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Contingencias ambientales durante la temporada de ozono, problema de salud pública

 


Por Amapola Nava

Ciudad de México. 6 de abril de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- La temporada de ozono ha comenzado en la Ciudad de México. En esta época se conjuntan condiciones atmosféricas y humanas que deterioran la calidad del aire y aumentan las probabilidades de tener una contingencia ambiental. Estas contingencias más que un problema de movilidad deben ser consideradas un problema de salud pública. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el 2012, en el mundo hubo tres millones de muertes prematuras por la mala calidad el aire.

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Existen diversos tipos de contaminantes presentes en la atmósfera de la Ciudad de México, pero en los meses que van de febrero a junio, es el ozono (O3) el que preocupa a la capital del país. En esta temporada los niveles de este gas llegan a elevarse hasta el punto en que perjudican gravemente la salud de todos los seres vivos.

Doctora-Amparo-Martínez.jpgDoctora Amparo Martínez.Según el Instituto Nacional de Salud Pública tan solo en la capital del país, 260 muertes prematuras podrían haberse evitado si se respetaran los niveles de calidad del aire establecidos por la Norma Oficial Mexicana para el ozono, y mil 89 decesos podrían haberse prevenido si se cumpliera con los niveles y criterios que postula la OMS para este mismo contaminante, comenta María Amparo Martínez Arroyo, directora general del Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC).

Ozono “bueno” y ozono “malo” 

En la estratósfera, región de la atmósfera que se extiende entre los 10 y los 50 kilómetros de altitud, se encuentra la capa de ozono. Esta capa se originó a partir del surgimiento de los primeros organismos que liberaron oxígeno en la atmósfera, y gracias a su capacidad de bloquear la entrada de rayos ultravioleta a la superficie de la Tierra permitió que los seres vivos salieran de los mares y pudieran iniciar su vida en la Tierra. Es por esto que al ozono que conforma esta capa se le denomina coloquialmente “ozono bueno”, explica Amparo Martínez.

El “ozono bueno” se encuentra a más de 15 kilómetros de altura, así que los seres humanos no tienen contacto directo con él. El problema surge cuando este gas entra en contacto directo con los seres vivos, pues tiene propiedades altamente oxidantes.

Al producirse y acumularse en la capa más interna de la atmósfera, llamada tropósfera, el ozono produce irritación en las vías respiratorias y se ha relacionado con el aumento en la mortalidad y la morbilidad de población expuesta de manera crónica. A este ozono troposférico es al que se le conoce como “ozono malo”.

¿De dónde viene el ozono de la tropósfera? 

El ozono, en el ambiente urbano, se forma por la reacción entre dos tipos de contaminantes, los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). Estos gases provienen del escape de los automóviles, son producto de la industria, de las fugas de gas, del uso de solventes químicos, de los vapores que se escapan de las gasolinas y de otros productos humanos. 

Pero estos gases solo reaccionarán entre sí al estar en presencia de la luz solar. Esto ocasiona que en los meses y las horas del día de mayor incidencia de radiación solar y de mayor temperatura aumenten los problemas de contaminación por ozono. Y si a esto se le suma la ausencia de vientos que dispersen el ozono acumulado, las cantidades del gas podrían elevarse y perjudicar el bienestar de la población.

El viento, ayudante y enemigo

Al observar, desde un punto alto, una gran urbe como la Ciudad de México, es común reconocer una nata grisácea inundando el espacio aéreo y envolviendo tanto a personas como edificios. Esta franja de aproximadamente un kilómetro de espesor, que suele verse como un indicador de la contaminación en la ciudad, es la capa límite atmosférica, también llamada capa de mezcla. 

Capa-límite-atmosférica.jpgCapa límite atmosférica o capa de mezcla en la CDMX.Esta franja, tan fácil de distinguir a simple vista, es el estrato atmosférico sujeto a la influencia de la superficie terrestre y tiene la característica de responder en escalas de tiempo de una hora o menos. Es decir, esta parte de la atmósfera se puede ver modificada por las acciones humanas en cuestión de minutos. Esta característica ocasiona que a las horas de tránsito vehicular pesado se acumulen los contaminantes, pero también permite que el viento disperse los materiales nocivos acumulados, explica Amparo Martínez.

