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Cómo se mide la contaminación del aire

Publicado en 30 enero, 2019

Envira,

La contaminación es un problema grave. Así lo afirma, al menos, la OMS, que ha incluido esta cuestión entre las 10 principales amenazas del planeta para el año 2019. Pero ¿cómo se mide la contaminación del aire? Atajar o, al menos, minimizar las consecuencias sanitarias y socioeconómicas que tiene la escasa calidad del aire que sufren en muchos lugares va a conllevar un cambio radical en el comportamiento de la ciudadanía. Pero también será imprescindible el desarrollo de políticas y la adopción de medidas consideradas como impopulares por amplios sectores de la población.

No obstante, esta toma de decisiones debe estar apoyada en datos, por lo que medir y conocer  la concentración de los diferentes contaminantes debe ser algo prioritario.

Así se mide la calidad del aire

La calidad del aire, tal y los beneficios de los sensores para medir la contaminación del aire en las ciudades, analiza la cantidad de contaminante existente en la atmósfera.

Esta monitorización es esencial para:

  • Evaluar los impactos sobre la salud pública y proporcionar información a la ciudadanía.
  • Determinar si un área cumple con los estándares normativos. En España, la medición de la calidad del aire compete a las comunidades autónomas y las entidades locales, encargadas de gestionar las más de 600 estaciones de medición fijas instaladas por todo el territorio nacional. La normativa vigente establece la base legal en relación con los niveles óptimos de calidad del aire, métodos de referencia, validación de datos y ubicación de los puntos de medición (a fecha de redacción del presente artículo, los sensores de bajo coste no están incluidos en esta legislación).
  • Evaluar los cambios en la calidad del aire como resultado de los planes de implementación estatales, pudiendo realizar los ajustes necesarios para lograr una mejor calidad del aire en el futuro.

Los medios o estrategias para efectuar este análisis comprenden tanto mediciones directas procedentes de las estaciones de calidad del aire fijas o móviles, notificación desde las propias fuentes (instalaciones industriales o tráfico) o modelos que pueden considerar diversas fuentes de información (niveles de circulación, industria, apps móviles, sensores de bajo coste, satélites como los incluidos en el programa Copernicus, etc.) junto con consideraciones de clima, topografía y patrones de disipación.

¿Cómo funciona un sensor de calidad del aire?

En este punto resulta pertinente una breve mención al funcionamiento de los sensores que miden la calidad del aire.

Existen múltiples sensores para medición de gases, diferenciándose entre sí según:

  • Los niveles de sensibilidad
  • Tipo de gas a monitorizar. Los gases combustibles (dióxido de carbono y metano, por ejemplo) se suelen monitorizar vía sensores catalíticos e infrarrojos, mientras que para la detección de gases tóxicos es habitual el uso de sensores electroquímicos y de semiconductores de óxido metal (también conocidos como MOS)
  • Dimensiones físicas.

Su forma de operación varía según el tipo (sensores semiconductores, infrarrojos, ultrasónicos, electroquímicos o catalíticos), pero básicamente se pueden distinguir dos grandes grupos: los dispositivos que funcionan por absorción, contacto con el gas y reacciones químicas, y los sensores cuyo funcionamiento se basa en emisiones infrarrojas o ultrasónicas.

Cuáles son los principales contaminantes monitorizados

Los principales contaminantes monitorizados, así como su concentración, suelen estar determinados por la legislación vigente. Esta base legal sirve para la creación de los denominados Índices de Calidad del Aire (ICA o AQI atendiendo a su denominación en inglés). Cada país establece sus respectivos baremos, existiendo por tanto diferentes sistemas de medición y alerta, aspecto que hasta cierto punto dificulta el establecimiento de una política global de lucha contra la contaminación.

En la siguiente imagen se puede observar por ejemplo, la disparidad existente entre las recomendaciones de la OMS y las vigentes en la Unión Europea.

como se mide la contaminacion del aire

Fuente: Contaminación atmosférica: nuestra salud no tiene todavía la suficiente protección. Informe Especial del Tribunal de Cuentas Europeo. @Unión Europea, 2018.

