describen como "perjudiciales para grupos sensibles", de 105 a 124 ppbv como "perjudiciales" y de 125 a 404 ppb como "muy perjudiciales". [ 14 ] El rango "muy perjudicial" para otros contaminantes es: 355 μg m −3 – 424 μg m −3 para PM10 ; 15,5 ppm – 30,4 ppm para CO y 0,65 ppm – 1,24 ppm para NO 2 . [ 38 ]

Muertes prematuras debidas al cáncer y a enfermedades respiratorias.

En 2016, la Asociación Médica de Ontario anunció que el esmog es responsable de aproximadamente 9.500 muertes prematuras en la provincia cada año. [ 39 ]

Un estudio de la Sociedad Americana del Cáncer de 20 años de duración encontró que la exposición acumulativa también aumenta la probabilidad de muerte prematura por enfermedad respiratoria, lo que implica que el estándar de 8 horas puede ser insuficiente. [ 40 ]

riesgo de Alzheimer

Se ha descubierto por primera vez que diminutas partículas magnéticas procedentes de la contaminación atmosférica se alojan en el cerebro humano, y los investigadores creen que podrían ser una posible causa de la enfermedad de Alzheimer . Investigadores de la Universidad de Lancaster encontraron abundantes nanopartículas de magnetita en el tejido cerebral de 37 personas de entre 3 y 92 años que vivían en la Ciudad de México y Manchester. Este mineral, altamente magnético, es tóxico y se ha relacionado con la producción de especies reactivas de oxígeno ( radicales libres ) en el cerebro humano, lo que se asocia con enfermedades neurodegenerativas, incluida la enfermedad de Alzheimer. [ 41 ] [ 42 ]

Riesgo de ciertos defectos de nacimiento

Un estudio que examinó a 806 mujeres que tuvieron bebés con defectos congénitos entre 1997 y 2006, y a 849 mujeres que tuvieron bebés sanos, encontró que el smog en el área del Valle de San Joaquín en California estaba relacionado con dos tipos de defectos del tubo neural : espina bífida (una afección que implica, entre otras manifestaciones, ciertas malformaciones de la columna vertebral ) y anencefalia (el subdesarrollo o la ausencia de parte o la totalidad del cerebro, que si no es fatal generalmente resulta en una discapacidad profunda). [ 43 ] Un estudio de cohorte emergente en China relacionó la exposición temprana al smog con un mayor riesgo de resultados adversos en el embarazo, en particular estrés oxidativo . [ 44 ]

Bajo peso al nacer

Según un estudio publicado en The Lancet  , incluso un cambio muy pequeño (5 μg) en la exposición a PM2.5 se asoció con un aumento (18 %) en el riesgo de bajo peso al nacer, y esta relación se mantuvo incluso por debajo de los niveles de seguridad actualmente aceptados. [ 45 ]

Otros efectos negativos

Aunque los graves efectos en la salud causados ​​por el smog son el principal problema, la intensa contaminación del aire causada por la bruma proveniente de la contaminación atmosférica , las partículas de las tormentas de polvo y el humo de los incendios forestales , provoca una reducción de la irradiancia que afecta negativamente tanto a la producción solar fotovoltaica [ 46 ] como al rendimiento agrícola . [ 47 ]

Zonas afectadas

El esmog puede formarse en casi cualquier clima donde las industrias o ciudades emitan grandes cantidades de contaminación atmosférica , como humo o gases. Los precursores del esmog fotoquímico pueden ser transportados a sotavento desde los centros urbanos, lo que permite su formación en zonas suburbanas y rurales a medida que los contaminantes reaccionan con el tiempo durante el transporte. Esto significa que los episodios de esmog pueden afectar regiones alejadas de las fuentes de emisión originales. Sin embargo, es peor durante los períodos de clima cálido y soleado, cuando la temperatura del aire en altura es suficiente para inhibir la circulación vertical. Es especialmente frecuente en cuencas geológicas rodeadas de colinas o montañas. A menudo permanece durante un período prolongado sobre ciudades o áreas urbanas densamente pobladas y puede alcanzar niveles peligrosos.

