La ciencia detrás del smog y sus ominosas implicaciones

El «Gran Smog de Londres» o «el Gran humo» en diciembre de 1952 fue la crisis de contaminación del aire más severa en la historia europea, causando alrededor de 8.000-12.000 muertes.

el Smog de Londres fue precedido por el Smog de Donora de 1948 en los Estados Unidos. Las nubes de Smog, que consisten en polvo metálico, dióxido de azufre y monóxido de carbono, se desarrollaron el 26 de octubre de 1948. Como resultado, alrededor de 7.000 residentes sufrieron diversos problemas respiratorios y fueron hospitalizados. Al menos 20 residentes murieron en 5-6 días., Del mismo modo, Beijing sufrió una importante contaminación del aire en 2013 debido a la quema de carbón, que causó 366.000 muertes prematuras.

estos desastres ambientales no ocurrieron en un día. Hubo muchos signos alarmantes, como los que estamos presenciando en Delhi hoy en día.

fuentes de Smog

para las ciudades ubicadas en cuencas fluviales y rodeadas de montañas, el smog es un problema persistente porque el smog atrapado en el valle no puede ser transportado por el viento. Los contaminantes primarios son los que contribuyen a la formación de smog y se emiten directamente desde la fuente.,

los contaminantes secundarios se forman en la atmósfera por interacciones químicas de contaminantes primarios con condiciones ambientales normales. Los principales contaminantes que conducen a la contaminación del aire son los óxidos de nitrógeno, especialmente los óxidos de nitrógeno y los óxidos nítricos, que se liberan en la atmósfera por la combustión de combustibles fósiles procedentes de centrales eléctricas de carbón, emisiones de fábricas y escapes de automóviles.

El dióxido de nitrógeno es un contaminante grave del aire que, al inhalarlo, causa edema pulmonar (acumulación de líquido excesivo en los pulmones)., Además, contribuye al smog fotoquímico, causando graves daños al medio ambiente.

mecanismo General de formación de smog

algunos contaminantes menos visibles incluyen Halógenos, que contienen compuestos como clorofluorocarbonos (CFC). Estos son gases artificiales, no biodegradables y como tampoco son solubles en agua, no pueden ser arrastrados por la lluvia.

el smog sulfuroso y el smog fotoquímico son dos tipos distintos de smog reconocidos hasta ahora. El smog sulfuroso, también conocido como SMOG de Londres, se desarrolla debido a la alta concentración de óxidos de azufre en el aire., Este gas es un contaminante del aire grave, causando irritación a los ojos humanos, nariz y pulmones. Es liberado al aire por combustibles fósiles que contienen azufre como el carbón. Los volcanes también emiten dióxido de azufre en la atmósfera.

se estima que la emisión de dióxido de azufre por fuentes naturales es del 24%, mientras que las fuentes antropógenas aportan el 76% restante.

el smog fotoquímico se produce cuando la luz solar reacciona con óxidos de nitrógeno y al menos un compuesto orgánico volátil (COV) en la atmósfera., La formación química de partículas transportadas por el aire y ozono a nivel del suelo tiene lugar a la luz solar. Las pinturas, la gasolina y muchos disolventes de limpieza liberan COV a la atmósfera. Los compuestos aromáticos como el benceno, el tolueno y el xileno son cancerígenos y pueden causar leucemia. Se ha comprobado que los COV pueden contribuir indirectamente a los problemas respiratorios y otros problemas relacionados con el ozono.

Es bien sabido que la capa de ozono nos protege de los dañinos rayos UV. Sin embargo, el ozono cerca del suelo es dañino, especialmente para aquellos que sufren de enfermedades respiratorias como el asma., Puede dañar los tejidos pulmonares, provocar picazón y ardor en los ojos, interferir con la fotosíntesis y causar supresión en el crecimiento de las plantas.

trazado, análisis e interpretación de los datos de calidad del aire en tiempo real

para abordar los efectos adversos del smog mortal en la salud humana, nos referimos a los datos de calidad del aire en tiempo real recopilados por la Junta Central de control de la contaminación (5-15 de noviembre de 2017). El objetivo era analizar el efecto de los factores más problemáticos asociados al smog: las partículas (PM 2,5 y PM 10), el SO2 y el NO2.