 Así, el viento se convierte en una variable meteorológica que influye enormemente en los procesos de acumulación del ozono en las ciudades. Tal es su influencia que cuando se presentan velocidades del viento iguales o mayores a los cinco metros por segundo se dice que se tienen condiciones bastante buenas para la dispersión de los contaminantes, pero cuando las velocidades son menores a este valor, es cuando se habla de estabilidad atmosférica. Es en ese momento cuando se sabe que será un día complicado para la calidad del aire en la urbe, comenta Tanya Müller, titular de la Secretaría del Medio Ambiente (Sedema) de la Ciudad de México.

En este punto, los expertos coinciden en que las medidas de protección adoptadas por los gobiernos pueden ser adecuadas, pero sin la presencia de los vientos no hay manera de evitar que el ozono se siga acumulando en la ciudad, sin parar radicalmente las actividades humanas contaminantes.

Pero el viento también puede comportarse como un enemigo para la calidad del aire de la Ciudad de México. Pues, aunque puede alejar los contaminantes que se generan en la Ciudad de México, también puede transportar los contaminantes de otras regiones hacia la capital. Así, los vientos suelen acarrear sustancias nocivas entre Tula, Hidalgo, Puebla, la Ciudad de México y otras zonas.

Predecir los vientos para evitar o declarar contingencias

El papel del viento en la dispersión de contaminantes es tan trascendental que la Dirección de Monitoreo Atmosférico de la Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México, en colaboración con el Centro Nacional de Supercomputación (CNS) de Barcelona, desarrolló un modelo que predice la velocidad y la dirección del viento en diferentes regiones del país, con 24 horas de anticipación.

Figura 1.pngMapa dinámico del viento en superficie para la CDMX. El tamaño de las flechas indica la velocidad del viento

Este modelo permite seleccionar áreas específicas del país y generar mapas que muestren la dirección y la velocidad del viento. Para la megalópolis, estos mapas tienen un valor pronóstico muy alto. Si existe un estado de contaminación crítica, los expertos podrán observar los patrones del viento y conocer las probabilidades de que las sustancias perjudiciales se dispersen o se sigan acumulando. Con esto pueden tomar decisiones para decretar o levantar contingencias ambientales.

Estos modelos también permiten observar las fuentes de contaminación que proviene de regiones aledañas a la ciudad. 

El humano cambia la composición de la atmósfera

La atmósfera está compuesta por un conjunto de capas gaseosas de más de 600 kilómetros de espesor que recubre el planeta, explica Amparo Martínez. Esto puede llevar a las personas a preguntarse ¿cómo es posible que los seres humanos afecten el clima o la composición de la atmósfera si esta es tan grande?

“Lo que sucede es que los procesos de contaminación y los fenómenos climáticos ocurren solamente entre los 10 y 12 primeros kilómetros de la atmósfera, en la capa denominada tropósfera”, comenta la directora del INECC.

Y esto se vuelve más radical si se considera que la capa límite atmosférica puede circunscribirse a un kilómetro o kilómetro y medio a partir de la superficie.       

Actividades humanas que propician la formación de ozono 

ozon-frases1-4617.jpgTeóricamente las actividades humanas no producen ozono, en realidad este es un contaminante secundario que se origina a partir de la reacción entre los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles. Pero los humanos sí son causantes de los niveles críticos que existen de estos dos tipos de compuestos en las ciudades.

“Aunque los coches no emiten ozono, emiten óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles que en la atmósfera, cuando hay luz y calor, reaccionan y forman ozono. Entonces lo que ha sucedido en algunas de las contingencias es que se dan al mismo tiempo todas las circunstancias, hace mucho sol, calor y no hay viento suficiente”, explica Tanya Müller. 

Los vehículos son los responsables de la producción de 80 por ciento de los óxidos de nitrógeno en las ciudades, mientras que los compuestos orgánicos volátiles no tienen un precursor mayoritario único, provienen tanto de las fugas domésticas de gas, de los materiales y pinturas que se utilizan para recubrir edificios, de plaguicidas, productos de cuidado personal, automóviles y otros hidrocarburos volátiles.