Asia

India

Durante los meses de otoño y primavera, se queman unos 500 millones de toneladas de residuos de cultivos de arroz y trigo , y los vientos soplan desde el norte y noroeste de la India hacia el este . [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ] Esta vista aérea muestra la quema anual de cultivos en la India, que produce humo y contaminación del aire sobre Delhi y las áreas adyacentes.

En los últimos años, las ciudades del norte de la India han estado cubiertas por una espesa capa de niebla tóxica invernal . La situación se ha agravado en la capital, Delhi . Esta niebla tóxica se debe a la acumulación de material particulado (un tipo de polvo muy fino y gases tóxicos) en el aire debido al estancamiento del movimiento del aire durante el invierno. [ 51 ] Además, durante la transición del posmonzón al invierno, la calidad del aire en la llanura indogangética (IGP) empeora significativamente debido a cambios en los patrones climáticos, como variaciones en el viento, la temperatura y la mezcla de la capa límite. [ 52 ] El impacto de las emisiones tanto de la quema de biomasa como de las actividades urbanas se ha intensificado, lo que ha provocado un aumento de los aerosoles, principalmente material particulado. [ 53 ] La cercana región del Himalaya también se ve afectada, [ 54 ] donde la topografía montañosa atrapa los contaminantes del aire y aumenta los problemas de calidad del aire, especialmente en el norte de la India. [ 55 ]

Delhi es la ciudad más contaminada [ 56 ] del mundo y, según una estimación, la contaminación del aire causa la muerte de aproximadamente 10 500 personas en Delhi cada año. [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ] Durante 2013-14, los niveles máximos de material particulado fino (PM) en Delhi aumentaron en aproximadamente un 44 %, principalmente debido a las altas emisiones vehiculares e industriales, el trabajo de construcción y la quema de cultivos en los estados vecinos. [ 57 ] [ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] Delhi tiene el nivel más alto de material particulado en el aire, PM2.5 considerado el más dañino para la salud, con 153 microgramos. [ 63 ] El aumento del nivel de contaminación del aire ha aumentado significativamente las enfermedades relacionadas con los pulmones (especialmente asma y cáncer de pulmón) entre los niños y las mujeres de Delhi. [ 64 ] [ 65 ] El denso smog en Delhi durante la temporada de invierno produce importantes interrupciones del tráfico aéreo y ferroviario cada año. [ 66 ] Según los meteorólogos indios, la temperatura máxima promedio en Delhi durante los inviernos ha disminuido notablemente desde 1998 debido al aumento de la contaminación del aire. [ 67 ]

Una densa capa de niebla tóxica cubre Connaught Place, Nueva Delhi.

Los ambientalistas han criticado al gobierno de Delhi por no hacer lo suficiente para frenar la contaminación del aire y para informar a la gente sobre los problemas de calidad del aire. [ 58 ] La mayoría de los residentes de Delhi desconocen los alarmantes niveles de contaminación del aire en la ciudad y los riesgos para la salud asociados con ella. [ 61 ] Desde mediados de la década de 1990, Delhi ha emprendido algunas medidas para frenar la contaminación del aire: Delhi tiene la tercera mayor cantidad de árboles entre las ciudades indias [ 68 ] y la Corporación de Transporte de Delhi opera la flota más grande del mundo de autobuses de gas natural comprimido (GNC) respetuosos con el medio ambiente. [ 69 ] En 1996, el Centro para la Ciencia y el Medio Ambiente (CSE) inició un litigio de interés público en la Corte Suprema de la India que ordenó la conversión de la flota de autobuses y taxis de Delhi para que funcionaran con GNC y prohibió el uso de gasolina con plomo en 1998. En 2003, Delhi ganó el primer premio "Socio Internacional del Año de Ciudades Limpias" del Departamento de Energía de los Estados Unidos por sus "audaces esfuerzos para frenar la contaminación del aire y apoyar iniciativas de combustibles alternativos". [ 69 ] También se le ha atribuido al Metro de Delhi una reducción significativa de los contaminantes del aire en la ciudad. [ 70 ]

