La contaminación del aire

Introducción

La contaminación del aire ha sido un problema de salud pública desde el descubrimiento del fuego. En la antigüedad, las personas encendían fogatas en sus cuevas y cabañas y frecuentemente contaminaban el aire con humo nocivo. El filósofo romano Séneca escribió sobre el "aire cargado de Roma" en el año 61 A.C. y en el siglo XI se prohibió la quema de carbón en Londres.
El origen de nuestros problemas modernos de contaminación del aire puede remontarse a la Inglaterra del siglo XVIII y al nacimiento de la revolución industrial. La industrialización comenzó a reemplazar las actividades agrícolas y las poblaciones se desplazaron del campo a la ciudad. Las fábricas para producir requerían energía mediante la quema de combustibles fósiles, tales como el carbón y el petróleo.
El principal problema de contaminación del aire a fines del siglo XIX e inicios del siglo XX fue el humo y ceniza producidos por la quema de combustibles fósiles en las plantas estacionarias de energía. La situación empeoró con el creciente uso del automóvil. Con el tiempo, se presentaron episodios importantes de salud pública a causa de la contaminación del aire en ciudades como Londres, Inglaterra y Los Ángeles, en los Estados Unidos.
El humo y ceniza producidos en plantas de energía contribuyeron a la contaminación del aire a fines del siglo XIX e inicios del siglo XX. Desde 1957, a raíz de una conferencia en Milán sobre los aspectos de salud pública relacionados con la contaminación del aire en Europa, la Organización Mundial de la Salud (OMS) se ha preocupado por este tema, especialmente por sus efectos sobre la salud.

II: LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACION DEL AIRE 

El aire que respiramos está formado por muchos componentes químicos. Los componentes primarios del aire son el nitrógeno (N₂), oxígeno (O₂) y vapor de agua (H₂0). En el aire también se encuentran pequeñas cantidades de muchas otras sustancias, incluidas el dióxido de carbono, argón, neón, helio, hidrógeno y metano.
Los componentes primarios del aire son: - Nitrogeno, - Oxígeno - Vapor de agua
Las actividades humanas han tenido un efecto perjudicial en la composición del aire. La quema de combustibles fósiles y otras actividades industriales han cambiado su composición debido a la introducción de contaminantes, incluidos el dióxido de azufre (SO₂), monóxido de carbono (CO), compuestos orgánicos volátiles (COV), óxidos de nitrógeno (NO_x) y partículas sólidas y líquidas conocidas como material particulado. Aunque todos estos contaminantes pueden ser generados por fuentes naturales, las actividades humanas han aumentado significativamente su presencia en el aire que respiramos.

Los contaminantes del aire pueden tener un efecto sobre la salud y el bienestar de los seres humanos. Un efecto se define como un cambio perjudicial mensurable u observable debido a un contaminante del aire. Un contaminante puede afectar la salud de los seres humanos, así como la de las plantas y animales. Los contaminantes también pueden afectar los materiales no vivos como pinturas, metales y telas.
Efectos sobre la salud: - afecta la salud de las personas Efectos sobre el bienestar: - altera la vida cotidiana y reduce el nivel de vida.

Cómo la contaminación del aire afecta nuestra salud

La contaminación del aire tiene un efecto directo sobre la salud humana. En casos extremos, ha causado muertes como resultado de la combinación de características geográficas inusuales con factores climáticos. Por ejemplo, el episodio de contaminación del aire en Donora, Pennsylvania, en los Estados Unidos en 1948 ocasionó 20 muertes y más de 5.000 enfermos. Esto es un ejemplo de los graves efectos adversos que resultan del exceso de población y de industrias, junto con ciertos factores geográficos y meteorológicos en un área concentrada.
El exceso de población y de industrias, junto con ciertos factores geográficos y meteorológicos, pueden crear graves problemas de contaminación del aire.La exposición a contaminantes del aire puede causar efectos agudos (corto plazo) y crónicos (largo plazo) en la salud. Usualmente, los efectos agudos son inmediatos y reversibles cuando cesa la exposición al contaminante. Los efectos agudos más comunes son la irritación de los ojos, dolor de cabeza y náuseas. A veces los efectos crónicos tardan en manifestarse, duran indefinidamente y tienden a ser irreversibles. Los efectos crónicos en la salud incluyen la disminución de la capacidad pulmonar y cáncer a los pulmones debido a un prolongado período de exposición a contaminantes tóxicos del aire, tales como el asbesto y berilio.

Efectos agudos en la salud - inmediatos - de corto plazo - a menudo reversibles.Efectos crónicos en la salud - de largo plazo - a menudo irreversibles.
El sistema respiratorio y la contaminación del aire
Aunque los contaminantes pueden afectar a la piel, ojos y otros sistemas del cuerpo, el principal perjudicado es el sistema respiratorio. Las siguientes figuras muestran los componentes de este sistema. El aire se inhala por la nariz que actúa como el sistema filtrante primario del cuerpo.

Los pelos pequeños y las condiciones calientes y húmedas de la nariz eliminan eficazmente las partículas contaminantes de mayor tamaño. Luego el aire pasa por la faringe, y laringe antes de llegar a la parte superior de la tráquea. La tráquea se divide en dos partes, los bronquios izquierdo y derecho. Cada bronquio se subdivide en compartimentos cada vez más pequeños llamados bronquiolos que contienen millones de bolsas de aire llamados alveolos. Los bronquiolos y alveolos, constituyen los pulmones.
Los contaminantes de aire, tanto gaseosos como particulados, pueden tener efectos negativos sobre los pulmones. Las partículas sólidas se pueden impregnar en las paredes de la tráquea, bronquios y bronquiolos. La mayoría de estas partículas se eliminan de los pulmones mediante la acción de limpieza (barrido) de los cilios, pequeños filamentos de las paredes de los pulmones. Esto es lo que ocurre cuando se tose o estornuda.

Una tos o estornudo transporta las partículas a la boca. Las partículas se eliminan cuando son ingeridas o expulsadas del cuerpo. Sin embargo, las partículas sumamente pequeñas pueden alcanzar los alveolos, donde a menudo toma semanas, meses o incluso años para que el cuerpo las elimine.

Resulta difícil para los pulmones remover las partículas sumamente pequeñas.
Los contaminantes gaseosos del aire también pueden afectar la función de los pulmones mediante la reducción de la acción de los cilios. La respiración continua de aire contaminado disminuye la función de limpieza normal de los pulmones, lo que puede ocasionar que gran número de partículas lleguen a las partes inferiores del pulmón.
Los pulmones son los órganos responsables de absorber el oxígeno del aire y remover el dióxido de carbono del torrente sanguíneo. El daño causado a los pulmones por la contaminación del aire puede imposibilitar este proceso y contribuir a la aparición de enfermedades respiratorias como la bronquitis, enfisema y cáncer. También puede afectar el corazón y el sistema circulatorio. 

LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACION DEL AIRE

La contaminación del aire ocurre tanto en exteriores (ambiental) como en interiores. Los efectos de la contaminación del aire sobre la salud varían enormemente de persona en persona. Los más afectados por la contaminación del aire son los ancianos, lactantes, mujeres embarazadas y enfermos crónicos del pulmón y corazón. Las personas que hacen ejercicios al aire libre también están propensas pues respiran más rápida y profundamente, lo que permite el ingreso de más contaminantes a los pulmones. Los corredores y ciclistas que se ejercitan en áreas de gran tránsito se pueden estar causando más daño que beneficio.

El smog fotoquímico (niebla fotoquímica) es un término de la contaminación del aire que se usa diariamente. En realidad, el smog fotoquímico es ozono a nivel del suelo formado por la reacción de los contaminantes con la luz solar. La siguiente figura muestra los factores que intervienen en la creación del smog fotoquímico. Éste tiene un efecto perjudicial sobre la salud de los grupos de alto riesgo mencionados anteriormente. En las ciudades de México, Santiago y Sao Paulo, por ejemplo, los periódicos y emisoras de radio informan diariamente índices de la calidad del aire para alertar a las personas en riesgo que se encuentran al aire libre. Estos índices son una medida de los niveles de contaminantes y partículas en el aire.

Efectos indirectos de la contaminación del aire
La posibilidad cada vez más creciente de contraer cáncer de piel es un efecto indirecto de la contaminación del aire sobre la salud. Aunque el ozono en la atmósfera inferior es perjudicial para el ambiente, en la atmósfera superior es necesario para proteger a la tierra de la nociva radiación ultravioleta.
Esta capa protectora se está dañando debido a la descarga masiva de clorofluorocarbonos (CFC) en la atmósfera. Los clorofluorocarbonos se usan comúnmente en refrigeradores y aparatos de aire acondicionado y como gas en atomizadores de aerosol.
Contaminación aire en interiores
Los efectos de la contaminación del aire en interiores han recibido mayor atención en los últimos años porque es allí donde las personas pasan casi 90 por ciento de su tiempo. Diversos estudios han indicado que la exposición a algunos contaminantes puede ser dos a cinco veces mayor en interiores que al aire libre. Hay muchos tipos de contaminantes de interiores, tales como el humo de los artefactos, chimeneas y cigarrillos; contaminantes orgánicos de las pinturas, colorantes, limpiadores y materiales de construcción; y el radón.

La exposición a algunos contaminantes puede ser dos a cinco veces mayor en interiores que al aire libre. El radón es un gas que se presenta de forma natural, no tiene olor ni color y es radiactivo. Sus efectos sobre la salud humana son importantes porque es el segundo factor, después del cigarrillo, que produce cáncer al pulmón. Afortunadamente, los niveles de radón se pueden reducir con la circulación del aire y ventilación adecuadas.

Contaminantes de interiores y principales fuentes :
ContaminantePrincipales fuentesCOMPUESTOS QUIMICOSNOxEstufas a parafina, cocinas a gas, etc.COHTA, combustibles de calefacción y cocina, infiltración de exterioresSO2Estufas a parafina, calefactores a leña o gas, etc.O3Fotocopiadoras, impresoras laser, ozonizadores, infiltración de exteriores, etc.COV5Materiales de construcción (pegamentos, paneles, aislantes, etc.), HTA, hornos a gas, sistemas de aire acondicionado, infiltracion de exteriores, estufas a parafina, productos de limpieza, etc.FibrasMateriales de construcción, etc.Hidrocarburos aromaticos policiclicosCombustibles de calefacción y cocina, HTA, infiltración de exteriores, etc.MetalesPinturas (Pb), baterías (Pb, Cd), PVC (Cd), aparatos eléctricos (Hg), polvo exterior, etc.PesticidasUso de termicidas, insecticidas, fungicidasMaterial particuladoCombustión en interiores, HTA, infiltración de exteriores, etc.Humo de tabaco ambientalCombustión de tabacoAGENTES FISICOSRadiacionesArtefactos eléctricosCalorSistemas de combustión y artefactos eléctricosAGENTES BIOLOGICOSBacterias Virus HongosSistemas de aire acondicionado, mascotas, plantas de interiores, aguas estancadas, etc.En la lección cuatro se tratará en detalle los efectos de los contaminantes del aire comunes o "criterio" y algunos peligrosos sobre la salud. Los contaminantes criterio son aquellos para los cuales se han establecido normas nacionales de calidad del aire. Los contaminantes criterio son el monóxido de carbono, ozono, óxidos de azufre, material particulado, óxidos de nitrógeno y plomo. Los contaminantes peligrosos incluyen varios compuestos orgánicos volátiles, asbesto, cloruro de vinilo y mercurio, entre otros.
Cómo afecta la contaminación del aire otros aspectos de nuestras vidas

La contaminación del aire tiene un efecto perjudicial sobre casi todas las fases de nuestras vidas. Además de los efectos sobre la salud tratados anteriormente, hay muchos otros efectos secundarios sobre la vegetación, suelo, agua, materiales hechos por el hombre, clima y visibilidad.
Ozono
Desde 1970 se ha estudiado los efectos de la contaminación del aire sobre los cultivos, árboles y otro tipo de vegetación. Las investigaciones de campo y experimentos de invernadero han revelado que el ozono es tóxico para las plantas y puede destruir variados cultivos comerciales.
El ozono es tóxico para las plantas. De igual modo, la lluvia ácida afecta cultivos como la avena, alfalfa, guisantes y zanahorias, y también áreas forestales. Existen pruebas de que el incremento de radiación ultravioleta debido a la pérdida de ozono en la atmósfera superior está afectando el ciclo de crecimiento normal de las plantas.
Lluvia acida

La lluvia ácida ha recibido mucha atención en el nivel internacional. Se forma cuando los contaminantes del aire, tales como el dióxido de azufre (SO₂) y óxidos de nitrógeno (NO_x) se transforman en ácidos en la atmósfera. Posteriormente, la precipitación resultante (lluvia, nieve o niebla) deposita los ácidos en lagos y suelos. El control de la lluvia ácida se ha convertido en una preocupación internacional, ya que a menudo la fuente de estos contaminantes se encuentra alejada del lugar donde se registran los efectos.