Modelos viejos, grandes contaminantes

“Cuando se habla de los compuestos orgánicos volátiles, no hay una sola fuente de emisión que tenga más de 12 por ciento de responsabilidad en el problema”, comenta Martín Gutiérrez Lacayo, coordinador ejecutivo de la Comisión Ambiental de la Megalópolis (Came).

ozon-frases2-4617.jpgEsto ocasiona que el control de los óxidos de nitrógeno sea mucho más factible, pues al controlar la cantidad de emisiones vehiculares se controla la mayor parte de estos contaminantes. En la Ciudad de México, esto se ha abordado mediante el programa Hoy No Circula, que intenta reducir la cantidad de automóviles circulantes en la urbe, además de impulsar la renovación de los viejos modelos de autos.

Esto último se debe a que a los nuevos modelos de automóvil se les ha incorporado un equipo denominado convertidor catalítico de tres vías, que convierte el monóxido de nitrógeno en oxígeno y nitrógeno, pero que además permite transformar en dióxido de carbono y agua, los hidrocarburos que no se quemaron completamente, es decir, los compuestos orgánicos volátiles.

De esta manera, se disminuyen al mismo tiempo los dos compuestos críticos. Esto es crucial, pues se ha observado que disminuir los óxidos de nitrógeno, sin disminuir a la par los compuestos orgánicos volátiles, puede traducirse en un incremento del ozono en el aire, puntualiza Amparo Martínez.

Ningún habitante en la megalópolis respira aire de buena calidad

Históricamente, la calidad del aire en la Ciudad de México ha mejorado. En 1989, año en el que se establece el programa Hoy No Circula, la urbe pasaba 321 días con mala calidad del aire, según el análisis de la Came. Para el año 2014, los días de mala calidad del aire se redujeron a 123. Y para el 2016, se había logrado un reducción de 30 por ciento de los niveles de ozono en la zona metropolitana, según la Sedema. 

 calle.jpgEsto representaba un gran logro de las políticas públicas ambientales en la ciudad. Pero este éxito no debía nublar la realidad, desde el 2010 se había llegado a un estancamiento en la reducción de contaminantes y los niveles de contaminantes permitidos en las normas oficiales mexicanas estaban muy lejos de los niveles recomendados por la OMS, explica Martín Gutiérrez.

Fue entonces cuando se decidió volver más estrictas las normas que regulaban la contaminación por ozono y el límite permitido se bajó de 0.11 partes por millón —que indica el número de unidades de ozono que hay por un millón de unidades en el aire— a 0.095 como promedio en una hora. Y de 0.08 a 0.07 partes por millón para el promedio de ocho horas.

Esto se tradujo a la necesidad de declarar contingencia ambiental al alcanzar los 150 puntos del índice de calidad del aire y, con ello, el número de días de mala calidad del aire en la ciudad aumentaron.

ozono-rec1-4617.jpgComo consecuencia, el 14 de mayo de 2016, al alcanzar los 209 puntos en el índice de calidad del aire se activó la Fase I de contingencia ambiental, con el fin de reducir la pésima calidad del aire y los riesgos a la salud. 

No es que ese año fuera un año especialmente contaminado, sino que se pusieron más estrictos en cuanto a la protección de la salud. Por eso hubo la percepción de que se tenía peor calidad del aire, pero en realidad ya en 2010 se había tenido momentos peores, detalla Martín Gutiérrez.

“Aunque sí se ha mejorado, no hay un ciudadano en la megalópolis que respire buena calidad del aire. Tener 212 días de mala calidad de aire en la Ciudad de México, como se tuvieron en 2016, no es para decir que estamos muy bien, sino para decir que hay que trabajar mucho más”, comenta el coordinador ejecutivo de la Came. 

El objetivo es, para 2030, reducir los niveles de contaminantes en el aire de las ciudades en el país hasta los límites que la OMS considera necesarios para mantener la salud humana.

Martín Gutiérrez explica que se está trabajando para basar las decisiones de las políticas ambientales en evidencia científica. Lo que se pretende es construir a mediano y largo plazo con ayuda de la ciencia, concluye.

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