PM2. 5 y PM10

partículas finas (PM 2.,5) es una mezcla de partículas microscópicas de ceniza, hollín, polvo, suciedad y metales en el aire que miden menos de 2,5 µm de tamaño. Estas partículas surgen de las emisiones de vehículos e industriales, el polvo de la carretera, el desgaste de los neumáticos, la construcción, la quema de madera y la agricultura.

la combustión de combustible y las reacciones químicas conducen a la formación de PM 2.5, que puede evitar las capas de cilios y moco, que atrapan partículas en la nariz y la garganta, y depositarse directamente en los alvéolos (los sacos diminutos dentro de los pulmones), donde tiene lugar el intercambio de gases. Esto causa tos incesante, Asma e incluso puede conducir a cáncer de pulmón. PM 2.,5 el nivel aumentó a 999 en Delhi El 7 de noviembre de 2017, que estaba muy por encima de los 60 microgramos recomendados. Los niveles fueron los más altos entre el 7 y el 9 de noviembre, especialmente en IT, ya que experimenta un tráfico vehicular pesado y es un punto de tránsito para viajes interurbanos.

Las partículas de polvo PM 10 tienen un mayor diámetro aerodinámico y se originan principalmente del polvo de la carretera. Cuando su presencia en la atmósfera supera los 1.000 µg/m3, las personas sufren de tos, sibilancias y enfermedades cardiovasculares. Al igual que en el caso de PM 2.5, PM 10 también se encontró que tienen variaciones estacionales.,

El óxido de azufre se forma mediante la combustión de combustibles que contienen azufre en vehículos, grupos electrógenos o centrales térmicas, que utilizan aceite de horno de baja calidad. El óxido de azufre se convierte en H2SO4 o ácido sulfúrico, cuando se deposita en los revestimientos nasales y conduce a reacciones alérgicas graves e incluso puede causar cáncer.

El NOx se forma generalmente a partir de la oxidación a alta temperatura del oxígeno atmosférico diatómico en motores de combustión o hornos. Destruyen la capa de ozono y causan daño pulmonar, lo que conduce a enfermedades como el enfisema y el asma.,

calidad del aire interior

no solo al aire libre, sino también la calidad del aire interior es una gran preocupación ya que las personas consideran que sus hogares son un refugio seguro y se vuelven despreocupados. Las fuentes de contaminación en interiores son los COV y el hollín de las estufas al aire libre o las estufas de queroseno; el moho y las esporas de lugares húmedos, especialmente el área del baño, la piel muerta y las partículas de insectos, así como el polen de las flores plantadas o el polvo acumulado en mantas y colchones. Este problema es tan común que se le ha dado un nombre especial: síndrome del Edificio Enfermo., Los arquitectos están tratando de mitigarlo mediante una mejor ventilación, materiales y diseño. La exposición a tales contaminantes del aire interior puede causar alergia, asma, enfermedades cardiovasculares, pérdida de memoria, cáncer y puede ser perjudicial para el desarrollo fetal.

mitigación

un aspecto positivo, incluso en esta situación extremadamente precaria, es que Delhi no es nueva para enfrentar el problema del empeoramiento de la calidad del aire. However, owing to its geography, demographics and industrial areas, Delhi has become experienced in ad-hoc and long-term mitigation strategies.,

La acción para abordar un problema puede ser de dos tipos, preventiva y punitiva. La Corte Suprema ha estado a la vanguardia de esta lucha. En 1985, había ordenado que todas las plantas de mezcla caliente, que emitían humos nocivos, fueran reubicadas fuera de Delhi. Los convertidores catalíticos se introdujeron en los automóviles en 1995 para reducir la toxicidad en los contaminantes liberados por los escapes de los vehículos. El coque de petróleo y el aceite de horno fueron prohibidos en 1996 en Delhi, sin embargo, las unidades industriales en NCR siguieron usándolos. En 2001, toda la flota de Delhi Transport Corporation (DTC) comenzó a funcionar con Gas natural comprimido (GNC)., En ese momento, parecía una empresa muy cara. Sin embargo, en retrospectiva, DTC tiene la flota de GNV más grande del mundo y ha contribuido significativamente a reducir las emisiones en la ciudad.