La lluvia ácida puede destruir o dañar la fauna silvestre de lagos y arroyos y también las edificaciones hechas por el hombre. Las investigaciones han indicado que la lluvia ácida puede destruir o dañar la fauna silvestre de lagos y arroyos, y también las construcciones hechas por el hombre, tales como los edificios y monumentos al aire libre. Las estatuas antiguas de Grecia e Italia han sido dañadas considerablemente por la lluvia ácida.
Visibilidad
La contaminación del aire también afecta la visibilidad. Esto ha dado lugar a problemas relacionados con la seguridad de la operación de los aviones y la destrucción de paisajes naturales. Por ejemplo, la visibilidad del Gran Cañón en los Estados Unidos ha sido afectada por la contaminación del aire generada por el hombre a cientos de kilómetros de distancia.
La contaminación del aire puede causar problemas relacionados con la seguridad de los vuelos.
Calentamiento de la atmósfera
Existen pruebas de que la contaminación del aire contribuye al calentamiento de la atmósfera o al efecto invernadero. La quema de combustibles fósiles emite demasiado dióxido de carbono a la atmósfera. Normalmente, el dióxido de carbono no es peligroso ya que es un alimento necesario para las plantas, pero la cantidad que se produce es mucho mayor que la requerida por la vegetación.
El efecto invernadero se produce porque el dióxido de carbono forma un manto sobre la superficie de la tierra y atrapa el calor reflejado del suelo El dióxido de carbono forma un manto sobre la superficie de la tierra y atrapa el calor reflejado del suelo. El efecto es similar al de un automóvil cerrado o un invernadero, de allí el término de efecto invernadero. Los científicos han pronosticado que en los próximos cincuenta años el calentamiento del planeta podría elevar la temperatura tres a nueve grados más que los promedios actuales. Esto produciría cambios drásticos en el clima de todo el mundo.
Como se ha visto, la contaminación del aire afecta nuestras vidas en muchos aspectos. Las fuentes primarias de contaminación del aire son las fábricas y las comodidades modernas de las que dependemos para el crecimiento económico y estilo de vida. Equilibrar el desarrollo económico con la necesidad de proteger a la población de los riesgos de la contaminación del aire sobre la salud y el bienestar es un reto que enfrentan los países. Para ilustrar este reto, el siguiente capítulo describe los esfuerzos llevados a cabo en los Estados Unidos y Chile.

III: Orígenes de los modernos reglamentos de la contaminación del aire 

A veces tenemos el concepto erróneo de que los intentos por reglamentar la contaminación del aire empezaron en los últimos decenios. En realidad, las diversas leyes de contaminación del aire han existido al menos desde hace un siglo. Lo que es nuevo es el conocimiento generalizado del público en cuanto a la grave amenaza que representa la contaminación del aire para la salud y la función de liderazgo que han asumido los gobiernos en su control. La preocupación por este tema ha permitido la elaboración de leyes más completas para manejar el control de la contaminación del aire en nuestros días. Esta lección señala los puntos principales de estas leyes y proporciona un resumen de los antecedentes del control de la contaminación de aire.
Si se comparan los esfuerzos para controlar la contaminación del aire con los del agua, las leyes y reglamentos que protegían el abastecimiento de agua se promulgaron mucho antes, pues ya desde la Edad Media se reconocieron los efectos de la contaminación del agua sobre la salud de los seres humanos.
Inicialmente, se consideraba que la contaminación del aire era más una molestia que una amenaza para la salud humana. Sin embargo, ya en 1306 se promulgaron algunas leyes para prevenir la contaminación del aire. Ese mismo año, Eduardo I de Inglaterra prohibió la quema de carbón en los hornos de artesanos debido a los gases hediondos. Siglos después, Elizabeth I prohibió, por similares razones estéticas, la quema del carbón en Londres mientras el Parlamento estuviera en sesión.
Con el transcurso de los años, la contaminación del aire empeoró, pero aún no se le reconocía ampliamente como una amenaza para la salud del hombre. Aunque algunos científicos y médicos percibían a la contaminación de aire como un problema de salud pública, los primeros esfuerzos de control se referían a los efectos estéticos o sobre el bienestar de las personas. A fines del siglo XIX y principios del XX, se promulgaron muchas ordenanzas para el control del humo en Inglaterra y Estados Unidos. Estas disposiciones fueron los primeros estatutos promulgados para controlar la contaminación del aire.
El retraso en reconocer a la contaminación del aire como un riesgo para la salud se debió en parte a la naturaleza misma de la contaminación, pues ésta no es tan evidente como la del agua. Por consiguiente, puede ser ignorada como una amenaza para la salud hasta que el problema alcance proporciones de crisis. Así ocurrió en los episodios de contaminación del aire en el valle de Meuse, Bélgica, en 1930; en Donora, Pennsylvania, en 1948; y en Londres, Inglaterra, en 1952. Las condiciones en esos lugares empeoraron progresivamente hasta que surgieron consecuencias graves en la salud pública. Estos y otros episodios similares, que ayudaron a probar que la contaminación del aire afecta la salud, fueron el incentivo para establecer leyes más rigurosas de control de la contaminación.

Esfuerzos para controlar la contaminación del aire en los Estados Unidos

Inicialmente, los gobiernos municipales se encargaron de aprobar y hacer cumplir la legislación sobre el control de la contaminación del aire. Luego, en la década de 1950, el gobierno federal de los Estados Unidos inició los esfuerzos para controlar la contaminación del aire con la aprobación de la Ley para el Control de la Contaminación del Aire de 1955. Esta fue la primera ley federal de contaminación del aire y estableció programas federales para investigar los efectos de la contaminación del aire sobre la salud y el bienestar. También autorizó al gobierno federal proporcionar asistencia técnica a los gobiernos estatales. En 1963 y 1965 se aprobaron leyes adicionales.
La Ley del Aire Limpio de 1970
La aprobación de la Ley del Aire Limpio de 1970 marcó el inicio de los esfuerzos modernos para controlar la contaminación del aire en los Estados Unidos. Esta ley coincidió con la formación de la Agencia de Protección Ambiental (Environmental Protection Agenecy - EPA) que estableció un cambio en la política estadounidense relacionada con el control de la contaminación del aire.
Si bien anteriormente el gobierno federal había tenido principalmente una función educativa y de asesoría, la nueva EPA recalcó el cumplimiento estricto de las leyes que prevenían la contaminación del aire.
Normas nacionales de calidad del aire ambiental y contaminantes criterio
El aspecto saltante de las enmiendas de 1970 fue el establecimiento de un enfoque gerencial para el manejo de la calidad del aire basado en la adopción de las normas nacionales de calidad del aire ambiental (NNCAA). Estas normas limitan la concentración de los contaminantes que ponen en peligro la salud o bienestar público y que se encuentran en ambientes exteriores.
Inicialmente, las NNCAA se establecieron para seis contaminantes:
·material particulado
·dióxido de azufre
·dióxido de nitrógeno
·monóxido de carbono
·oxidantes fotoquímicos
·hidrocarburos sin metano
Estos contaminantes se conocen como contaminantes criterio porque las normas se basaron en documentos sobre criterios de calidad del aire. La lista de los contaminantes criterio fue cambiada posteriormente.
Para cada contaminante criterio se establecieron normas primarias y secundarias. Las primarias se fijaron en niveles que protegían la salud pública; las secundarias se fijaron en niveles que protegían el bienestar público. La EPA estableció la base técnica para las normas en documentos de criterios de calidad del aire.
Las acciones específicas para el control de la contaminación del aire se iniciaron teniendo a las NNCAA como metas tangibles. Estas acciones incluían el establecimiento de los límites de emisión cuantificables para cumplir las NNCAA y el desarrollo de un sistema para asegurar el cumplimiento de esos límites
Normas de rendimiento para fuentes estacionarias y móviles
La Ley del Aire Limpio de 1970 determinó metas ambiciosas para las fuentes móviles y estacionarias de contaminación del aire. La nueva ley requirió que para 1975 los fabricantes de automóviles redujeran 90% de la emisión de contaminantes en los nuevos vehículos. Se fijaron límites específicos para las emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de nitrógeno. Esto forzó a la industria automotriz a desarrollar nuevas tecnologías para el control de emisiones.
La Ley del Aire Limpio de 1970 requirió que los nuevos vehículos redujeran 90% de la emisión de contaminantes para 1975. Planes de implementación de los estados
Otro requisito principal de la ley de 1970 fue que cada estado presentase un plan de implementación a la EPA. Estos planes, que aún están en vigencia, detallan los pasos que se deben seguir para cumplir las normas de calidad del aire. Cada estado estuvo obligado a establecer regiones de control de la calidad del aire (RCCA) en todas las zonas geográficas del estado. La EPA tiene que aprobar el plan de implementación antes de que el estado se prepare para hacer cumplir el plan.
Otro requisito principal de la ley de 1970 fue que cada estado presentase un plan de ejecución a la EPA Normas nacionales para la emisión de contaminantes peligrosos del aire
La Ley del Aire Limpio de 1970 también requirió que la EPA reglamentase los contaminantes tóxicos o peligrosos del aire. Los reglamentos se llaman normas nacionales para la emisión de contaminantes peligrosos del aire (NNECPA). La ley requirió que la EPA fijara las normas con un amplio margen de seguridad para proteger la salud pública teniendo en cuenta el riesgo de estos contaminantes. Hasta la fecha, se han establecido las NNECPA para ocho contaminantes tóxicos de aire:
·berilio
·mercurio
·cloruro de vinilo
·benceno
·radionucleidos
·arsénico
·asbesto
·radón
Lineamientos para el control
Otro requisito de la Ley del Aire Limpio de 1970 para la EPA fue proporcionar asistencia técnica a los estados a fin de apoyar sus planes de implementación. En un programa de apoyo, la EPA establece los lineamientos para el control de contaminantes del aire emitidos por industrias específicas. Estos lineamientos proporcionan a los estados información sobre las tecnologías existentes de control, referidas como tecnología de control razonablemente disponible (TCRD). La TCRD representa las técnicas de control comúnmente en uso en una industria específica.
Prevención del deterioro significativo y revisión de nuevas fuentes de contaminación

La Ley del Aire Limpio de 1970 fue enmendada en 1977. Un cambio notable fue el concepto de prevención del deterioro significativo (PDS) como resultado de un sonado caso judicial que requirió que la EPA publicara reglamentos para prevenir la "degradación" del aire en áreas donde éste es más limpio que lo exigido en las normas nacionales de calidad del aire ambiental. Otro resultado de este caso fue que la EPA debe desaprobar cualquier plan de implementación que no incluya provisiones para la PDS.
Bajo los lineamientos de la PDS, las áreas que cumplen con las normas relacionadas con un contaminante específico se denominan áreas logradas. Las áreas que no cumplen estas normas son áreas no logradas. Un área puede ser, por ejemplo, lograda para el monóxido de carbono y al mismo tiempo no lograda para el dióxido de azufre. Los estados son responsables de establecer los límites de cada zona geográfica considerada en el programa. Generalmente, estos límites son lo mismos que los del condado del estado.
Las enmiendas de la Ley del Aire Limpio (ELAL)de 1990

En noviembre de 1990, el Congreso de los Estados Unidos una vez más enmendó la Ley del Aire Limpio. La aprobación de las enmiendas de 1990 marcó un cambio general en el método federal de control de la contaminación del aire. La nueva legislación enfatizó el control de emisiones de contaminantes peligrosos del aire e introdujo el control de la lluvia áciday del agotamiento del ozono en la atmósfera. Los efectos de las enmiendas de 1990 se tratan posteriormente junto con otras nuevas iniciativas de la contaminación del aire.