Sin embargo, según varios autores, la mayoría de estas ganancias se han perdido, especialmente debido a la quema de rastrojos , el aumento de la cuota de mercado de los coches diésel y una disminución considerable del número de pasajeros de autobús. [ 71 ] [ 72 ] Según CUE y el Sistema de Pronóstico e Investigación de la Calidad del Aire (SAFER), la quema de residuos agrícolas en las regiones cercanas de Punjab, Haryana y Uttar Pradesh produce una intensificación severa del smog sobre Delhi. [ 73 ] [ 74 ] El gobierno estatal del vecino Uttar Pradesh está considerando imponer una prohibición de la quema de cultivos para reducir la contaminación en Delhi NCR y un panel ambiental ha apelado a la Corte Suprema de la India para imponer un impuesto del 30% a los coches diésel. [ 75 ] [ 76 ]

Porcelana

Una investigación conjunta realizada en 2006 por investigadores estadounidenses y chinos concluyó que gran parte de la contaminación de Pekín proviene de las ciudades y provincias circundantes. En promedio, entre el 35 % y el 60 % del ozono puede atribuirse a fuentes fuera de la ciudad. La provincia de Shandong y el municipio de Tianjin tienen una "influencia significativa en la calidad del aire de Pekín" [ 77 ] , debido en parte al flujo predominante del sur/sureste durante el verano y a las montañas al norte y noroeste.

Irán

En diciembre de 2005, las escuelas y las oficinas públicas se vieron obligadas a cerrar en Teherán y 1.600 personas fueron trasladadas al hospital, debido a una grave niebla tóxica atribuida en gran medida a los gases de escape de los automóviles sin filtrar. [ 78 ]

Kirguistán

La capital de Kirguistán se ve gravemente afectada por el esmog y se encuentra entre las 10 ciudades con mayor contaminación atmosférica del mundo. [ 79 ] En el invierno de 2020-21, los niveles de contaminación atmosférica superaron el umbral de 100 PM2.5 para una "calidad del aire moderada" durante 25 días en diciembre de 2020 y 25 días en enero de 2021, mientras que en algunos días alcanzaron un promedio de 200-300 PM2.5 , un grado de contaminación atmosférica extremadamente perjudicial para la salud. [ 80 ] La calefacción con carbón, la falta de circulación de aire y las emisiones de escape de los vehículos privados se identifican como las principales causas. [ 80 ] El esmog está directamente relacionado con la construcción descontrolada de lujosos edificios de gran altura (los llamados elitki ) que obstruyen el flujo de aire fresco de montaña que históricamente había ayudado a ventilar la ciudad. [ 80 ]

Mongolia

A finales de la década de 1990, comenzó una inmigración masiva a Ulán Bator desde el campo. Se estima que 150.000 hogares, que viven principalmente en yurtas mongolas tradicionales en las afueras de Ulán Bator, queman leña y carbón (algunas familias pobres queman neumáticos y basura) para calentarse durante el crudo invierno, que dura de octubre a abril, ya que estas zonas periféricas no están conectadas al sistema de calefacción central de la ciudad. Se propuso una solución temporal para reducir la contaminación atmosférica mediante estufas de mayor eficiencia, aunque sin resultados visibles.

Las estufas de carbón tipo ger liberan altos niveles de ceniza y otras partículas (PM). Al inhalarse, estas partículas pueden depositarse en los pulmones y las vías respiratorias y causar problemas de salud. Con niveles de PM entre 2 y 10 veces superiores a los estándares de calidad del aire de Mongolia e internacionales, los de Ulán Bator se encuentran entre los peores del mundo, según un informe del Banco Mundial de diciembre de 2009. El Banco Asiático de Desarrollo (BAD) estima que los costos sanitarios relacionados con esta contaminación atmosférica representan hasta el 4% del PIB de Mongolia. [ 81 ]

Sudeste asiático

El centro de Singapur el 7 de octubre de 2006, cuando se vio afectado por los incendios forestales en Sumatra , Indonesia.

