RECUPERACION

Manejo, Restauración y Tratamientos

¿Qué podemos hacer con la polución del aire?

La mejor manera de tratar la polución del aire es asegurarse de que nunca más se produzca. Esto se puede conseguir cambiando a otros combustibles o reajustando los procesos de producción en las industrias. Adicionalmente, nos podemos asegurar de que los contaminantes del aire que son emitidos durante los procesos de producción son atrapados y llevados a otra parte, en vez de dejar que acaben en el aire. El aire que ya está contaminado puede ser tratado, por ejemplo en sistemas limpiadores de aire.

¿Qué podemos hacer para prevenir la polución del aire debida a los procesos de combustión?

Durante la combustión incompleta de un combustible, pueden ser liberados contaminantes del aire. Muchos de estos contaminantes provocan problemas ambientales. Un ejemplo de contaminante del aire que es emitido durante los procesos de combustión es el dióxido de azufre. Para prevenir este problema podemos cambiar a combustibles que contienen menos o nada de azufre. Hemos estado analizando este problema durante bastante tiempo y ya nos hemos pasado al gas natural en vez del fuel oil para las transformaciones energéticas, en la mayoría de los casos.

Otros contaminantes del aire que son emitidos durante los procesos de combustión son los óxidos de nitrógeno. Para prevenir las emisiones de óxidos de nitrógeno, tenemos que prestar atención a la concentración de oxígeno que se añade a los procesos de producción. Cuando la concentración de oxígeno supera un cierto límite, el oxígeno y el nitrógeno pueden reaccionar y formar óxidos de nitrógeno. Sin embargo, cuando la concentración de oxígeno es demasiado baja, otras sustancias tales como dióxido de azufre pueden ser liberadas al aire.

Para prevenir la polución atmosférica durante los procesos de producción, se pueden tomar medidas técnicas, con el fin de ajustar los procesos. Las industrias pueden utilizar técnicas de producción más limpias, tales como técnicas alternativas de destilación, tratamiento de gases y reducción catalítica selectiva.

¿Cómo podemos prevenir las emisiones de partículas de polvo?

Para prevenir las emisiones de partículas de polvo podemos eliminar éstas durante el proceso de producción, utilizando las fuerzas que influyen sobre ellas. En un tanque de sedimentación las partículas pueden sedimentar bajo la influencia de la gravedad. Este método solo puede ser aplicado para partículas de polvo de cierto peso. Para partículas más pequeñas puede ser aplicada fuerza centrífuga en un ciclón. Durante este proceso de circulación las partículas de polvo son lanzadas contra las paredes externas del ciclón, después de lo cual caen por una tubería, para ser contenidas en un tanque. Después de esto las partículas pueden ser retiradas.

Para la separación de partículas de polvo del aire también podemos usar filtros o lavadoras.

Los filtros actúan bajo el principio de los distintos tamaños de partícula. Las partículas más grandes se quedarán en el filtro, mientras que el aire atraviesa el filtro. En las lavadoras el aire entra en contacto con gotas de agua. El polvo que está en el aire en ese momento se quedará en las gotas de agua y debido a esto el aire es limpiado.

¿Cómo se pueden retirar del aire los contaminantes gaseosos?

Los contaminantes gaseosos pueden ser retirados del aire por medio de limpieza de gas (eliminación de gas disolviéndolo en un líquido), por absorción en un sólido o convirtiéndolos en otros gases menos dañinos.

A veces ciertos polvos o sólidos granulados pueden absorber un contaminante del aire. El aire que necesita ser purificado se dirige a través de un sistema de carbón activo o a través de óxidos de metal. Después los gases pueden ser de nuevo liberados, calentando el absorbente.

Algunos gases pueden ser destruidos a través del calor.

¿Qué medidas podemos tomar para prevenir la contaminación del aire debida al tráfico?

El tráfico es la mayor fuente de emisión de gases invernadero. Existen una serie de medidas que podemos tomar para prevenir las emisiones de contaminantes del aire por el tráfico:

- Los motores de los coches pueden ser reajustados, de forma que no se emitan contaminantes del aire.

- Se pueden añadir catalizadores a los tubos de escape de los coches, para disminuir las concentraciones de los gases de combustión.

- En vez de usar un motor basado en diesel o gasolina, podemos usar motores que funcionen con un tipo diferente de fuel. Existe la opción de hacer funcionar a los coches usando gas, aire caliente, vapor o hidrógeno como combustibles, o usando electricidad, por ejemplo a través de paneles solares. Todas estas opciones han sido investigadas y ahora mismo el motor eléctrico parece ser la solución más probable para el futuro.