La Ley del Aire Limpio de 1970 se enmendó en 1975, 1977 y 1990. Contaminantes peligrosos del aire (CPA)
Las enmiendas de 1990 cambiaron el enfoque de la EPA para reglamentar los CPA en el nivel federal. Anteriormente, las normas nacionales para la emisión de contaminantes peligro-sos del aire (NNECPA) se basaban principalmente en consideraciones de salud.
Un total de 189 de CPA son el blanco para el control me-diante la instalación de tecnología disponible de máximo control (TDMC). La Agencia tuvo dificultad para establecer estas normas debido a la incertidumbre en la evaluación de los riesgos para la salud. Ahora las enmiendas requieren que la EPA establezca normas tomando en cuenta exclusivamente la tecnología de control disponible. El control se centra en un total de 189 CPA mediante la instalación de tecnología disponible de máximo control.
Lluvia ácida
La lluvia ácida se refiere a la precipitación en forma de lluvia, nieve o niebla que contiene un exceso de ácidos debido a la contaminación atmosférica. La lluvia ácida también se puede referir a partículas sólidas que son ácidas. La acidez se mide en función del pH en una escala logarítmica de 1,0 a 14,0. Un pH de 1,0 indica alta acidez, mientras que un ph de 14,0 indica alta alcalinidad; un pH de 7,0 indica una solución neutral. La precipitación que cae por una atmósfera "limpia" es normalmente algo ácida, con un pH de aproximadamente 5,6. Sin embargo, la lluvia ácida puede tener valores de pH por debajo de 4,0. La lluvia ácida es importante debido a los efectos potencialmente nocivos que puede tener sobre el agua, vida acuática, vida silvestre y materiales artificiales.
La precipitación que cae por una atmósfera "limpia" es normalmente algo ácida, con un pH de aproximadamente 5,6. La contaminación causada por el hombre es una de las causas primarias de la lluvia ácida. Los óxidos de azufre y de nitrógeno derivados de la quema de combustibles fósiles se mezclan con el agua en la atmósfera y producen la lluvia ácida. Las enmiendas de 1990 de la Ley del Aire Limpio requieren que se reduzcan las emisiones de óxido de azufre y nitrógeno en las principales fuentes de emisión. Las enmiendas también requieren la investigación continua de los efectos de la deposición y transporte de lluvia ácida.
La lluvia ácida resulta cuando el SO_x y NO_x derivados de la quema de combustibles fósiles se mezcla con la humedad de la atmósféra. Un enfoque innovador para controlar la lluvia ácida, promovido por las enmiendas de 1990, es el uso de incentivos basados en el mercado. Las enmiendas promueven este enfoque como una manera de reducir los costos que implica el cumplimiento de las normas de contaminación del aire. Por ejemplo, la ley incluye un sistema de licencias para la emisión de dióxido de azufre. Las industrias que reducen las emisiones por debajo de la norma para el dióxido de azufre pueden acumular licencias o créditos que pueden vender a otras empresas. Esto crea un mercado en el cual las industrias pueden negociar o "acumular" sus créditos, de ese modo se establece un enfoque basado en el mercado para promover que las empresas reduzcan la contaminación de aire.
Agotamiento del ozono en la estratosfera
La estratosfera (una de las capas de la atmósfera superior) contiene ozono, el cual sirve para proteger la superficie de la tierra de la nociva radiación ultravioleta que emite el sol. Sin embargo, en las porciones inferiores de la atmósfera, el ozono es dañino.
Los investigadores han descubierto que los compuestos sintéticos, tales como los halocarburos y clorofluo-rocarbonos (CFC) están destruyendo la capa protectora de ozono en la estratosfera. Estos com-puestos se usan en muchos productos comunes, como refrigerantes, atomizadores en aerosol y extintores de fuego. El Protocolo de Montreal promovió un esfuerzo internacional para reducir progresivamente las sustancias que agotan el ozono.
Los compuestos sintéticos, como los halocarburos y clorofluorocarbonos (CFC), están destruyendo la capa protectora de ozono en la estratosfera. Otras iniciativas

Contaminación del aire en interiores
Aunque en el pasado los esfuerzos por controlar la contaminación del aire se centraron principalmente en exteriores (o aire ambiental), ahora se está poniendo mayor énfasis en el aire de interiores. Muchas personas pasan la mayor parte de su tiempo en interiores y por lo tanto son más propensas a los contaminantes del aire de interiores que a los de exteriores.
Mucha gente pasa la mayor parte de su tiempo en interiores y por lo tanto es más propensa a los contaminantes de interiores que a los de exteriores. Actualmente, se están llevando a cabo programas de investigación y normativos sobre sustancias en interiores, tales como el radón, asbesto,humo del tabaco de segunda mano, formaldehído, plaguicidas y compuestos clorados como líquidos de limpieza y desodorantes del aire. El énfasis en el control de la contaminación del aire en interiores continuará a medida que avance el conocimiento científico.
Negociación de los reglamentos
El desarrollo de reglamentos sigue siendo el principal método para controlar la contaminación del aire. Desafortunadamente, la elaboración de un reglamento es un proceso costoso y prolongado. Un enfoque para minimizar el tiempo y costo de un reglamento es establecer una norma a través de un proceso de negociación de los reglamentos. En una negociación, los representantes de las partes interesadas se reúnen para tratar las diversas alternativas reglamentarias. Estos representantes provienen de la industria, grupos ambientales, organismos estatales y locales, y de la EPA. La meta es desarrollar un reglamento que sea aceptado por todas las partes afectadas. Este método para desarrollar la reglamentación es mirado con gran optimismo.
Iniciativas para el control voluntario
También se promueven iniciativas para el control voluntario de la contaminación del aire. Uno de las rasgos de las enmiendas de 1990 en un programa de incentivo conocido como el Programa de Reducción Anticipada (PRA). El PRA ofrece un incentivo a las industrias para que reduzcan la emisión de contaminantes tóxicos antes de que se reglamente. Este programa beneficia tanto al ambiente como a las industrias.
Prevención de la contaminación
Se ha empezado a poner énfasis en el uso de medidas de prevención de la contaminación del aire. El objetivo de la prevención es reducir la generación de contaminantes en la fuente tanto como sea posible y reciclar los que se generen. La prevención de la contaminación puede consistir en la reducción del volumen o de la toxicidad de los desechos.
Se está motivando la prevención de la contaminación mediante la promoción de una jerarquía de cuatro pasos para la protección ambiental:
Paso 1:Reducción de la contaminación de la fuente mediante el uso de técnicas, tales como mejor mantenimiento, cambios en el uso de materias primas o instalación de una nueva tecnología.Paso 2:Reciclaje o reúso de los desechos cuando sea posible. Paso 3:Tratamiento y control.Paso 4:Disposición adecuada de los desechos.Las medidas de prevención de contaminación que pueden reducir la contaminación del aire incluyen:
·Reemplazar o cambiar el combustible o materias primas empleadas en el proceso de producción.
·Cambiar el proceso.
·Cambiar el equipo.
·Mejorar las prácticas de operación y mantenimiento.
·Incluir un proceso y recuperar cualquier emisión al aire.
Un ejemplo de una técnica de prevención de la contaminación sería cambiar el tipo de carbón empleado como combustible en una planta de energía eléctrica. Mientras menor sea el contenido de azufre en el carbón, menor será la emisión de dióxido de azufre. Otro ejemplo sería la ejecución de un programa de detección y reparación de fugas en una planta química. Las válvulas y accesorios con fugas producen altos niveles de contaminación del aire. El monitoreo de estas fuentes de contaminación será beneficioso para la planta química y para el ambiente.
Se busca permanentemente nuevas maneras de enfocar el control de contaminación del aire. La prevención de la contaminación mediante incentivos basados en el mercado, negociación de reglamentos y programas voluntarios son algunas de las nuevas iniciativas para controlar la contaminación del aire. También existe mayor conciencia sobre la necesidad de adoptar un enfoque que abarque los diferentes medios del ambiente para abordar el problema general de la contaminación. En otras palabras, no se puede lograr el control de la contaminación del aire si se infringen los reglamentos de residuos sólidos y contaminación del agua. A medida que avance el conocimiento científico, se identificarán más problemas decontaminación ambiental. Esto dará lugar a cambios continuos en los enfoques técnicos y normativos del control de la contaminación del aire.
Hay mayor conciencia sobre la necesidad de adoptar un enfoque que abarque los diferentes medios del ambiente para combatir el problema general de la contaminación. No se puede lograr el control de la contaminación del aire si se infringen los reglamentos de residuos sólidos y contaminación del agua.
Ciudad de México: Planes de aire limpio y su organización institucional