El smog es un problema recurrente en el sudeste asiático causado por incendios forestales y de tierras en Indonesia , especialmente en Sumatra y Kalimantan , aunque se prefiere el término neblina para describir el problema. Los agricultores y propietarios de plantaciones suelen ser la causa de los incendios, que utilizan para despejar terrenos para nuevas plantaciones. Estos incendios afectan principalmente a Brunéi , Indonesia , Filipinas , Malasia , Singapur y Tailandia , y ocasionalmente a Guam y Saipán . [ 82 ] [ 83 ] Las pérdidas económicas de los incendios en 1997 se han estimado en más de 9 mil millones de dólares estadounidenses. [ 84 ] Esto incluye daños en la producción agrícola, destrucción de tierras forestales, salud, transporte, turismo y otras actividades económicas. No se incluyen los problemas sociales, ambientales y psicológicos ni los efectos a largo plazo en la salud. El segundo episodio más reciente de neblina que afectó a Malasia , Singapur y el estrecho de Malaca ocurrió en octubre de 2006 y fue causado por el humo de incendios en Indonesia , que fue arrastrado a través del estrecho de Malaca por vientos del suroeste. Una neblina similar ocurrió en junio de 2013, cuando el índice PSI estableció un nuevo récord en Singapur el 21 de junio a las 12:00 p. m. con una lectura de 401, lo que se encuentra en el rango de "peligroso". [ 85 ]

La Asociación de Naciones del Sudeste Asiático (ASEAN) reaccionó. En 2002, se firmó el Acuerdo sobre Contaminación Transfronteriza por Humo entre todas las naciones de la ASEAN. [ 86 ] La ASEAN formó un Plan de Acción Regional sobre Humo (RHAP) y estableció una unidad de coordinación y apoyo (CSU). [ 87 ] El RHAP, con la ayuda de Canadá , estableció un sistema de monitoreo y alerta para incendios forestales/vegetales e implementó un Sistema de Clasificación de Peligro de Incendio (FDRS). El Departamento Meteorológico de Malasia (MMD) ha emitido una clasificación diaria de peligro de incendio desde septiembre de 2003. [ 88 ] Indonesia ha sido ineficaz en hacer cumplir las políticas legales sobre los agricultores que se desvían.

Pakistán

Desde el inicio de la temporada de invierno , una densa niebla tóxica cargada de contaminantes cubrió gran parte de Punjab , especialmente la ciudad de Lahore , [ 89 ] causando problemas respiratorios e interrumpiendo el tráfico normal. [ 90 ] Un estudio reciente de 2022 muestra que la causa principal de la contaminación en Lahore es el PM relacionado con el tráfico (tanto de escapes como de fuentes no relacionadas con escapes). [ 91 ] La calidad del aire en Punjab, Pakistán, se deteriora notablemente durante la transición del posmonzón al invierno, impulsada por cambios en los patrones climáticos como alteraciones en el viento, la temperatura y la mezcla de la capa límite . [ 52 ] En el posmonzón, las emisiones antropogénicas de fuentes como escapes de vehículos , actividades industriales y quema de cultivos impactan la calidad del aire en todo Punjab, Pakistán, afectando a la región en un 90-100%. [ 54 ] [ 92 ]

Los médicos aconsejaron a los residentes que permanecieran en sus casas y usaran mascarillas al aire libre. [ 93 ]

Reino Unido

Londres

El Londres victoriano era famoso por su densa niebla tóxica, o " sopa de guisantes ", un hecho que a menudo se recrea (como en este caso) para añadir un aire de misterio a un drama de época.

En 1306, la preocupación por la contaminación del aire fue suficiente para que Eduardo I prohibiera (brevemente) las chimeneas de carbón en Londres. [ 7 ] En 1661, el Fumifugium de John Evelyn sugirió quemar madera aromática en lugar de carbón mineral, lo que, según él, reduciría la tos. La « Balada del Gresham College », del mismo año, describe cómo el humo «ahoga nuestros pulmones y espíritus, estropea nuestra vida y oxida nuestro hierro».