¿Qué podemos hacer contra los contaminantes biodegradables del aire procedentes de las granjas?

En las granjas se usa a menudo el estiércol para asegurarse de que las plantas que el granjero cultiva obtienen todos los nutrientes que necesitan. Sin embargo, este estiércol a menudo hace que pase amoniaco al aire. Cuando este contaminante acaba en el suelo a través del aire, puede causar acidificación y sobre-fertilización.

Existen unas cuantas medidas que podemos tomar:

- Podemos asegurarnos de que pasa menos amoniaco al aire infectando el estiércol en el suelo, en vez de extendiéndolo directamente en el campo. Purificar el aire en los establos y en los lugares donde se almacena el estiércol también puede prevenir el impacto ambiental.

- Las partículas biodegradables, tales como amoniaco, pueden ser atrapadas en un bio filtro. En un bio filtro ponemos algo de compost (=fertilizante orgánico), mezclado con un relleno. En este material, en una capa mucosa llamada bio film, los microorganismos se volverán activos y empezarán a descomponer los contaminantes.

- Otro método que puede ser aplicado es la limpieza del aire contaminado en una bio lavadora. En una bio lavadora el aire es absorbido por el agua que corre a lo largo de un paquete. Este paquete contiene microorganismos, que pueden transformar los contaminantes

MONITOREO SOBRE LA CALIDAD

La actividad diaria de la ciudad genera una gran cantidad de sustancias que modifican la composición natural del aire. La quema de combustibles fósiles para el transporte y la generación de energía, tanto a nivel industrial como doméstico, produce miles de toneladas de contaminantes que diariamente son emitidos a la atmósfera. Los vehículos son la principal fuente de emisión, le siguen en importancia las fuentes de área, la industria, los hogares y las emisiones de fuentes naturales (biogénicas).El deterioro de la calidad del aire por la presencia de sustancias contaminantes tiene un efecto negativo en la salud humana y el medio ambiente. Diversos estudios realizados en la Ciudad de México y otras ciudades alrededor del mundo, han demostrado que existe una relación entre el incremento en la concentración de los contaminantes del aire y el aumento de enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Algunos contaminantes como las partículas suspendidas están asociados además con el aumento en las visitas a salas de urgencia y la mortalidad.

Una manera de proteger la salud de la población es a través del monitoreo y la difusión continuos del estado de la calidad del aire. En la Ciudad de México, el Sistema de Monitoreo Atmosférico (SIMAT) es el responsable de la medición permanente de los principales contaminantes del aire. El objetivo del monitoreo de la calidad del aire es generar información para:

Evaluar el cumplimiento de las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) de salud ambiental en la Ciudad de México y la zona conurbada.

Evaluar el estado de la calidad del aire con respecto a la concentración de los contaminantes criterios.

Cuantificar los niveles de exposición de la población a la contaminación del aire ambiente.

Informar y prevenir a la población sobre los niveles de contaminación y sus posibles riesgos.

Proporcionar información inmediata para la activación o desactivación de alertas o procedimientos de emergencia, derivados de una concentración de contaminantes asociada a actividades humanas y/o a fuentes naturales, que pueda representar un riesgo para la salud o el medio ambiente.

Informar de manera oportuna a la población sobre el estado que guarda la calidad del aire.

Generar información para la evaluación de la distribución espacial y el transporte de los contaminantes atmosféricos.

Generar datos confiables para la evaluación y seguimiento de las estrategias de gestión de la calidad del aire instrumentadas en la Ciudad de México y la zona conurbada.

Evaluar la tendencia histórica del contaminante criterio en la Ciudad de México y la zona conurbada.

El SIMAT cuenta con más de 40 sitios de monitoreo distribuidos en el área metropolitana, comprendiendo demarcaciones del Distrito Federal y la zona conurbada del Estado de México. Estos sitios se conocen como estaciones de monitoreo de la calidad del aire, y en la mayoría se utilizan equipos continuos para realizar la medición de los contaminantes criterios requeridos por la normatividad federal: dióxido de azufre, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono y partículas suspendidas. En algunos de ellos se realizan también mediciones continuas de las principales variables meteorológicas de superficie, incluyendo la radiación solar ultravioleta. En el resto se utilizan equipos manuales para la recolección de muestras de partículas suspendidas y de depósito atmosférico. La medición de los contaminantes del aire es una actividad técnica compleja que involucra el uso de equipo especializado, personal calificado para su operación y una infraestructura adecuada de soporte y comunicaciones. Además de la medición, es necesario asegurar que los datos generados describan de manera apropiada el estado de la calidad del aire, por ello, la operación del programa de monitoreo requiere también de metodologías y estándares para la medición, así como de un programa continuo de aseguramiento de la calidad.