La Ciudad de México y su zona conurbada son el hogar de casi 18 millones de habitantes, en una mancha urbana que se extiende dispersa sobre 1,500 km2. La zona metropolitana de la ciudad de México se encuentra localizada en una cuenca cerrada por montañas que limitan la entrada de vientos que dispersen la contaminación. Su latitud y altitud, a 2.240 metros sobre el nivel del mar, hacen que reciba una fuerte radiación solar que transforma los óxidos de nitrógeno e hidrocarburos que se emiten, en altos niveles de ozono. Su altitud también incide en la formación casi diaria de inversiones térmicas, que impiden la dispersión ascendente de los contaminantes y los concentran cerca del suelo urbano.
Los esfuerzos para sanear la atmósfera de esta metrópoli, son muy recientes. Hasta 1986, se operaba una pequeña red de monitoreo manual del aire que medía principalmente bióxido de azufre, plomo y partículas. Durante ese año se instaló la primera Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) integrada por 25 estaciones de medición en tiempo real, que registran los niveles de ozono (O3), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), bióxido de azufre (SO2), plomo (Pb), partículas suspendidas totales (PST) y, a partir de 1995, partículas menores de 10 micras (PM-10) y radiación ultravioleta (UV-B). La RAMA actual cubre gran parte de la zona metropolitana con 32 estaciones automáticas y 12 manuales en operación
Para 1987-88, la RAMA produjo una serie continúa y confiable de registros de la calidad del aire. Sus datos indicaban que se violaban las normas de todos los contaminantes, casi todos los días, alcanzando niveles de concentración de hasta dos y tres veces por arriba de los estándares internacionales. Por decisión gubernamental, esta información se empezó a dar a conocer a la sociedad diariamente a través de los medios masivos de comunicación, para promover la creación de una conciencia social que sustentara la instrumentación de las medidas necesarias de prevención y control de las emisiones contaminantes.
Antecedentes de la Comisión Ambiental Metropolitana
En paralelo, a principios de 1989, el Gobierno Federal junto con los Gobiernos locales del Distrito Federal y del Estado de México (entidades sobre las que se asienta la metrópoli) constituyeron un Grupo Interinstitucional para analizar las causas y fuentes de la contaminación, así como para diseñar e instrumentar las medidas para su prevención y control. Al analizar las causas y fuentes de la contaminación se encontró que el problema era multisectorial y que su solución requería de la participación de numerosas entidades gubernamentales, así como del sector privado, laboral, instituciones de investigación y académicas y de los representantes sociales. En consecuencia a los trabajos del grupo interinstitucional se incorporaron:
La Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología (ahora Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca SEMARNAP) por ser la entidad responsable de proponer las normas y estándares ambientales y fiscalizar su cumplimiento por parte de la industria.
La Secretaría de Salud, responsable de fijar las normas que establecen los límites máximos de exposición del cuerpo humano a los contaminantes y proteger la salud social.
La Secretaría de Energía, responsable de fijar las políticas que deben cumplir las entidades estatales encargadas de la elaboración de combustibles petrolíferos y las de generación de energía eléctrica.
La Secretaría de Educación Pública, responsable de los programas de educación.
La Secretaría de Industria y Comercio, responsable de normar a la industria y a los servicios.
La Secretaría de Hacienda y Crédito Público responsable de proponer al Congreso los presupuestos que ejercerán las entidades gubernamentales.La Secretaría de Comunicaciones y Transportes, responsable de fiscalizar el cumplimiento de la normatividad ambiental por parte de los transportes que transitan en las carreteras federales entre las ciudades del país.
El Gobierno del Distrito Federal, donde se asienta la mitad de la población de la metrópoli y entidad responsable del control de la contaminación proveniente de los vehículos y empresas de servicios.
El Gobierno del Estado de México, donde se asienta la otra mitad de la metrópoli y que tiene las mismas responsabilidades que el gobierno del Distrito Federal.
Petróleos Mexicanos, la empresa estatal responsable de producir los productos petrolíferos que se demandan en el país.
La Comisión Federal de Electricidad y la Compañía de Luz y Fuerza del Centro, responsables del abasto del fluido eléctrico y operadoras de las dos plantas termoeléctricas que operan dentro de la cuenca atmosférica donde se localiza la metrópoli y que son las principales consumidoras de combustibles de la zona.
El Instituto Mexicano del Petróleo, centro de alta investigación científica petrolera, industrial y vehicular.
El Programa integral de saneamiento atmosférico
Después de un año y medio de estudios, de la elaboración de un inventario de emisiones y de la preparación de programas y proyectos para el control de las fuentes de emisiones contaminantes, el grupo interinstitucional produjo el primer Programa Integral para Combatir la Contaminación Atmosférica (PICCA). El programa se orientaba a través de cinco líneas de acción estratégicas:
1.Mejorar la calidad ambiental de los combustibles y promover la utilización de los mas limpios.
2.Modernizar la flota vehicular con tecnologías menos contaminantes, expandir y articular el transporte colectivo y fiscalizar las emisiones de todos los vehículos en circulación.Modernizar ambientalmente a la industria y asegurar el cumplimiento de la normatividad ambiental.
3.Proteger y restaurar los recursos naturales de la cuenca donde se asienta la metrópoli.
4.Desarrollar la investigación científica sobre el fenómeno y sus alternativas de manejo, educar ambientalmente a la población y promover la participación ciudadana.
Las líneas de acción estratégicas comprendían 109 proyectos y acciones que requerían una inversión del sector público y privado de aproximadamente 4.2 billones de dólares, con el objetivo de disminuir el 37.5% de las emisiones contaminantes. Para la preparación de los diagnósticos y de las medidas de prevención y control, las instituciones participantes se organizaron a través del esquema de Grupos por Proyecto. El Banco Mundial contribuyó significativamente al organizar un panel de expertos internacionales que asesoraron a los Grupos de Proyecto, así como para obtener asistencia técnica gratuita de las agencias ambientales mas avanzadas del planeta. Posteriormente el Banco Mundial contribuyó a la ejecución de las medidas aportando financiamiento directo y actuando como líder en la concreción de líneas adicionales de crédito provenientes de otras instituciones financieras internacionales. Entre las medidas mas importantes que se empezaron a instrumentar desde 1990 se destacan:
Combustibles
La eliminación gradual del plomo de las gasolinas, así como la reducción de sus contenidos de azufre, benceno (por su toxicidad) de olefinas, aromáticos y presión de vapor (para reducir su reactividad y contribución a la formación de ozono).
El aumento del índice de cetano, así como la disminución del contenido de azufre y de aromáticos en el diesel.
La eliminación de la oferta de combustóleo (combustible pesado de uso industrial con alto contenido de azufre) y su substitución con gas natural o gasóleo (de bajo contenido de azufre).Transporte
La obligatoriedad para que todos los vehículos nuevos a gasolina incorporaran convertidor catalítico y sistemas de control de emisiones adicionales que se requerían en los Estados Unidos de América.
La verificación obligatoria de emisiones, dos veces por año, para todos los vehículos en circulación.
El reinicio de los trabajos de ampliación del Sistema de Transporte Colectivo (Metro) que hoy en día cubre 178 kilómetros de vías distribuidos en 10 rutas.
La introducción de 4 100 nuevos autobuses para ampliar la oferta de transporte colectivo en la ciudad, articulándolos con los servicios que presta el Metro.
El establecimiento de una edad límite para taxis y microbuses y su substitución progresiva por unidades que incorporan convertidor catalítico.
Establecimiento del programa "Hoy no circula" que restringe la circulación de los vehículos sin convertidor catalítico, un día laborable a la semana.
La conversión de las flotas de transporte de carga de las principales empresas de la ciudad, al uso de gas licuado de petróleo, incluyendo la incorporación de convertidores catalíticos con circuito cerrado.
Industria y servicios
Establecimiento de límites de emisiones para todos los contaminantes industriales y obligatoriedad de presentar una verificación de sus emisiones una vez al año.
Obligatoriedad de presentar manifestación de impacto ambiental para toda nueva ampliación, establecimiento o modificación industrial.
Instalación de sistemas de recuperación de emisiones evaporativas a lo largo de todo el proceso de almacenamiento y comercialización de gasolinas.
Prohibición al consumo de combustibles pesados con alto contenido de azufre. Substitución de diesel, combustóleo o gasóleo por gas natural, en las industrias mas importantes de la ciudad (vidrieras, químicas y de alimentos, entre otras).
Restauración de los recursos naturales
Reforestación masiva de parques, jardines y camellones en la zona urbana y en las zonas rurales circunvecinas a la ciudad.
Protección de las zonas boscosas que rodean a la metrópoli impidiendo los asentamientos irregulares y la tala clandestina
Investigación científica
Desarrollo de modelos de predicción de la calidad del aire para prever contingencias atmosféricas y evaluar efecto de medidas de control de la contaminación propuestas.
Construcción de una estación experimental de distribución de gasolinas, para llevar a cabo el análisis de efectos de la aplicación de sistemas recuperadores de vapores en el proceso de distribución de gasolinas.
Establecimiento de un laboratorio de motoquímia para evaluar y certificar dispositivos de control de emisiones vehiculares, equipos de conversión de vehículos al uso gas licuado de petróleo y a gas natural, así como para estudiar el potencial de formación de ozono en gases de escape y diversas formulaciones de gasolina.
Educación ambiental y participación ciudadana
Inclusión de la temática ambiental en los libros de textos escolares obligatorios.
Producción de material de vídeo, un libro y panfletos sobre las causas y medios de control de la contaminación atmosférica, enfatizando las acciones que cada ciudadano puede realizar.
Creación de comités ecológicos vecinales para promover la participación ciudadana en tareas ambientales locales.
La institucionalización de la Comisión Ambiental Metropolitana
El grupo interinstitucional se convirtió, a partir de 1992, en la Comisión Metropolitana para la Prevención y Control de la Contaminación del Valle de México, ahora conocida como la Comisión Ambiental Metropolitana (CAM). Originalmente se pensó en crear una autoridad ambiental metropolitana centralizada, única y directa. Sin embargo, esta autoridad hubiera tenido que absorber un significativo número de las facultades legales, presupuestos, recursos humanos y técnicos de otras dependencias. Ello hubiera requerido significativos cambios legales a nivel de la Constitución Política del país y profundas transformaciones organizacionales a lo largo de todas las instituciones participantes. Por ello se escogió la figura de una comisión, donde cada institución participa y contribuye de acuerdo a sus facultades legales, cumpliendo sus responsabilidades y aplicando sus propios recursos. Los representantes de cada institución en los Grupos de Proyecto establecidos para preparar el diagnóstico, las medidas de acción y supervisar su implementación, se convirtieron en coordinadores de las contribuciones que correspondían a cada departamento en el interior de sus instituciones. Adicionalmente, los Grupos de Proyecto incorporaron a aquellas instituciones públicas y privadas cuya participación se requería para la instrumentación integral y eficiente de las medidas.
Un avance substancial fue la creación del Consejo Asesor de la comisión. A este Consejo se incorporaron los representantes del sector privado y laboral, las organizaciones no gubernamentales, a Diputados locales y federales, así como a los Senadores, al igual que destacados científicos e instituciones académicas. La misión del Consejo es la de proponer acciones, analizar las propuestas gubernamentales, dictar recomendaciones y promover la consulta y participación de la ciudadanía.
PROAIRE: el segundo plan integral de saneamiento atmosférico.
En 1995, sustentado en la información científica que se había estado generando y construyendo sobre los logros del programa anterior (PICCA), se preparó el Programa para Mejorar la Calidad del Aire en el Valle de México 1995-2000 (PROAIRE). Este programa seguía básicamente las líneas estratégicas del anterior, reforzando y ampliando las medidas de prevención y control instrumentadas para mejorar la calidad de los combustibles, disminuir las emisiones del transporte e industrias y proteger los recursos naturales de la cuenca. En el PROAIRE se agruparon 94 acciones que se estimaba requerirían una inversión de 13.4 billones de dólares. Sus objetivos al año 2,000 son el disminuir casi un 50% de los contaminantes emitidos a la atmósfera y reducir los días de contingencia ambiental (arriba de 2.5 veces la norma en ozono). Se estimó que éste programa ayudaría a reducir en 300 mil casos al año la emergencia de enfermedades respiratorias agudas.
Pero además adicionaba un nuevo elemento: acciones para actuar sobre la relación existente entre el desarrollo urbano y la calidad del aire. El PROAIRE especificaba que "...el deterioro ambiental urbano se debe a la sobre explotación o sobre carga de los recursos ambientales de la ciudad" (recursos como su cuenca atmosférica, donde sus usuarios industriales, de transporte, de servicios y aún de los hogares descargaban sus emisiones contaminantes sin costo y generalmente, sin sanción). Indicaba que estos recursos requerían ser manejados sin transgredir sus umbrales críticos, así como el de establecer e internalizar sus costos de utilización. Señalaba que para la asunción de responsabilidades privadas y públicas de estos costos, la información ambiental debía nutrir un proceso de conocimiento y entendimiento que coadyuvara a modificar las conductas dañinas al medio ambiente.
Consecuentemente el PROAIRE se propuso la incorporación de medidas de:
·Ordenamiento ecológico del territorio para proteger los recursos naturales,
·Acciones para densificar la zona urbana y así acomodar el crecimiento poblacional sin invadir las áreas verdes que rodean la ciudad,
·Condicionar la creación de nuevos conjuntos habitacionales a manifestaciones de impacto urbano y ambiental,
·Racionalizar la construcción de nuevas vialidades intra urbanas y promover la inversión privada en transporte público,
·Integrar las políticas metropolitanas para vincular el desarrollo del sistema de transporte a los planes de desarrollo urbano, con una visión ambiental.
·Construcción de estaciones de transferencia de transporte privado a público,
·Aplicación de instrumentos económicos para promover la política ambiental (parquímetros, tarifas diferencias de estacionamiento, obligatoriedad del seguro para automóviles, mayores subsidios al transporte público, etc.).
Durante nueve años de incorporación progresiva de medidas de prevención y control, los índices de concentración de los contaminantes se han venido reduciendo. Tres de los seis contaminantes criterio ahora se encuentran permanentemente dentro de las normas de calidad del aire que protegen la salud: CO, SO2 y Pb. Los NOx rebasan ligera y ocasionalmente la norma. Los niveles pico de concentración de ozono se han reducido, de alcanzar niveles que rebasaban tres veces y media la norma, a menos de dos veces y media. Sin embargo todavía estas concentraciones son muy altas y se registran violaciones a la norma aproximadamente 320 días al año. Finalmente las partículas menores de 10 micras (PM-10) que penetran hasta el interior de los pulmones causando severos daños a la salud, continúan alcanzando niveles máximos de concentración equivalentes a dos veces la norma, aunque los días de violación muestran tendencias decrecientes.
El tercer programa integral de calidad del aire
La Comisión Ambiental Metropolitana (CAM) ha iniciado las tareas para preparar un tercer programa de calidad del aire para la zona metropolitana de la Ciudad de México. Para su desarrollo, se ha empezado a realizar una evaluación/auditoría de los logros y fracasos del PROAIRE. En ella se identificarán los factores que permitieron o impidieron el logro de resultados y las barreras que habrá que superar para alcanzar los objetivos que quedaron pendientes. Adicionalmente, apoyada por el Banco Mundial, la CAM realizó en Junio de 1999 un Taller Internacional de Aire Limpio que incluyó la participación de destacados expertos internacionales y nacionales, instituciones miembros de la CAM, experiencias de otras ciudades del planeta, organismos no gubernamentales, investigadores y científicos relacionados con la ecología. Sus contribuciones y participaciones incluyeron respuestas a las preguntas clave: ¿Que se ha logrado en nuestra zona metropolitana? ¿Cuales son los retos del futuro? ¿Cuales son las experiencias de otras ciudades y agencias ambientales del mundo? ¿Que falta por hacer en la Ciudad de México? Con todo este acervo, la CAM empezará un proceso analítico y socialmente participativo para preparar el tercer programa de calidad del aire que guiará las acciones para continuar con el saneamiento atmosférico durante los próximos diez años.