El SC fue un paso más allá al prohibir el registro de todos los SUV diesel de más de 2000cc y exigir que todos los taxis comerciales también se conviertan a GNV para 2015.

no fue solo el poder judicial, que está tratando de reducir la presión de la contaminación del aire en la ciudad, pero los ejecutivos, también, están tomando medidas preventivas. El Gobierno de Delhi introdujo por primera vez normas de control de emisiones en 1991., Desde entonces, las normas se han vuelto más estrictas en forma de certificados de control de la contaminación (PUC), que deben renovarse cada tres meses. Actualmente, solo los vehículos que cumplen con la Etapa IV de Bharat (BS-IV) pueden matricularse en Delhi con planes para introducir el combustible de la etapa VI de Bharat para 2018.

el Gobierno de Delhi eliminó gradualmente la gasolina de plomo, redujo la cantidad de benceno en el combustible e introdujo diesel con bajo contenido de azufre para proporcionar a los vehículos un combustible más limpio. Las medidas de mitigación también entrañaron importantes inversiones en infraestructura., El más destacado de ellos, que también aborda la congestión del tráfico, es la creación de esquemas de transporte rápido masivo como el metro de Delhi, que ha sacado miles de vehículos de la carretera. De hecho, si la fase tres del metro se hubiera construido a tiempo, en lugar de retrasarse para 2018, podría haber despegado los vehículos de 1.4 lakh de la carretera y habría hecho mella en el escenario actual de smog. Se ha creado un fondo de ambiente aéreo para financiar iniciativas de mitigación con el dinero recaudado de las ventas de diesel., Recientemente, a pesar de las presiones de ciertos sectores de la sociedad, la corte, el ejecutivo y la sociedad civil se unieron para prohibir incluso la explosión de galletas en Delhi en Diwali para ayudar a reducir el famoso smog después de Diwali.

para difundir la conciencia sobre los peligros de la contaminación y sus métodos de mitigación, la Junta de control de la contaminación de Delhi lleva a cabo programas y talleres de sensibilización rutinarios. Las medidas punitivas incluyen las adoptadas después o durante la crisis.,

estas medidas se han cumplido con diferentes grados de éxito, que no siempre son cuantificables debido a la naturaleza difusa y de múltiples fuentes del problema y demasiadas variables en juego. Tal vez la acción más positiva del gobierno fue la formación del índice de calidad del aire SAFAR, que combina cinco de los contaminantes más apremiantes en un solo índice de calidad del aire (AQI). Esto varía de bueno a grave y puede ayudar en la formulación de políticas, así como medidas de precaución., Las políticas van desde políticas nacionales y a largo plazo, como el compromiso de la India en la Cumbre sobre el Cambio Climático de París y el aumento de las fuentes de combustibles no fósiles en la generación de energía hasta el 40 por ciento para 2030, hasta políticas locales y a largo plazo, como liberar a Delhi del queroseno y trasladar las industrias contaminantes a la periferia de la ciudad. Las políticas a corto plazo incluyen la implementación de un esquema Impar-Par, rociar agua en los árboles y las carreteras para evitar el polvo, además de aspirar las carreteras y prohibir los grupos electrógenos y las actividades de construcción.,

en caso de smog severo, también hay una ofensiva contra los agricultores que practican la quema de rastrojos. También se han tomado decisiones inmediatas, como las vacaciones escolares para los niños de primaria, poco después del aumento de los niveles de contaminación. Programas de sensibilización con respecto a las formas de reducir la contaminación mediante cambios de estilo de vida y medidas de mitigación a nivel personal, como cultivar más plantas de interior o el uso apropiado de las máscaras también son administrados por el gobierno y diversas organizaciones no gubernamentales para el beneficio público., En el presupuesto de la Unión de 2018, se anunció un plan especial para subsidiar Equipos agrícolas para Haryana, UP y Punjab para reducir el problema de la quema de rastrojos.