En términos operativos, el Sistema de Monitoreo Atmosférico en su conjunto está conformado por cuatro subsistemas (RAMA, REDMA, REDMET y REDDA), un laboratorio para los análisis fisicoquímicos de muestras (LAA) y un centro de procesamiento y difusión de datos (CICA), descritos a continuación:

La Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) utiliza equipos continuos para la medición de dióxido de azufre, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono, PM10 y PM2.5. Está integrada por 29 estaciones de monitoreo y cuenta con un laboratorio para el mantenimiento y calibración de los equipos de monitoreo.

La Red Manual de Monitoreo Atmosférico (REDMA) es responsable de la recolección de muestras de partículas suspendidas para su análisis gravimétrico y la determinación de metales pesados, principalmente plomo. Esta red está integrada por 11 sitios y utiliza equipos manuales para el muestreo que se realiza una vez cada seis días.

La Red de Meteorología y Radiación Solar (REDMET) está integrada por 19 sitios con equipos continuos para la medición de las principales variables meteorológicas de superficie: temperatura, humedad relativa, dirección y velocidad de viento, radiación solar y presión barométrica.

La Red de Depósito Atmosférico (REDDA) utiliza equipos semiautomáticos para la recolección de muestras de depósito seco (polvo sedimentable) y deposito húmedo (lluvia, granizo, nieve, rocío) en los 16 sitios de muestreo. En las muestras de depósito húmedo se realiza un análisis fisicoquímico para conocer las características físicas de la precipitación, su composición iónica y acidez. El muestreo se realiza una vez cada siete días.

El Laboratorio de Análisis Ambiental (LAA) es el área responsable del análisis fisicoquímico de las muestras recolectadas por las diferentes redes de monitoreo. Cuenta con laboratorios para análisis elemental, cromatografía de gases, gravimetría y estudio de aerosoles.

El Centro de Información de la Calidad del Aire (CICA) es el repositorio de todos los datos generados por el Sistema de Monitoreo Atmosférico, es responsable de la validación, procesamiento y difusión de la información generada por el programa de monitoreo.

ESTÁNDARES Y LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES NACIONALES

Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire

Los ECA se definen como aquellos "niveles de concentración máxima de contaminantes del aire que en su condición de cuerpo receptor es recomendable no exceder para evitar riesgo a la salud humana. Como estos estándares protegen la salud, son considerados estándares primarios"3.

El valor correspondiente para la concentración del plomo fue establecido por DS 069-2003-PCM (15/06/03). En la Tabla 2-1 se muestran los parámetros regulados. Los ECA son "referencia obligatoria en el diseño y aplicación de las políticas ambientales y de las políticas, planes y programas públicos en general. Ninguna autoridad judicial o administrativa podrá hacer uso de los estándares nacionales de calidad ambiental del aire, con el objeto de sancionar bajo forma alguna a personas jurídicas o naturales"4.

Estándares Internacionales de Calidad Ambiental del Aire

Existe una gran diversidad de estándares de calidad de aire y emisiones en las diferentes jurisdicciones. Además, existen estándares emitidos por entidades de nivel supranacional, tales como el Grupo del Banco Mundial y la Organización Mundial de la Salud (OMS). En esta sección se

presentan los estándares de calidad de aire y emisiones de estas instituciones, así como los del Gobierno Federal de Canadá y de la

Provincia de Ontario, a manera de referencia. Los estándares de calidad del aire de la OMS y el Grupo del Banco Mundial han sido diseñados para alcanzar una calidad del aire que proteja la salud pública en diversos contextos y como tal no reflejan necesariamente los estándares de calidad del aire ambiental de los países en forma individual. El Grupo del Banco Mundial es el único organismo que se ha revisado y resumido en este documento que proporciona límites de emisión de fuente puntual específicamente para la industria de fundición y refinería.

Los estándares canadienses de calidad del aire varían según el enfoque adoptado para equilibrar los riesgos a la salud, la factibilidad tecnológica, las consideraciones económicas y otros factores políticos y sociales diversos que, a su vez, dependerán, entre otras cosas, del nivel de desarrollo y la capacidad nacional en el manejo de la calidad del aire.

En la mayoría de las jurisdicciones y organismos internacionales los estándares de calidad de aire ambiental se encuentran establecidos en la regulación y los estándares de emisión son calculados de manera específica para cada proyecto con el fin de asegurar el cumplimiento del estándar de calidad de aire ambiental aplicable. Únicamente la Corporación Financiera Internacional (Grupo del Banco Mundial) define límites de emisión para las actividades minero-metalúrgicas.