CONTAMINANTES DEL AIRE
Contaminantes del aire

La atmósfera está constituida por varias capas de aire. Las de mayor importancia para el estudio del control de la contaminación del aire se llaman troposfera y estratosfera. La troposfera es la capa delgada de aire relativamente denso más cercana a la superficie de la tierra. La troposfera contiene el aire que todos los seres vivos necesitan para respirar. La estratosfera es la capa protectora de aire que ayuda a absorber y dispersar la energía solar.

Se desconoce la composición del aire no contaminado. Los seres humanos han vivido en el planeta durante miles de años y sus numerosas actividades han influido en la composición del aire antes de que fuese posible medir sus elementos constitutivos. El aire es una mezcla compleja de muchas sustancias. Los principales elementos constitutivos del aire son el nitrógeno, oxígeno y vapor de agua. Aproximadamente 78 por ciento del aire es nitrógeno y 21 por ciento oxígeno. El uno por ciento restante incluye pequeñas cantidades de sustancias, como el dióxido de carbono, metano, hidrógeno, argón y helio.
En teoría, el aire siempre ha tenido cierto grado de contaminación. Los fenómenos naturales tales como la erupción de volcanes, tormentas de viento, descomposición de plantas y animales e incluso los aerosoles emitidos por los océanos "contaminan" el aire. Sin embargo, cuando se habla de la contaminación del aire, los contaminantes son aquéllos generados por la actividad del hombre (antropogénicos). Se puede considerar como contaminante a la sustancia que produce un efecto perjudicial en el ambiente. Estos efectos pueden alterar tanto la salud como el bienestar de las personas.
Hay cientos de contaminantes en el aire que se presentan en forma de partículas y gases. El material particulado está compuesto por pequeñas partículas líquidas o sólidas de polvo, humo, niebla y ceniza volante. Los gases incluyen sustancias como el monóxido de carbono, dióxido de azufre y compuestos orgánicos volátiles. También se puede clasificar a los contaminantes como primarios o secundarios. Un contaminante primario es aquél que se emite a la atmósfera directamente de la fuente y mantiene la misma forma química, como por ejemplo, la ceniza de la quema de residuos sólidos. Un contaminante secundario es aquel que experimenta un cambio químico cuando llega a la atmósfera. Un ejemplo es el ozono que surge de los vapores orgánicos y óxidos de nitrógeno que emite una estación de gasolina o el escape de los automóviles. Los vapores orgánicos reaccionan con los óxidos de nitrógeno en presencia de luz solar y producen el ozono, componente primario del smog fotoquímico.

Los contaminantes de aire también se han clasificado como contaminantes criterio y contaminantes no criterio. Los contaminantes criterio se han identificado como comunes y perjudiciales para la salud y el bienestar de los seres humanos. Se les llamó contaminantes criterio porque fueron objetos de estudios de evaluación publicados en documentos de criterios de calidad del aire. En el nivel internacional los contaminantes criterio son:
·Monóxido de carbono (CO)
·Óxidos de azufre (SOx)
·Óxidos de nitrógeno (NOx)
·Ozono (O3)
·Plomo(Pb)
·Material particulado
Las enmiendas de la Ley del Aire Limpio de 1990 de los Estados Unidos estableció una nueva categoría de contaminantes llamados contaminantes peligrosos del aire (CPA). La ley enumeró 189 compuestos como contaminantes peligrosos del aire. Los contaminantes criterio y contaminantes peligrosos del aire se detallan a continuación.
Los contaminantes criterio

Como se indicó en la sección anterior, los contaminantes criterio son: monóxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, ozono, material particulado y plomo. En los últimos diez años, varios países al definir a las partículas totales en suspensión han especificado a las partículas con 10 micrómetros o menos de diámetro y a las partículas con 2,5 micrómetros o menos de diámetro aerodinámico. Estas partículas son comúnmente referidas como PM10 y PM2,5, respectivamente. La razón fundamental de esta especificación se debe a que las partículas más pequeñas son más peligrosas para la salud de los seres humanos porque son capaces de alcanzar la zona inferior de los pulmones.
Inicialmente, en la lista de contaminantes criterio se incluía a los hidrocarburos. Los hidrocarburos, también denominados compuestos orgánicos volátiles (COV), son precursores en la formación de ozono. Aunque generalmente hay reglamentos que controlan los COV, no hay control específico para los COV en el aire. El control adecuado de los COV se refleja en la reducción de la concentración de ozono en el aire.
Para cada contaminante criterio se han establecido guías y normas. Las guías son recomendaciones para los niveles de exposición a contaminantes atmosféricos a fin de reducir los riesgos o proteger de los efectos nocivos. Las normas establecen las concentraciones máximas permisibles de los contaminantes atmosféricos durante un período definido. Son los valores límite diseñados con un margen de protección ante los riesgos. La finalidad de las normas es proteger la salud humana (normas primarias) y proteger el bienestar del ser humano y los ecosistemas (normas secundarias). La OMS ha publicado guías sobre la calidad del aire y varios países de América Latina han establecido sus propias normas. En el cuadro 4-1 se muestran los valores límites y tiempos promedio de muestreo de las normas nacionales de calidad del aire para ozono, dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2), monóxido de carbono (CO), partículas totales en suspensión (PTS), PM10 y plomo que se han fijado en varios países de América y las guías de la OMS.
Cuadro 4-1 Normas nacionales de calidad del aire de diferentes paises de América y guías de la OMS
A continuación se detalla cada contaminante criterio.
Monóxido de carbono (CO) Ozono (O3) Óxidos de azufre (SOx) Material particulado Óxidos de nitrógeno (NOx) Plomo (Pb)
Progreso en el control de los contaminantes criterio
Los esfuerzos por controlar los contaminantes criterio en los países desarrollados han dado algunos resultados positivos, aunque queda mucho trabajo por realizar. Desde 1970, los niveles de óxidos de azufre, monóxido de carbono y material particulado en el aire se han reducido, mientras que el plomo se ha eliminado casi completamente. Sin embargo, las emisiones de óxidos de nitrógeno han aumentado ligeramente y el problema del smog sigue siendo difícil de resolver. Aunque se han controlado muchas de las fuentes que producen smog, el gran número de vehículos y fuentes adicionales ha descompensado los logros alcanzados mediante la reducción.
Contaminantes peligrosos del aire (CPA)

Los contaminantes peligrosos son compuestos cancerígenos y no cancerígenos que pueden causar efectos serios e irreversibles en la salud. Como se indicó anteriormente, las enmiendas de la Ley del Aire Limpio de 1990 de los Estados Unidos enumeró 189 compuestos como contaminantes peligrosos del aire (CPA), incluidos el tetracloruro de carbono, cloro, óxido de etileno, cadmio y manganeso. La mayoría de los CPA son compuestos orgánicos volátiles.
Las normas para controlar la emisión de estos contaminantes peligrosos están basadas en la salud. En otras palabras, se establecen límites numéricos que protegen la salud del hombre de cualquier efecto adverso.
Sin embargo, el establecimiento de normas de emisión basadas en la salud es un proceso difícil debido a la incertidumbre en la evaluación de los efectos sobre la salud. Como resultado, Estados Unidos ha fijado normas de emisión basadas en la salud solo para ocho contaminantes: asbesto, cloruro de vinilo, benceno, arsénico, berilio, mercurio, radón y radionucleidos diferentes del radón.
Los ocho contaminantes son:
·asbesto
·cloruro de vinilo
·benceno
·arsénico
·berilio
·mercurio
·radón
·radionucleidos diferentes del radón.
Asbesto
Se sabe que el asbesto produce cáncer en el hombre. Lamentablemente, su resistencia al fuego favoreció su empleo en numerosos materiales, tales como aislantes, pinturas, recubrimiento de freno de automóviles e incluso ropa.
Cloruro de vinilo
El cloruro de vinilo se usa en la producción de plásticos y cloruro de polivinilo (PVC). La exposición al cloruro de vinilo puede dañar el hígado y otros órganos.
Benceno
El benceno es un compuesto cancerígeno usado en agentes desgrasantes, gasolina y solventes. Se han promulgado varias normas para controlar la emisión de benceno, incluidas las normas para la fuga de benceno en equipos, para contenedores de benceno y operaciones de transporte y disposición de desechos de benceno, y para plantas de recuperación de subproductos del coque.
Arsénico
El arsénico es también un agente cancerígeno. Se emplea en la fabricación de vidrio y en la fundición de metales. Las normas de emisión se establecieron para controlar la emisión de arsénico de las plantas de fabricación de vidrio, fundiciones de metales e instalaciones para la producción de arsénico.
Berilio
El berilio puede causar enfermedades del pulmón y también tiene efectos adversos sobre el hígado, bazo, riñones y glándulas linfáticas. Las fuentes de berilio incluyen las fundiciones de metal, plantas de cerámica e incineradores que queman desechos con berilio.
Mercurio
El mercurio puede tener efectos adversos sobre el cerebro y riñones. Las fuentes de mercurio incluyen la quema de combustibles fósiles, plantas de fabricación de baterías de mercurio y procesos de minería que emplean mercurio.
Radón
El radón es un elemento radiactivo natural. También se encuentra en materiales de construcción que contienen sustancias que emiten radón, como el yeso. Se sabe que el radón causa diversas formas de cáncer y es un contaminante importante del aire de interiores. Hasta ahora, se han establecido normas para controlar la emisión de radón en las minas subterráneas de uranio, canteras de yeso fosfórico y relaves de las minas y procesos del uranio.
Radionucleidos
Los radionucleidos son una categoría de materiales radiactivos diferentes del radón. Un radionucleido es cualquier núclido que emite radiación. Así como el radón, estos materiales pueden causar cáncer en los seres humanos.