Los episodios severos de niebla tóxica continuaron en los siglos XIX y XX, principalmente en invierno, y se les apodó " sopa de guisantes ", por la frase "tan espesa como una sopa de guisantes". La Gran Niebla Tóxica de 1952 oscureció las calles de Londres y mató a aproximadamente 4000 personas en el corto tiempo de cuatro días (otras 8000 [ 94 ] murieron a causa de sus efectos en las semanas y meses siguientes). Inicialmente, se culpó a una epidemia de gripe de la pérdida de vidas.

En 1956, la Ley de Aire Limpio comenzó a implementar legalmente zonas libres de humo en la capital. Se establecieron áreas donde no se permitía quemar carbón blando en hogares ni en negocios, solo coque , que no produce humo. Gracias a estas zonas, la reducción de los niveles de partículas de hollín eliminó la intensa y persistente niebla tóxica de Londres.

Fue después de esto que comenzó la gran limpieza de Londres. Uno a uno, los edificios históricos que, durante los dos siglos anteriores, se habían ennegrecido gradualmente por fuera, vieron sus fachadas de piedra limpiadas y restauradas a su aspecto original. Entre los edificios victorianos cuyo aspecto cambió drásticamente después de la limpieza se encuentra el Museo Británico de Historia Natural . Un ejemplo más reciente fue el Palacio de Westminster , que fue limpiado en la década de 1980. Una notable excepción a la tendencia de restauración fue el número 10 de Downing Street , cuyos ladrillos, tras la limpieza a finales de la década de 1950, resultaron ser naturalmente amarillos; el color negro de la fachada, derivado de la contaminación atmosférica, se consideraba tan icónico que los ladrillos fueron pintados de negro para preservar la imagen. [ 95 ] [ 96 ]

Otras áreas

Campana extractora con filtro de grasa tras 4 días en una ciudad italiana con aire contaminado en invierno (toda la superficie estaba previamente blanca).

Otras zonas del Reino Unido se vieron afectadas por la niebla tóxica, especialmente las zonas altamente industrializadas.

Las ciudades de Glasgow y Edimburgo, en Escocia, sufrieron densas nieblas cargadas de humo en 1909. A Des Voeux, a quien se le atribuye comúnmente la creación del término "smog", presentó en 1911 un documento en la Conferencia de Manchester de la Liga de Reducción de Humo de Gran Bretaña sobre las nieblas y las muertes resultantes. [ 97 ]

Un residente de Birmingham describió condiciones de casi total oscuridad en la década de 1900, antes de la Ley de Aire Limpio, con una visibilidad tan escasa que los ciclistas tenían que bajarse de la bicicleta y caminar para no caerse. [ 98 ]

El 29 de abril de 2015, el Tribunal Supremo del Reino Unido dictaminó que el gobierno debía tomar medidas inmediatas para reducir la contaminación atmosférica, [ 99 ] tras un caso presentado por abogados ambientalistas de ClientEarth. [ 100 ]

América Latina

México

Situada en un valle y con una gran dependencia del automóvil, la Ciudad de México suele sufrir de mala calidad del aire.

Debido a su ubicación en una hondonada montañosa, el aire frío desciende hacia el área urbana de la Ciudad de México , atrapando la contaminación industrial y vehicular debajo y convirtiéndola en la ciudad más tristemente célebre por el smog en América Latina. En una generación, la ciudad pasó de ser conocida por tener uno de los aires más limpios del mundo a tener uno de los niveles de contaminación más graves, con contaminantes como el dióxido de nitrógeno que duplican o triplican los estándares internacionales. [ 101 ]

Niebla fotoquímica sobre la Ciudad de México, diciembre de 2010

Chile

Al igual que la Ciudad de México, la contaminación atmosférica del valle de Santiago en Chile, ubicado entre los Andes y la Cordillera de la Costa , lo convierte en una de las ciudades más afectadas por el smog en Sudamérica. Otros factores que agravan la situación son su elevada latitud (31 grados sur) y el clima seco durante la mayor parte del año.