EFECTOS DE LA SALUD HUMANA

Los principales efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud van desde alteraciones de la función pulmonar, problemas cardíacos y otros síntomas y molestias hasta un aumento del número de defunciones, de ingresos hospitalarios y de visitas a urgencias, especialmente por causas respiratorias y cardiovasculares.

El efecto de la contaminación atmosférica mantiene una gradación tanto en la gravedad de sus consecuencias como en la población a riesgo afectada (Figura. 3). Así, a medida que los efectos son menos graves, el porcentaje de población afectada es mayor.

Los efectos de la exposición crónica superan en magnitud a los efectos agudos debidos a exposiciones en el corto plazo.

En los últimos años ha habido un importante avance en el conocimiento y comprensión de los efectos de la contaminación atmosférica sobre la salud proporcionado por un gran número de trabajos científicos en todo el mundo. Estos estudios han puesto de manifiesto la importancia de la calidad del aire en la salud de la población y han permitido identificar los principales mecanismos de acción por los cuales la exposición a contaminación atmosférica causa daños en la salud.

A finales de los años 70 y durante la década siguiente, la mayoría de expertos pensaban que, con los niveles que se registraban en la mayoría de ciudades de los países más desarrollados, la contaminación atmosférica no representaba un peligro importante para la salud. Hoy en día, unos

30 años después, las principales agencias encargadas de la protección de la salud y del medio ambiente -como la OMS, la Agencia Europea de Medio Ambiente o la Agencia de Protección Ambiental de los EEUU (EPA)-, reconocen que la inhalación de contaminantes, especialmente de partículas finas, representa un aumento de riesgo de defunción prematura. Este cambio tan importante, comenzó con el análisis de los efectos agudos, o a corto plazo, de los incrementos de la contaminación atmosférica. Con el tiempo, y los resultados de estudios posteriores, se sabe que los efectos debidos a la exposición crónica (efectos a largo plazo), pueden ser considerablemente más importantes en términos de reducción de la esperanza de vida y morbilidad crónica.

Efectos sobre la salud de las fuentes principales de contaminación y los valores fijados por las directrices de la OMS

PARTÍCULAS EN SUSPENSIÓN (PM)

Valores fijados en las Directrices

PM2.5: 10 µg/m3 de media anual - 25 µg/m3 de media en 24h

PM10: 20 µg/m3 de media anual - 50 µg/m3 de media en 24h

Las Directrices fijan por primera vez un valor de referencia para las partículas en suspensión (PM). El objetivo consiste en reducir al máximo las concentraciones. Como no se conoce un umbral de PM por debajo del cual desaparezcan los efectos nocivos para la salud, el valor recomendado debe representar un objetivo aceptable y alcanzable a fin de minimizar dichos efectos en función de las limitaciones, las capacidades y las prioridades locales en materia de salud pública.

Definición y fuentes principales

Las PM afectan a más personas que cualquier otro contaminante y sus principales componentes son los sulfatos, los nitratos, el amoníaco, el cloruro sódico, el carbón, el polvo de minerales y el agua. Las PM consisten en una compleja mezcla de partículas líquidas y sólidas de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire. Las partículas se clasifican en función de su diámetro aerodinámico en PM10 (partículas con un diámetro aerodinámico inferior a 10 µm) y PM2.5 (diámetro aerodinámico inferior a 2,5 µm). Estas últimas suponen mayor peligro porque, al inhalarlas, pueden alcanzar las zonas periféricas de los bronquiolos y alterar el intercambio pulmonar de gases.

Efectos sobre la salud

Los efectos de las PM sobre la salud se producen a los niveles de exposición a los que está sometida actualmente la mayoría de la población urbana y rural de los países desarrollados y en desarrollo. La exposición crónica a las partículas aumenta el riesgo de enfermedades cardiovasculares y respiratorias, así como de cáncer de pulmón. En los países en desarrollo, la exposición a los contaminantes derivados de la combustión de combustibles sólidos en fuegos abiertos y cocinas tradicionales en espacios cerrados aumenta el riesgo de infección aguda en las

vías respiratorias inferiores y la mortalidad por esta causa en los niños pequeños; la polución atmosférica en espacios interiores procedente de combustibles sólidos constituye también un importante factor de riesgo de enfermedad pulmonar obstructiva crónica y cáncer de pulmón entre los adultos. La mortalidad en ciudades con niveles elevados de contaminación supera entre un 15% y un 20% la registrada en ciudades más limpias. Incluso en la UE, la esperanza de vida promedio es 8,6 meses inferior debido a la exposición a las PM2.5 generadas por actividades humanas.