V : LAS FUENTES DE CONTAMINACION DEL AIRE AMBIENTAL

La calidad de la vida diaria depende de muchas comodidades modernas. Las personas gozan de libertad para conducir automóviles y viajar en aviones por negocios y placer. Esperan que en sus hogares haya electricidad y agua caliente para bañarse y cocinar. Usan una amplia variedad de productos -ropa, medicamentos y muebles- hechos de materiales sintéticos. A veces, dependen de servicios que usan solventes químicos, tales como la lavandería e imprenta. No obstante, la disponibilidad de estas conveniencias cotidianas tiene un costo con respecto a la contaminación ambiental. En esta lección se tratarán las diversas fuentes de contaminación del aire, muchas de los cuales son esenciales para mantener una sociedad industrializada.
Cuando se discuten las fuentes de contaminación del aire, comúnmente se usan cuatro términos: móvil, estacionaria, puntual y del área. Las fuentes móviles incluyen diversas formas de transporte tales como automóviles, camiones y aviones. Las fuentes estacionarias son las instalaciones no movibles, tales como plantas de energía y establecimientos industriales. Una fuente puntual se refiere a una fuente en un punto fijo, tal como una chimenea o tanque de almacenamiento que emite contaminantes. Una fuente del área se refiere a una serie de fuentes pequeñas que en conjunto pueden afectar la calidad del aire en una región. Un ejemplo sería una comunidad que usa madera para la calefacción.
Fuentes móviles de contaminación del aire
Las fuentes móviles de contaminación del aire son conocidas por todos e incluyen a los automóviles, autobuses, locomotoras, camiones y aviones. Estas fuentes emiten contaminantes criterio y otros contaminantes peligrosos.

La principal fuente móvil de contaminación del aire es el automóvil, pues produce grandes cantidades de monóxido de carbono y menores cantidades de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COVs). Las emisiones de los automóviles también contienen plomo y cantidades traza de algunos contaminantes peligrosos. Los requisitos para el control de emisiones de automóviles han reducido considerablemente la cantidad de contaminantes del aire.
La principal fuente móvil de contaminación del aire es el automóvil, pues produce grandes cantidades de monóxido de carbono y menores cantidades de óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COVs). Las emisiones de los automóviles también contienen plomo y cantidades traza de algunos contaminantes peligrosos. Los requisitos para el control de emisiones de automóviles han reducido considerablemente la cantidad de contaminantes del aire. Además, los reglamentos que controlan la calidad del combustible de los automóviles también han contribuido a una mayor eficiencia y menores emisiones. Por ejemplo, la transición de la gasolina con plomo a la gasolina sin plomo ha reducido extraordinariamente la cantidad de plomo en el aire ambiental. Sin embargo, debido al creciente número de vehículos, los automóviles siguen siendo la principal fuente móvil de contaminación del aire.
Los camiones, autobuses y locomotoras generalmente tienen motores Diesel que usan combustible diferente de la mayoría de automóviles. La quema de combustible para motores Diesel produce mayor cantidad de óxidos de nitrógeno. Por ejemplo, en California se estima que 850.000 camiones y autobuses Diesel producen la misma cantidad de óxidos de nitrógeno que 8 millones de automóviles en un año.
Los jets también queman combustible diferente de la mayoría de automóviles. El contaminante primario producido al quemar combustible de jets es el óxido de nitrógeno. Los jets también producen cantidades de monóxido de carbono e hidrocarburos.
Un sistema de transporte moderno es esencial para el crecimiento económico del país. La contaminación del aire generada por automóviles y otras formas de transporte es una concesión aceptada por la mayoría de personas. Afortunadamente, los adelantos en la tecnología del control de la contaminación, los combustibles alternativos y los cambios en el estilo de vida, tales como el transporte compartido y el masivo pueden minimizar los efectos perjudiciales de estas necesidades en una sociedad industrializada.
Fuentes estacionarias
Existen cientos de miles de fuentes estacionarias de contaminación del aire, incluidas las plantas de energía, industrias químicas, refinerías de petróleo, fábricas, imprentas, lavanderías y chimeneas residenciales que usan madera. Las fuentes estacionarias producen una amplia variedad de contaminantes del aire. Según la industria o proceso específico, las fuentes estacionarias pueden emitir uno o varios contaminantes criterio además de muchos contaminantes peligrosos.
Los contaminantes de fuentes estacionarias provienen principalmente de dos actividades: la combustión de carbón y petróleo en plantas de generación de energía y la pérdida de contaminantes en procesos industriales. Los procesos industriales incluyen refinerías, industrias químicas y fundiciones. Las industrias químicas son responsables de muchos contaminantes peligrosos y también de grandes cantidades de compuestos orgánicos volátiles.

Existen muchos puntos específicos de emisión dentro de una fuente estacionaria que contamina el aire. Por ejemplo, en una industria química, los contaminantes del aire pueden emitirse de conductos de ventilación, tanques de almacenamiento, manejo de aguas residuales y áreas de tratamiento, instalaciones de carga y descarga, y fugas en el equipo. Un conducto de ventilación es básicamente un pasaje por donde las sustancias (principalmente en forma gaseosa) se "ventilan" a la atmósfera. Los típicos conductos de ventilación en una planta química son las columnas de destilación y los conductos de oxidación.
Generalmente, los tanques de almacenamiento son contenedores redondos donde se almacena materia prima líquida y productos terminados. Si bien la mayoría de los tanques están cubiertos, los contaminantes pueden ser emitidos por goteo y por expansión y enfria-miento de los líquidos causado por cambios de temperatura en el aire exterior. A medida que el líquido se expande y se contrae, el tanque "respira" y fuerza vapores hacia afuera a través de las aberturas del tanque. Además, los contaminantes pueden ser emitidos durante el llenado y vaciado rutinario de los tanques de almacenamiento.

Las aguas residuales dentro de una fuente estacionaria también pueden ocasionar contaminación del aire. Si las aguas residuales contienen sustancias "volátiles", éstas serán liberadas de las aguas residuales cuando entren en contacto con el aire. Volátil significa que los productos químicos pueden evaporase o pasar de un estado líquido a uno gaseoso. Existen muchos lugares dentro de una fuente estacionaria donde las aguas residuales entran en contacto con el aire exterior.
Las emisiones también provienen de fugas en el equipo y de la carga y descarga de productos químicos en los camiones, trenes o embarcaciones. Las fugas en el equipo son una fuente primaria de emisiones, en particular en industrias químicas y refinerías. El término "fugas en el equipo" se refiere a una amplia fuente de puntos de emisión que incluyen válvulas, uniones, bombas y válvulas de descarga. Puede haber miles de estos componentes en una determinada instalación.
La EPA clasifica las fuentes de contaminantes peligrosos en dos grupos: fuentes principales y fuentes del área. Las fuentes principales son fuentes estacionarias que emiten 10 toneladas por año o más de un único contaminante peligroso del aire o 25 toneladas por año o más de cualquier combina-ción de contaminantes peligrosos. La fuente del área se refiere a cualquier fuente de contaminantes peligrosos que no es una fuente principal. Esta definición excluye a los automóviles.

Definiciones · Fuente principal: Fuente estacionaria que emite 10 toneladas por año o más de un contaminante del aire peligroso o 25 toneladas por año o más de cualquier combinación de contaminantes del aire peligrosos. · Fuente del área: Cualquier fuente de contaminantes del aire peligrosos que no son una fuente principal. Esta definición excluye los automóviles.Como se mencionó anteriormente, existen cientos de miles de fuentes de contaminación del aire. Muchas de estas fuentes generan productos de consumo útiles, crean millones de puestos de trabajo y prestan servicios y comodidades. Si bien no resulta práctico eliminar todas las fuentes de contaminación del aire, las maneras de minimizarlas se tratarán en las siguientes lecciones. El control y reducción de la contaminación puede lograrse a través de la instalación de dispositivos, cambios en los procesos de producción e implementación de técnicas de prevención de la contaminación.