América del norte

Canadá

Según la Evaluación Científica Canadiense sobre el Smog publicada en 2012, el smog es responsable de efectos perjudiciales para la salud humana y de los ecosistemas, así como para el bienestar socioeconómico en todo el país. Se estimó que la provincia de Ontario sufre daños anuales por valor de 201 millones de dólares en determinados cultivos, y una disminución estimada de los ingresos turísticos de 7,5 millones de dólares en Vancouver y de 1,32 millones de dólares en el Valle del Fraser debido a la menor visibilidad. La contaminación atmosférica en la Columbia Británica es motivo de especial preocupación, sobre todo en el Valle del Fraser, debido a un fenómeno meteorológico denominado inversión térmica , que reduce la dispersión del aire y provoca una mayor concentración de smog. [ 102 ]

Estados Unidos

Aunque la tasa de exposición al ozono troposférico ("smog") y a las partículas finas ("hollín") ha disminuido, en 2026, casi la mitad de las personas en los EE. UU. menores de  18 años viven en un área que recibe una calificación reprobatoria en al menos una medida de contaminación del aire. [ 103 ]
Fotografía tomada por un astronauta de la NASA de una capa de niebla tóxica sobre el centro de Nueva York.
Vista de la niebla tóxica al sur desde el Ayuntamiento de Los Ángeles , septiembre de 2011.
Condados de los Estados Unidos donde no se cumple uno o más estándares nacionales de calidad del aire ambiente , a octubre de 2015.

El smog se dio a conocer al público estadounidense en general en 1933 con la publicación del libro "Stop That Smoke", de Henry Obermeyer, un funcionario de servicios públicos de Nueva York, en el que señaló el efecto en la vida humana e incluso la destrucción de 3000 acres (12 km² ) de la cosecha de espinacas de un agricultor. [ 104 ] Desde entonces, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha designado más de 300 condados estadounidenses como áreas de incumplimiento para uno o más contaminantes monitoreados como parte de las Normas Nacionales de Calidad del Aire Ambiente . [ 105 ] Estas áreas se agrupan principalmente alrededor de grandes áreas metropolitanas, con las zonas de incumplimiento contiguas más grandes en California y el Noreste. Varias agencias gubernamentales de EE. UU. y Canadá colaboran para producir mapas y pronósticos de calidad del aire en tiempo real . [ 106 ] Para combatir las condiciones de smog, las localidades pueden declarar días de "alerta de smog", como en el programa Spare the Air en el Área de la Bahía de San Francisco . En 1970, el Congreso promulgó la Ley de Aire Limpio para regular las emisiones de contaminantes atmosféricos. [ 107 ] 

En Estados Unidos, la contaminación por smog mata a 24.000 estadounidenses cada año. EE. UU. se encuentra entre los países más contaminados por smog, ocupando el puesto 123 de 195 países analizados, donde 1 es el país con menor contaminación y 195 el país con mayor contaminación. [ 108 ]

Los Ángeles y el Valle de San Joaquín

Debido a su ubicación en cuencas bajas rodeadas de montañas, Los Ángeles y el Valle de San Joaquín son conocidos por su contaminación atmosférica. El intenso tráfico vehicular, sumado a los efectos adicionales de la Bahía de San Francisco y los complejos portuarios de Los Ángeles y Long Beach , contribuyen frecuentemente a una mayor contaminación del aire.

Los Ángeles, en particular, es muy propenso a la acumulación de smog debido a las peculiaridades de su geografía y sus patrones climáticos. Los Ángeles se ubica en una cuenca plana con el océano a un lado y cadenas montañosas a los otros tres. Una corriente oceánica fría cercana reduce la temperatura del aire en la superficie, lo que genera una capa de inversión térmica : un fenómeno en el que la temperatura del aire aumenta, en lugar de disminuir, con la altitud, suprimiendo las corrientes térmicas y restringiendo la convección vertical. En conjunto, esto da como resultado una capa de aire relativamente delgada y cerrada sobre la ciudad que no puede escapar fácilmente de la cuenca y tiende a acumular contaminación.