El esquema Impar-Par merece una mención especial y un análisis porque fue una medida de remediación inmediata radical e innovadora a la alarmante situación de smog en Delhi. El esquema exigía la restricción de cierta clase de vehículos no comerciales durante las horas punta en función de sus números de matrícula, por lo que debían circular alternativamente., Según un estudio—que supervisó ocho lugares en Delhi-NSIT, Dwarka, Mandir Marg, RK Puram, Shadipur, it, IHBAS y Punjabi Bagh en busca de seis contaminantes, a saber, NOx, SOx, CO, ozono, PM2, 5 y amoníaco, hubo una reducción general del nivel de contaminación. Pero esta disminución no fue nada dramática debido a la interferencia de otros factores, principalmente metrológicos. Sin embargo, la reducción en el número de vehículos que circulan por la carretera, el tráfico y el tiempo de viaje fue ampliamente apreciada.,

otro nuevo esquema probado por el gobierno fue un arma anti-smog, cuyo prototipo fue probado por el Gobierno de Delhi en Anand Vihar, uno de los lugares más contaminados de la capital. El concepto es que la pistola disparará una niebla de agua a alta presión en el aire, que capturará e inmovilizará contaminantes y partículas, haciéndolas asentarse en el suelo más tarde. Dado que el rango de este método es bajo y solo es efectivo en el marco de tiempo inmediato, solo se puede usar cerca de lugares sensibles como hospitales o escuelas.,

una mención especial debe hacerse sobre la comercialización del smog y la contaminación y lo que uno puede hacer como individuo para mitigar los riesgos. A medida que los efectos sobre la salud de la contaminación del aire exterior e Interior se comprenden mejor ahora, el mercado comercial registra un número creciente de productos para la mejora de la calidad del aire interior. El purificador de aire es un dispositivo que elimina los contaminantes del aire y mejora la calidad del aire interior mediante el empleo de varios tipos de filtros sucesivos; pre filtro, carbón activado, HEPA, fotolítico,etc., Varios tipos de purificadores de aire están disponibles en el mercado dependiendo de la forma, el volumen, el nivel de protección ofrecido y el precio.

los filtros de aire comunes involucran tecnología de aire particulado de alta eficiencia (HEPA), tecnología de carbón activado, ionizador, generador de ozono, etc. para hacer frente a la contaminación en interiores, por lo que la tecnología y la protección adicionales tienen un costo, que a menudo es inasequible para los más vulnerables., En el caso de las máscaras, una serie de máscaras de contaminación como N-90, N-95 están disponibles en el mercado dependiendo de la eficiencia para filtrar las partículas en el aire del 95 por ciento al 99 por ciento, respectivamente, costando entre alrededor de Rs 150 a Rs 1,000. Sin embargo, cabe señalar que no se han realizado estudios prolongados que midan la eficacia y la utilidad a largo plazo de los purificadores de aire y las máscaras y las perspectivas de tales dispositivos personales mejorados de ninguna manera sugieren «continuar y contaminar más y más».,

perspectivas y direcciones futuras

Es evidente que la mayoría de las medidas adoptadas contra el smog y la contaminación son de carácter punitivo y ad hoc y abordan los síntomas y no la causa raíz del problema. En el caso de la contaminación en interiores, se necesitan más análisis para evaluar sus efectos a largo plazo. To find a permanent and sustainable solution to air pollution and smog, there needs to be a synergy between all levels of policy formulation and implementation from the Delhi government, Centre, National Green Tribunal, judiciary, expert agencies and most importantly people., Además, opiniones y consideraciones de todos los sectores de la sociedad, especialmente expertos en agricultura, medio ambiente, química, industria, etc. tendría que ser tomada.

Los Estudios Integrales, que evalúan los pros y los contras de los dispositivos de mitigación personal para una solución permanente a la crisis de contaminación del aire de Delhi, deben llevarse a cabo con un enfoque holístico e interdisciplinario.,

(El artículo ha sido co-escrito por Amit Singh, Niloy Sarkar, Neelam, Komal, Sonia, Radhey Shyam Sharma y Shrikant Kukreti-investigadores de la Universidad de Delhi, India)

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