VI : TRANSPORTE Y DISPERSION DE CONTAMINANTES EN EL AIRE AMBIENTAL 

Principios del transporte y dispersión

El transporte y dispersión de contaminantes del aire ambiental están influenciados por complejos factores. Las variaciones globales y regionales del clima y las condiciones topográficas locales afectan el transporte y dispersión de los contaminantes. Esta lección trata sobre los factores básicos que influyen el movimiento de los contaminantes en el aire ambiental.
En una escala mundial, las variaciones del clima influyen sobre el movimiento de los contaminantes. Por ejemplo, la dirección predominante de los vientos en Centroamérica y norte de Sudamérica es de este a oeste y en Norteamérica y sur de Sudamérica es de oeste a este. En un nivel más local, los principales factores del transporte y dispersión son el viento y la estabilidad.
La dirección predominante de los vientos en Centroamérica y norte de Sudamérica es de este a oeste y en Norteamérica y sur de Sudamérica es de oeste a este.La dispersión de contaminantes de una fuente depende de la cantidad de turbulencia en la atmósfera cercana. La turbulencia puede ser creada por el movimiento horizontal y vertical de la atmósfera. El movimiento horizontal es lo que comúnmente se llama viento. La velocidad del viento puede afectar en gran medida la concentración de contaminantes en un área. Mientras mayor sea la velocidad del viento, menor será la concentración de contaminantes. El viento diluye y dispersa rápidamente los contaminantes en el área circundante.
Mientras mayor sea la velocidad del viento, menor será la concentración de contaminantes.El viento es causado por las diferencias en la presión atmosférica. La presión es el peso de la atmósfera en un punto dado. La altura y temperatura de una columna de aire determinan el peso atmosférico. Debido a que el aire frío pesa más que el caliente, la masa de alta presión está constituida de aire frío y pesado. Por el contrario, una masa de baja presión de aire está formada por aire más caliente y liviano. Las diferencias de presión hacen que el aire se mueva de las áreas de alta presión a las de baja presión, lo que da lugar al viento.
El movimiento vertical de la atmósfera también afecta el transporte y dispersión de los contaminantes del aire. Cuando los meteorólogos hablan sobre la "estabilidad atmosférica" hacen referencia al movimiento vertical. Las condiciones atmosféricas inestables producen la mezcla vertical. Generalmente, durante el día el aire cerca de la superficie de la tierra es más caliente y liviano que el aire en la atmósfera superior debido a la absorción de la energía solar. El aire caliente y liviano de la superficie sube y se mezcla con el aire frío y pesado de la atmósfera superior que tiende a bajar. Este movimiento constante del aire crea condiciones inestables y dispersa el aire contaminado.
Generalmente, cuando el aire más caliente está por encima del aire frío se presentan condiciones atmosféricas estables, de ese modo se inhibe la mezcla vertical. Esta condición se denomina inversión térmica. Cuando hay una ligera mezcla vertical o no hay mezcla, los contaminantes permanecen en la zona baja y tienden a aparecer en concentraciones mayores.
Las condiciones atmosféricas estables se presentan cuando el aire más caliente está por encima del aire fresco, de ese modo se inhibe la mezcla vertical. Esta condición se denomina inversión térmica.Otros factores meteorológicos básicos que afectan la concentración de contaminantes en el aire ambiental son:
·radiación solar
·precipitación
·humedad.
La radiación solar contribuye a la formación de ozono y contaminantes secundarios en el aire. La humedad y la precipitación también pueden favorecer la aparición de contaminantes secundarios peligrosos, tales como las sustancias responsables de la lluvia ácida. La precipitación puede tener un efecto beneficioso porque lava las partículas contaminantes del aire y ayuda a minimizar las partículas provenientes de actividades como la construcción y algunos procesos industriales.
Debido a los factores que determinan el transporte y dispersión de los contaminantes, la contaminación del aire producida en una región puede tener efectos adversos sobre los lagos y bosques de otra región. Las grandes ciudades rodeadas de una topografía compleja, como valles o cadenas montañosas, a menudo experimentan altas concentraciones de contaminantes del aire. Si bien poco puede hacerse para controlar las fuerzas naturales que crean estos problemas, existen técnicas que ayudan a dispersar los contaminantes. La manera más común de dispersar los contaminantes del aire es a través de una chimenea.
La manera más común de dispersar los contaminantes del aire es a través de una chimenea.La chimenea a menudo se usa como un símbolo de la contaminación del aire. Es una estructura que se ve comúnmente en la mayoría de industrias. Una chimenea dispersa los contaminantes antes de que lleguen a las poblaciones. Generalmente se diseñan teniendo en cuenta a la comunidad circundante. Mientras más alta sea la chimenea, mayor será la probabilidad de que los contaminantes se dispersen y diluyan antes de afectar a las poblaciones vecinas.
Mientras más alta sea la chimenea, mayor será la probabilidad de que los contaminantes se dispersen y diluyan antes de afectar a las poblaciones vecinas. A la emanación visible de una chimenea se le denomina pluma. La altura de la pluma está determinada por la velocidad y empuje de los gases que salen por la chimenea. A menudo, se añade energía calórica a los gases para aumentar la altura de la pluma. Las fuerzas naturales hacen que la pluma tenga velocidad vertical, como sucede con el humo de las chimeneas residenciales.
La siguiente figura muestra los efectos de la altura de la chimenea y de los alrededores inmediatos sobre la forma de la pluma. Mientras más corta sea la chimenea, mayor será la probabilidad de que la pluma esté afectada por la "cavidad" formada por el edificio próximo a la chimenea. A medida que aumenta la altura de la chimenea, la pluma se aleja del edificio. La forma y la dirección de la pluma también dependen de las fuerzas verticales y horizontales de la atmósfera. Como se mencionó anteriormente, la pluma está afectada por las condiciones atmosféricas. Las condiciones inestables en la atmósfera producirán una pluma "ondulante", mientras que las estables harán que la pluma sea "recta".
Distribución de los contaminantes inyectados dentro y fuera de la cavidad Los contaminantes emitidos por las chimeneas pueden transportarse a largas distancias. En general, la concentración de contaminantes disminuye a medida que se alejan del punto de descarga y son dispersados por el viento y otras fuerzas naturales. Las variaciones del clima influyen en la dirección y dispersión general de los contaminantes. Por ejemplo, en los Estados Unidos los contaminantes liberados en la región del medio oeste afectan a la población y el hábitat natural de la región este. Los patrones del clima también causan problemas de contaminación, como la lluvia ácida, que son temas de preocupación regional e internacional.
Los contaminantes emitidos por las chimeneas pueden transportarse a largas distancias. En general, la concentración de contaminantes disminuye a medida que se alejan del punto de descarga y son dispersados por el viento y otras fuerzas naturales.La dispersión y transporte de contaminantes pueden estar afectados por factores climáticos y geográficos. Un ejemplo es la inversión térmica. Como se mencionó anteriormente, la inversión térmica es una condición atmosférica causada por una interrupción del perfil normal de la temperatura de la atmósfera. La inversión térmica puede retener el ascenso y dispersión de los contaminantes de las capas más bajas de la atmósfera y causar un problema localizado de contaminación del aire. Los episodios que tuvieron lugar en Londres, Inglaterra, y Donora, Pennsylvania, fueron el resultado de inversiones térmicas.
Una inversión térmica es una condición atmosférica causada por una interrupción del perfil normal de la temperatura de la atmósfera. La inversión térmica puede retener el ascenso y dispersión de contaminantes de las capas más bajas de la atmósfera y causar un problema localizado de contaminación del aire. La proximidad de una gran área metropolitana a una cadena de montañas también puede tener un efecto negativo sobre el transporte y dispersión de contaminantes. Los Angeles, Denver y Ciudad de México están ubicados en cuencas rodeadas por montañas. Estas ciudades experimentan alto niveles de contaminación del aire influenciados por la topografía del área circundante. Si bien las causas de sus problemas de contaminación son complejas, estas situaciones demuestran cómo los factores naturales favorecen la mayor concentración de contaminantes.
Si bien poco se puede hacer para minimizar los efectos de las fuerzas naturales sobre el transporte y dispersión de contaminantes, la mejor estrategia disponible es prevenir la producción de contaminantes del aire en la fuente.
Modelos de dispersión

Los modelos de dispersión son un método para calcular la concentración de contaminantes a nivel del suelo y a diversas distancias de la fuente. En la elaboración de modelos se usan representaciones matemáticas de los factores que afectan la dispersión de contaminantes. Las computadoras, mediante modelos, facilitan la representación de los complejos sistemas que determinan el transporte y dispersión de los contaminantes del aire.
Los modelos de dispersión son un método para calcular la concentración de contaminantes a nivel del suelo y a diversas distancias de la fuente.Cuando se hace un modelo del transporte y dispersión de contaminantes del aire se recopila información específica de un punto de emisión. Esta información incluye la ubicación del punto de emisión (longitud y latitud), la cantidad y tipo de los contaminantes emitidos, condiciones del gas de la chimenea, altura de la chimenea y factores meteorológicos tales como la velocidad del viento, perfil de la temperatura ambiental y presión atmosférica. Los científicos usan estos datos como insumo del modelo de computación y para predecir cómo los contaminantes se dispersarán en la atmósfera. Los niveles de concentración pueden calcularse para diversas distancias y dirección de la chimenea.
Los modelos de dispersión tienen muchas aplicaciones en el control de la contaminación del aire, pues son herramientas que ayudan a los científicos a evaluar la dispersión de la contaminación del aire. La exactitud de los modelos está limitada por los problemas inherentes al tratar de simplificar los factores complejos e interrelacionados que afectan el transporte y dispersión de los contaminantes del aire.
Los modelos de dispersión son herramientas para ayudar a los científicos a evaluar la dispersión de la contaminación del aire.

VII : LA MEDICION DE CONTAMINANTES 

Principios del muestreo y análisis del aire

Los componentes de un sistema de monitoreo de la contaminación del aire incluyen la recolección o muestreo de contaminantes del aire ambiental y de fuentes específicas; el análisis o medición de la concentración de los contaminantes; y la notificación y uso de la información recopilada. El muestreo y análisis del aire ambiental y de la emisión de las fuentes puntuales son importantes por varias razones.
Se puede medir el aire ambiental y la emisión de las fuentes.Los datos de las concentraciones de los contaminantes del aire se usan para determinar el cumplimiento de las normas de calidad del aire. También se usan para diagnosticar las condiciones de un área antes de construir una nueva fuente de contaminación, para desarrollar modelos de dispersión de contaminantes, para realizar estudios científicos y para evaluar la exposición humana a contaminantes y el daño al medio ambiente.
Monitoreo del aire: Recolección de muestras Análisis de muestras Notificación y uso de la información recopilada Los datos de emisiones de fuentes puntuales se usan para determinar el cumplimiento de los reglamentos de contaminación del aire, la eficacia del control de la contaminación del aire, la eficiencia de producción y para apoyar la investigación científica.
Las instituciones responsables del monitoreo de la calidad del aire generalmente designan los métodos de referencia para el muestreo y análisis de los contaminantes y de las fuentes de emisión. Los métodos especifican procedimientos precisos que se deben seguir para cualquier actividad de monitoreo relacionada con el cumplimiento de la reglamentación.
Las instituciones responsables del monitoreo de la calidad del aire generalmente designan los métodos de referencia para el muestreo y análisis de los contaminantes y de las fuentes de emisión.Estos procedimientos orientan el muestreo, análisis, calibración de instrumentos y cálculo de las emisiones. La elección del método específico de análisis depende de un número de factores, siendo los más importantes las características químicas del contaminante y su estado físico -sólido, líquido o gaseoso. Los métodos de referencia se diseñan para determinar la concentración de un contaminante en una muestra. La concentración se expresa en términos de masa por unidad de volumen, usualmente en microgramos por metro cúbico.
Hay algunos principios básicos y terminología asociada al muestreo y análisis del contaminante. La recolección de la muestra puede realizarse mediante técnicas manuales o automáticas. El análisis y medición de los contaminantes puede hacerse por diversos medios, según las características químicas y físicas del contaminante. Uno de los métodos para la medición del material particulado es emplear principios gravimétricos. La gravimetria se refiere a la medición del peso. Las partículas se atrapan o recogen en filtros y se pesan. El peso del filtro con el contaminante recolectado menos el peso de un filtro limpio da la cantidad del material particulado en un determinado volumen de aire.
La medición del material particulado emplea principios gravimétricos. La gravimetria se refiere a la medición del peso.
Peso del filtro con el contaminante recolectado + Peso del filtro limpio = Cantidad de material particulado en un determinado volumen de aire La absorción atómica se usa para medir el plomo. Después que se recolectan las partículas de plomo mediante métodos gravimétricos, el plomo se extrae de la muestra mediante ácidos. En el proceso de absorción atómica, el plomo absorbe pequeñas cantidades de radiación. La radiación emitida por la muestra permite conocer la cantidad de átomos de plomo en la muestra.
La absorción atómica se usa para medir el plomo.Los contaminantes gaseosos se pueden medir con diversos métodos. Las técnicas más comunes son la espectrofotometría, quimiluminiscencia de fase gaseosa e ionización de llama.
La espectrofotometría se basa en principios colorimétricos y comúnmente se usa para medir la concentración de dióxido de azufre. En este proceso, los colorantes y productos químicos se combinan con una solución que contiene dióxido de azufre. El color de la solución da lugar a diferentes cantidades de luz absorbida. La cantidad de luz absorbida, medida con un espectrofotómetro, indica la cantidad presente de dióxido de azufre.
La espectrofotometría se basa en principios colorimétricos y comúnmente se usa para medir la concentración de dióxido de azufre.La quimiluminiscencia de fase gaseosa es un método para medir el ozono. En este método, por reacción química con etileno, el ozono emite luz y esa luz se mide con un tubo fotomultiplicador. La cantidad de luz indica la cantidad presente de ozono.
La quimiluminiscencia de fase gaseosa es un método para medir el ozono. En la ionización de llama se quema la muestra de aire gaseoso con una pequeña llama de hidrógeno. El número de iones o electrones que se forma es proporcional al número de átomos de carbono que se encuentra en la muestra y se cuenta electrónicamente. Esta técnica puede usarse para medir los compuestos orgánicos volátiles (hidrocarburos). Como este método también detecta los carbonos en el metano, un gas relativamente inofensivo que se encuentra naturalmente en la atmósfera, se deben realizar correcciones para justificar su presencia.
El cuadro presenta los diversos métodos usados para medir y analizar contaminantes del aire y los principios básicos para obtener la medición.
Ejemplos de métodos de medición y análisis de los contaminantes de aire
MétodoPrincipioContaminanteIonización de llamaResponde en proporción al número de átomos de carbono en la muestra de gasCOVAbsorción infrarrojaLa muestra absorbe la radiación en la región infrarroja del espectro; se mide la diferencia en la absorción. Se usan otras regiones del espectro, por ejemplo, UVMonóxido de carbonoAbsorción atómicaLa muestra absorbe la radiación; la radiación emitida depende de los átomos presentes.PlomoEspectroscopía defluorescenciaLa muestra excitada puede reemitir el exceso de energía excitadaOzono, NO2Recolección de partículasGravimetría; la masa de material particulado se determinado por el peso PM10EspectrofotometríaSe forman soluciones coloreadas mediante la mezcla de los reactivos con los contaminantesSO2El resultado final de los procedimientos de muestreo y análisis son los datos cuantitativos. La validez de los datos depende de la exactitud y precisión de los métodos usados para generar datos. Para asegurar la validez, se emplean diversas medidas de control de calidad para cada uno de los métodos de referencia. La principal medida de control de calidad es la calibración. La calibración comprueba la exactitud de una medición al establecer la relación entre el resultado de un proceso de medición y un estándar de concentración conocida. Cada uno de los métodos de referencia tiene procedimientos precisos de calibración que se deben seguir para asegurar resultados exactos.
La calibración comprueba la exactitud de una medición al establecer la relación entre el resultado de un proceso de medición y un insumo conocido.También se han desarrollado programas extensos de garantía de la calidad para asegurar la validez de los datos. Un componente esencial del programa de garantía de la calidad de datos son las auditorias. En una auditoria, uno o varios laboratorios analizan una muestra estándar conocida de un contaminante. Si los laboratorios obtienen el resultado esperado, pueden estar seguros que sus métodos y procedimientos son precisos.
En una auditoría, uno o varios laboratorios analizan una muestra estándar conocida de un contaminante.Monitoreo de la concentración de contaminantes en el aire