Los Ángeles fue una de las ciudades más conocidas que sufrió de contaminación atmosférica relacionada con el transporte durante gran parte del siglo XX, hasta el punto de que a veces se decía que Los Ángeles era sinónimo de contaminación atmosférica. [ 109 ] En 1970, cuando se aprobó la Ley de Aire Limpio, Los Ángeles era la cuenca más contaminada del país, y California no pudo crear un Plan de Implementación Estatal que le permitiera cumplir con los nuevos estándares de calidad del aire. [ 110 ] Sin embargo, las estrictas regulaciones posteriores de las agencias gubernamentales estatales y federales que supervisaban este problema (como la Junta de Recursos del Aire de California y la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ), incluidas las estrictas restricciones sobre los niveles de emisiones permitidos para todos los automóviles nuevos vendidos en California y las pruebas de emisiones regulares obligatorias para los vehículos más antiguos, dieron como resultado mejoras significativas en la calidad del aire. [ 111 ] Por ejemplo, las concentraciones de compuestos orgánicos volátiles en el aire disminuyeron en un factor de 50 entre 1962 y 2012. [ 112 ] Las concentraciones de contaminantes del aire como los óxidos de nitrógeno y el ozono disminuyeron entre un 70 % y un 80 % durante el mismo período de tiempo. [ 113 ]

Incidentes graves en Estados Unidos

Índice de contaminación

Niebla tóxica en São Paulo , Brasil

La gravedad del esmog se suele medir con instrumentos ópticos automatizados, como los nefelómetros , ya que la bruma afecta a la visibilidad y al control del tráfico en los puertos. Sin embargo, la bruma también puede ser un indicador de mala calidad del aire, aunque esto se refleja mejor con índices de calidad del aire precisos y diseñados específicamente para ello, como el Índice de Calidad del Aire estadounidense , el Índice de Contaminación Atmosférica (API) de Malasia y el Índice de Estándares de Contaminantes de Singapur .

En condiciones de neblina, es probable que el índice reporte el nivel de partículas en suspensión. La divulgación del contaminante responsable es obligatoria en algunas jurisdicciones. [ 118 ]

Referencias culturales

Claude Monet realizó varios viajes a Londres entre 1899 y 1901, durante los cuales pintó vistas del Támesis y del Parlamento que muestran al sol luchando por abrirse paso a través de la atmósfera londinense cargada de niebla tóxica.
  • La densa niebla londinense le valió a la capital el apodo de "El Humo". De manera similar, Edimburgo era conocida como "Auld Reekie". El humo aparece en muchas novelas ambientadas en Londres como un motivo que indica peligro oculto o misterio, quizás de forma más evidente en " El tigre en el humo " (1952) de Margery Allingham , pero también en " Casa desolada " (1852) de Dickens y en " La canción de amor de J. Alfred Prufrock " de T.S. Eliot .
  • En el dibujo animado de Warner Brothers de 1957 , What's Opera, Doc , Elmer Fudd pidió que le ocurrieran varias calamidades a Bugs Bunny , terminando con un grito de "¡¡CONTAMINACIÓN!!".
  • La película para televisión de 1970 , Peligro claro e inminente, fue uno de los primeros programas de entretenimiento de la televisión estadounidense en advertir sobre el problema del esmog y la contaminación del aire, ya que dramatizaba los esfuerzos de un hombre por lograr un aire limpio después de que el enfisema matara a su amigo. [ 119 ]
  • La historia del smog en Los Ángeles se detalla en Smogtown de Chip Jacobs y William J. Kelly. [ 120 ]
  • La serie documental de 2025, Clearing the Air: The War on Smog, sigue la historia del smog en Los Ángeles, desde la primera aparición repentina de nubes de humo sobre la ciudad en 1943, pasando por décadas de investigación científica y presión pública, hasta la creación de la EPA de EE. UU. y la aprobación de la Ley de Aire Limpio , hasta la actualidad, con una contaminación inferior al 1 % de la que alcanzó en su peor momento. [ 121 ] [ 122 ]

Véase también

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