Los contaminantes más perjudiciales

No obstante, sí existe cierto consenso en relación a cuáles son los contaminantes más perjudiciales y que exigen una especial atención (Ubilla & Yohannessen, 2017 y Ministerio para la Transición Ecológica – MITECO):

  • Óxidos de nitrógeno (NOx): se producen como consecuencia de la combustión a alta temperatura, siendo el tráfico una de las principales fuentes de generación. Sus efectos sobre la salud se dejan notar a través de inflamación de las vías aéreas, afecciones de órganos, como hígado o bazo, o de sistemas, como el sistema circulatorio o el inmunitario.
  • Ozono (O3): el ozono se forma en la atmósfera por la reacción entre óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COVs) en presencia de calor y luz solar. Puede dar lugar a problemas respiratorios y puede contribuir a incrementar la mortalidad prematura.
  • Dióxido de azufre (SO2): se produce por la quema de combustibles con alto contenido de azufre y petróleo. Las principales fuentes son los procesos industriales y la extracción de metales a partir de minerales. Puede tener efectos perjudiciales sobre la salud incluso a grandes distancias del foco emisor, pudiendo causar problemas respiratorios, alteración del metabolismo de las proteínas, dolor de cabeza o ansiedad.
  • Partículas en suspensión (PM10 y PM5): son, junto con los óxidos de nitrógeno, los contaminantes más perjudiciales, ya que debido a su pequeño tamaño, penetran hasta lo más profundo del sistema respiratorio, pudiendo incluso alcanzar el flujo sanguíneo. Las partículas más gruesas (PM10) suelen tener un origen natural y están compuestas por polvo, tierra, polen, moho, esporas y otros materiales. Las partículas más finas, en cambio, se generan por el uso de vehículos de gasolina y diesel, la combustión de combustibles para generación de energía y procesos industriales.

Cabe comentar también que estos contaminantes no solo ejercen un efecto perjudicial sobre la salud humana, sino que el entorno también resulta afectado, dañando el crecimiento de cultivos y bosques, deteriorando edificaciones o dando lugar a problemas como el de la lluvia ácida.

Asimismo, diferentes publicaciones científicas abogan igualmente por monitorizar también otros contaminantes que se ha demostrado que son perjudiciales para el entorno, como el amoniaco que afecta negativamente a la Tierra, o tienen una especial contribución al cambio climático, como pueden ser los escapes de gas metano.

Beneficios que se obtienen gracias a la medición de la contaminación del aire

La monitorización continua de la contaminación del aire, como se ha señalado en el presente artículo, proporciona información a las administraciones y a las personas sobre la calidad el aire, permitiendo analizar el cumplimiento de estándares y la adopción de medidas orientadas a minimizar los efectos perjudiciales de la contaminación, que se hacen especialmente visibles cuando se analiza el número de consultas médicas o las horas de trabajo perdidas.

No obstante, la contaminación del aire también tiene otros efectos menos conocidos. Así, por ejemplo, dos recientes estudios asocian la contaminación con la infelicidad (Zheng et al., 2019) y los problemas de sueño (Billings et al., 2018), dos aspectos directamente relacionados con la salud o la productividad laboral. Y aunque medir la contaminación no supone de manera automática una mejora de estos aspectos, proporciona valiosa información que  puede mejorar la calidad de vida de la población.

En definitiva, la medición de la contaminación representa un aspecto fundamental para mejorar la calidad del aire. Porque, como aseguraba William Thomson, «lo que no se define no se puede medir. Lo que no se mide, no se puede mejorar. Lo que no se mejora, se degrada siempre.».

ENVIRA IoT es una empresa con una dilatada trayectoria profesional en la monitorización, explotación y mantenimiento de redes de calidad del aire, que ofrece soluciones integrales con tecnología de última generación y cuenta con un laboratorio acreditado de referencia para garantizar la máxima precisión en todas las mediciones.

Referencias

  • Ubilla, C., & Yohannessen, K. (2017). Contaminación atmosférica: efectos en la salud respiratorio en el niño. Revista Médica Clínica Las Condes, 28(1), 111-118. doi: http://doi.org/cz29
  • Billings, M., Gold, D., Szpiro, A., Aaron, C., Jorgensen, N., Gassett, A., Leary, P., Kaufman, J. and Redline, S. (2019). The Association of Ambient Air Pollution with Sleep Apnea: The Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis. Annals of the American Thoracic Society. doi: http://doi.org/cz3b.
  • Zheng, S., Wang, J., Sun, C., Zhang, X., & Kahn, M. (2019). Air pollution lowers Chinese urbanites’ expressed happiness on social media. Nature Human Behaviour. doi: http://doi.org/gftpbn
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