DIÓXIDO DE NITRÓGENO (NO2)

Valores fijados en las Directrices

40 µg/m3 de media anual - 200 µg/m3 de media en 1h

El valor actual de 40 µg/m3 (de media anual) fijado en las Directrices de la OMS para proteger a la población de los efectos nocivos para la salud del NO2 gaseoso no ha cambiado respecto al recomendado en las directrices anteriores.

Definición y fuentes principales

Como contaminante atmosférico, el NO2 puede correlacionarse con varias actividades: Como contaminante atmosférico, el NO2 puede correlacionarse con varias actividades: En concentraciones de corta duración superiores a 200 mg/m3, es un gas tóxico que causa una importante inflamación de las vías respiratorias.

Es la fuente principal de los aerosoles de nitrato, que constituyen una parte importante de las PM2.5 y, en presencia de luz ultravioleta, del ozono.

Las principales fuentes de emisiones antropogénicas de NO2 son los procesos de combustión (calefacción, generación de electricidad y motores de vehículos y barcos).

Efectos sobre la salud

Estudios epidemiológicos han revelado que los síntomas de bronquitis en niños asmáticos aumentan en relación con la exposición prolongada al La disminución del desarrollo de la función pulmonar también se asocia con las concentraciones de NO2 registradas (u observadas) actualmente en ciudades europeas y norteamericanas.

DIÓXIDO DE AZUFRE (SO2)

Valores fijados en las Directrices

20 µg/m3 de media en 24h - 500 µg/m3 de media en 10 min

La concentración de SO2 en períodos promedio de 10 minutos no debería superar los 500 µg/m3. Los estudios indican que un porcentaje de las personas con asma experimenta cambios en la función pulmonar y síntomas respiratorios tras períodos de exposición al SO2 de tan sólo 10 minutos.

La revisión de la directriz referente a la concentración de SO2 en 24 horas, que ha descendido de 125 a 20 µg/m3, se basa en las siguientes consideraciones:

Los efectos nocivos sobre la salud están asociados a niveles de SO2 muy inferiores a los aceptados hasta ahora. Se requiere mayor grado de protección.

Pese a las dudas que plantea todavía la causalidad de los efectos de bajas concentraciones de SO2, es probable que la reducción de las concentraciones disminuya la exposición a otros contaminantes.

Definición y fuentes principales

El SO2 es un gas incoloro con un olor penetrante que se genera con la combustión de fósiles (carbón y petróleo) y la fundición de menas que contienen azufre. La principal fuente antropogénica del SO2 es la combustión de fósiles que contienen azufre usados para la calefacción doméstica, la generación de electricidad y los vehículos a motor.

Efectos sobre la salud

SO2 puede afectar al sistema respiratorio y las funciones pulmonares, y causa irritación ocular. La inflamación del sistema respiratorio provoca tos, secreción mucosa y agravamiento del asma y la bronquitis crónica; asimismo, aumenta la propensión de las personas a contraer infecciones del sistema respiratorio. Los ingresos hospitalarios por cardiopatías y la mortalidad aumentan en los días en que los niveles de SO2 son más elevados. En combinación con el agua, el SO2 se convierte en ácido sulfúrico, que es el principal componente de la lluvia ácida que causa la deforestación.

OZONO (O3)

Valores fijados en las Directrices

100 µg/m3 de media en 8h

El límite (fijado previamente en 120 mg/m3 de media en 8h) ha descendido a 100 mg/m3 de media en 8h en base a la relación concluyente establecida recientemente entre el nivel de ozono y la mortalidad diaria en concentraciones inferiores a 120 mg/m3.

Definición y fuentes principales

El ozono a nivel del suelo -que no debe confundirse con la capa de ozono en la atmósfera superior- es uno de los principales componentes de la niebla tóxica. Éste se forma por la reacción con la luz solar (fotoquímica) de contaminantes como los óxidos de nitrógeno (NOx) procedentes de las

emisiones de vehículos o la industria y los compuestos orgánicos volátiles (COV) emitidos por los vehículos, los disolventes y la industria. Los niveles de ozono más elevados se registran durante los períodos de tiempo soleado.

Efectos sobre la salud

El exceso de ozono en el aire puede producir efectos adversos de consideración en la salud humana. Puede causar problemas respiratorios, provocar asma, reducir la función pulmonar y originar enfermedades pulmonares. Actualmente se trata de uno de los contaminantes atmosféricos que más preocupan en Europa. Diversos estudios europeos han revelado que la mortalidad diaria y mortalidad por cardiopatías aumentan un 0,3% y un 0,4% respectivamente con un aumento de 10 µg/m3 en la concentración de ozono.