Contaminación fotoquímica

Actualizado abril 20, 2018

El «smog fotoquímico» es una forma típica de contaminación de todas las principales áreas urbanas e industriales del mundo. Ocurre en o cerca de áreas con una alta densidad de tráfico, en presencia de condiciones climáticas específicas (sin viento o vientos débiles, altas temperaturas, etc.), que hacen que la concentración de gases contaminantes aumente y evite que se dispersen. En estas áreas, las concentraciones de algunos gases (ozono troposférico, monóxido de carbono, partículas, COV, óxidos de nitrógeno, etc.) exceden a menudo los valores umbral, por encima de los cuales existen riesgos para la salud humana, la agricultura y la vegetación natural.

Áreas comunes de ocurrencia

El smog fotoquímico ocurre en áreas y formas más secas y soleadas debido al mayor uso de todos los combustibles fósiles, incluida la gasolina, y la quema de árboles y desechos orgánicos. Estas emisiones se combinan en presencia de la luz solar para crear un ambiente nocivo, que puede ser perjudicial para la salud humana. De acuerdo con los Institutos Nacionales de la Salud, tanto el smog industrial como el smog fotoquímico pueden crear riesgos importantes para la salud, incluyendo asma, daño al tejido pulmonar, infecciones bronquiales y problemas cardíacos.

Composición química del smog fotoquímico

Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., El smog fotoquímico es una mezcla de contaminantes que se forman cuando los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles reaccionan a la luz del sol, creando una bruma que es común en las ciudades. Los dos principales contaminantes primarios, los óxidos de nitrógeno y los COV, se combinan en una serie de reacciones químicas para crear contaminantes secundarios, que son peligrosos cuando se detectan en nuestra atmósfera y a nivel del suelo. Los dos componentes tóxicos más dominantes producidos en el smog fotoquímico son el ozono y el nitrato de peroxiacetilo. Si bien el ozono se puede producir de forma natural en un medio no contaminado, la interacción con los COV evita que el óxido de nitrógeno, después de ser transformado en dióxido de nitrógeno, consuma ozono. Esto conduce a niveles tóxicos y dañinos de ozono en el entorno inmediato.

Efectos del smog fotoquímico en el hombre

Efectos a corto plazo

Irritación de ojos

El atributo más comúnmente experimentado y reconocido del smog fotoquímico por el hombre es la irritación ocular. Los componentes que causan irritación ocular aún no se han identificado completamente, pero existe una correlación significativa entre la irritación ocular y los niveles de «oxidante total» atmosférico basados ​​en estudios de irritación ocular. Se experimenta irritación ocular a niveles de oxidante en la comunidad de 0.10 ppm y mayor por elementos sustanciales de la población. En un alto grado, la irritación ocular es subjetiva; está influenciado por la abundancia de luz, humedad, neblina y corrientes de viento, así como por la condición somática del observador.

Olor

Hay un olor acre característico asociado con el humo fotoquímico. El ozono es un componente acre de este olor.

Efectos prolongados

Efectos respiratorios

Estudios recientes han demostrado que es más difícil para los humanos, especialmente los pacientes con enfermedades respiratorias crónicas, respirar en áreas que tienen incluso un nivel moderado de contaminación atmosférica fotoquímica. Pacientes con enfermedad broncopulmonar crónica, cuando se exponen en estudios clínicos al aire contaminado de Los Ángeles con 0.138 ppm de «oxidante total» (promedio de los máximos diarios) durante una semana, mostró un aumento significativo y uniforme en el consumo de oxígeno y una disminución en la tensión arterial de oxígeno (presión parcial de oxígeno) durante el ejercicio ligero en comparación con hallazgos en cada paciente mientras respiraba aire limpio y filtrado por un período similar. Por lo tanto, aunque los pacientes consumían más oxígeno, menos cantidad estaba disponible para el cuerpo. Estos pacientes también tenían mayor dificultad para respirar (aumento de la resistencia pulmonar de las vías respiratorias y el trabajo de respiración) al respirar el aire contaminado.

Efectos del smog fotoquímico en Animales

Efectos a corto plazo

Los estudios sobre conejillos de indias expuestos durante su vida al smog fotoquímico atmosférico mostraron que los animales experimentaron mayor dificultad para respirar en días de altos niveles de contaminación fotoquímica del aire (0,30 ppm «oxidante total» y superiores durante tres horas) . Aumentos aún más significativos en la respiración la resistencia, particularmente en los animales más viejos, ocurrió en días con smog severo (niveles máximos de «oxidante total» de 0,50 ppm y más, el primer nivel de alerta en Los Ángeles). Alteraciones ultraestructural temporal en las células de las paredes de los alvéolos pulmonares de ratones de nueve meses ocurrieron después de la exposición a un episodio de smog severo (> 0,40 ppm «oxidante total» durante 2-3 horas) . La recuperación de los tejidos alveolares tuvo lugar 14 horas despues. Los ratones de laboratorio expuestos a una atmósfera de autoextracción irradiada diluida que contiene tan solo 0.15 ppm significan «oxidante total» durante cuatro horas y luego a un Streptococcus infeccioso mostró un aumento significativo (aumento) de la mortalidad (27 por ciento) sobre animales de control infectados de forma similar, expuestos primero al aire filtrado.

Efectos prolongados

Ratones de laboratorio (cepas A y A / J) expuestos a niveles de smog fotoquímicos comunitarios (0,14 ppm promedio del máximo «oxidante total» diario) durante un período de 16 meses mostraron un aumento en el desarrollo de tumores pulmonares (adenoma) en los animales envejecidos en comparación con los controles expuestos al aire filtrado. Varias cepas de ratones de laboratorio jóvenes, de cinco a ocho semanas de edad, expuestas continuamente a niveles bajos de smog sintético (0.08 ppm promedio del máximo diario de «oxidante total», se les auto irradio gases de escape ciclados dentro de las cámaras de prueba para simular el patrón de fluctuación oxidante diario que ocurre en la atmósfera) mostraron una mayor susceptibilidad a infección pulmonar y enfermedad crónica durante la última mitad de la vida de los animales en comparación con los controles expuestos solo al aire limpio filtrado. Algunos tuvieron disminuciones significativas en la fertilidad y la tasa de supervivencia de los ratones con cepa LAF1, lo cual también se manifestaron durante el período de exposición de 13 meses (a través del período reproductivo efectivo de los animales).

Peligro de Contaminantes Secundarios

Mientras que los contaminantes primarios del smog industrial de carbón y combustibles fósiles se mezclan con el vapor de agua denso son ampliamente entendidos, la creación de contaminantes secundarios, los creados cuando los contaminantes primarios reaccionan con sustancias que normalmente se encuentran en la atmósfera, es la raíz de la mayoría de los humanos problemas de salud. Por ejemplo, cuando la combustión del carbón reacciona con el vapor de agua, se crea el dióxido de azufre secundario contaminante. Causa lluvia ácida y riesgos generalizados para la salud humana y el medio ambiente circundante. Cuando la luz del sol se combina con el contaminante primario del smog fotoquímico, el óxido de nitrógeno, crea peligrosos niveles de ozono, un contaminante secundario que causa problemas de salud generalizados.

Efectos generales en la salud

Los niveles tóxicos de ozono creados por el smog fotoquímico pueden dañar el tejido pulmonar y disminuir el sistema inmune. El ácido sulfúrico creado por la contaminación industrial ha causado miles de muertes comenzando con la Revolución Industrial y continuando hasta hoy. El smog, en sus dos formas, también puede causar problemas respiratorios e irritaciones en la piel, e incluso puede corroer edificios.