En el Valle de México, Santiago, São Paulo y otras ciudades de América Latina se han establecido sistemas de monitoreo para medir la concentración de los contaminantes criterio y el progreso en el cumplimiento de las metas establecidas por la ley.
Por ejemplo, en São Paulo, la Compañía de Tecnología de Saneamiento Ambiental (CETESB) está a cargo de la administración y operación de las estaciones de monitoreo del aire ubicadas en el Estado de São Paulo, Brasil. Desde 1981, la CETESB opera más de 25 estaciones automáticas y 15 estaciones manuales.
En general, todas las estaciones de monitoreo en una red uniforman los criterios para la localización, instrumentación y garantía de la calidad del monitoreo. Existen procedimientos específicos que se deben seguir al realizar el muestreo de cada contaminante criterio. Estos procedimientos detallados son los métodos de referencia, los cuales se revisan y actualizan de acuerdo con el avance de la tecnología.
Todas las estaciones de monitoreo en una red uniforman los criterios para la localización, instrumentación y garantía de la calidad del monitoreo.Los métodos de referencia pueden ser manuales o automatizados. Los manuales son técnicas específicas que se deben seguir cuando se recolecta y analiza la muestra de un contaminante del aire. Un método de referencia automatizado se refiere generalmente a un instrumento aprobado que satisface los requisitos técnicos para la recolección y análisis exactos de un contaminante. Los métodos automatizados se usan principalmente para recolectar y analizar aire de manera permanente.

Los métodos de referencia pueden ser manuales o automatizados.La siguiente figura presenta un muestreador de alto volumen que se usa como un método manual para medir partículas totales en suspensión (PTS) y plomo en el aire. En este proceso gravimétrico, la bomba en el muestreador de aire de alto volumen crea un vacío que lleva el aire a una caseta cubierta. El aire pasa a través de un filtro que atrapa el material particulado. Para determinar la cantidad de material particulado en una muestra de aire, se pesa el filtro antes y después del muestreo. La diferencia de peso es la cantidad de material particulado atrapado en el filtro. La concentración de plomo se determina mediante técnicas de extracción adicional y absorción atómica.

Para determinar la cantidad de material particulado en una muestra de aire, se pesa el filtro antes y después del muestreo. Se está desarrollando equipo más sofisticado para medir la concentración de material particulado en el ambiente porque como contaminantes criterio se está considerando a las PTS con menos de 10 micrómetros de diámetro aerodinámico (PM10) y material particulado con menos de 2,5 micrómetros de diámetro (PM2,5). El muestreador de aire de alto volumen contiene dispositivos que separan las partículas grandes de las pequeñas y se colocan en el equipo de muestreo de manera que el aire pasa por el dispositivo antes de atravesar el filtro. De esta manera se remueven las partículas que exceden el diámetro especificado.
Hay numerosos métodos automatizados para el muestreo y medición de contaminantes ambientales. El proceso de quimiluminiscencia de fase gaseosa, tratado anteriormente, se usa para medir el ozono. En una cámara, la muestra de aire se combina con etileno y la reacción química entre el ozono y el etileno crea pulsaciones de luz que son detectadas y contadas por un tubo fotomultiplicador. La concentración del ozono se determina al comparar el número de pulsaciones de la muestra con el número de pulsaciones de una muestra con concentración conocida de ozono.
La tecnología para medir los contaminantes del aire sigue evolucionando. Los últimos avances del monitoreo del aire incluyen el uso de rayos infrarrojos y ultravioletas para detectar y medir los contaminantes criterio y tóxicos. La espectroscopía infrarroja de la transformada de Fourier (EITF) puede medir directamente más de 120 contaminantes gaseosos en el aire, como el monóxido de carbono, dióxido de azufre y ozono. La EITF también puede medir contaminantes tóxicos, como el tolueno, benceno y metanol. La tecnología se basa en que cada gas tiene su propia "huella digital" o espectro de absorción. El sensor de la EITF monitorea todo el espectro infrarrojo y lee las diferentes huellas digitales de los gases presentes en el aire. Se están desarrollando aplicaciones específicas para esta tecnología.
Los últimos avances del monitoreo del aire incluyen el uso de rayos infrarrojos y ultravioletas para detectar y medir contaminantes criterio y tóxicos.
La espectroscopía infrarroja de la transformada de Fourier (EITF) puede medir directamente más de 120 contaminantes gaseosos en el aire, como el monóxido de carbono, dióxido de azufre y ozono.Los datos del monitoreo ambiental se usan para diversos propósitos. Se emplean para monitorear el progreso en el cumplimiento de las metas nacionales de calidad del aire y para evaluar la exposición humana. Asimismo, para desarrollar y evaluar los modelos de dispersión del aire, ejecutar planes y realizar estudios científicos de la contaminación del aire.
Medición de emisiones de contaminantes

La medición de contaminantes de fuentes puntuales se realiza generalmente con fines específicos, por ejemplo, para evaluar el cumplimiento de las normas de emisión, medir la eficacia de las tecnologías de control y para llevar a cabo investigaciones científicas. Un término que se usa frecuentemente en relación con la muestra de una fuente estacionaria es "prueba de chimenea". Esto se debe a que muchas de las mediciones se toman en las chimeneas industriales. En realidad, las mediciones se pueden tomar en otros lugares.
Un término común usado en referencia a una muestra de fuente estacionaria es "prueba de chimenea".Para determinar la emisión de contaminantes de una fuente se usan cuatro métodos de referencia. Estos métodos permiten conocer la ubicación apropiada de la muestra, la velocidad o tasa de flujo del gas, la composición del flujo de gas y el contenido de humedad del flujo de gas. Estos cuatro métodos se usan junto con otros métodos específicos diseñados para medir la concentración de contaminantes como el material particulado y el dióxido de azufre.
Para determinar la emisión de contaminantes de una fuente se usan cuatro métodos de referencia.En la siguiente figura aparece un equipo de muestreo especificado por el método de referencia 5 de la EPA para la medición de partículas. Comúnmente referido como el "método tren 5", esta configuración de muestreo puede modificarse para medir varios contaminantes. El método tren 5 consiste en una sonda de muestreo, un filtro ubicado en una caja calentada, una serie de percutores y equipo auxiliar como una bomba, contador de gas seco y manómetros para medir los cambios de presión. La sonda recoge la muestra que pasa a través de un filtro donde queda atrapado el material particulado. Luego el gas pasa por los percutores sumergidos en hielo para remover la humedad del flujo de gas. El contador de gas mide la tasa de flujo, mientras que la bomba y manómetros se usan para mantener las condiciones isocinéticas durante el período del muestreo. La isocinética se define como la relación entre el flujo de gas de una chimenea con el flujo de gas de una sonda de muestreo. Es importante que estos flujos permanezcan iguales para recopilar una muestra representativa.
La isocinética se define como la relación entre el flujo de gas de una chimenea con el flujo de gas de una sonda de muestreo.
Inventarios de emisiones

Los datos recopilados de la medición de contaminantes del aire y de fuentes de emisión pueden ser útiles para los profesionales de la contaminación del aire. El desarrollo de inventarios de emisiones es un producto derivado del manejo de esos datos.
Los inventarios de emisiones son listados detallados de contaminantes emitidos por fuentes específicas en una determinada área. Son herramientas valiosas de planificación y evaluación y ayudan a definir la relación entre las fuentes contaminantes y las comunidades vecinas, contribuyen al desarrollo de estrategias alternativas para el control de la contaminación y proporcionar información concisa sobre contaminantes, fuentes y emisiones.
El desarrollo de un inventario es una tarea tediosa y detallada. Los datos que constituyen el inventario deben ser recopilados y analizados cuidadosamente. Se deben seguir lineamientos estrictos de garantía de calidad para asegurar la precisión y validez del inventario.

VIII : CONTROL DE EMISION DE CONTAMINANTES PROVENIENTES DE FUENTES INDUSTRIALES 

¿Cómo se limita la emisión de contaminantes sin el uso de control agregado?

Algunas técnicas para controlar la emisión de contaminantes del aire no requieren equipo adicional, mientras que otras requieren control "agregado". El control agregado es aquel que se añade a los procesos que generan contaminación con la finalidad de destruir o capturar los contaminantes. La técnica elegida para controlar la emisión de contaminantes en una determinada fuente depende de muchos factores; el más importante es si el contaminante es un gas o una partícula.
Como se ha visto anteriormente , existen contaminantes en estado gaseoso, líquido y sólido. Los contaminantes en estado gaseoso incluyen a los óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono y compuestos orgánicos volátiles (COV). Muchos contaminantes peligrosos son gases. Los contaminantes en estado líquido y sólido, llamados material particulado, incluyen el polvo de cemento, humo, cenizas volantes y vapores de metales.
Las técnicas para limitar la emisión de contaminantes del aire sin el uso de control agregado son:
·Cambio de procesos
·Cambio de combustibles
·Buenas prácticas de operación
·Cierre de plantas
Estos métodos de control se aplican tanto para los gases como para las partículas.
Por ejemplo, un cambio de proceso puede ser la conversión de una fuente de energía que emplea combustible fósil en una que usa energía solar o hidroeléctrica. Los generadores de energía solar e hidroeléctrica contaminan el aire menos que los generadores que queman combustibles fósiles. Un ejemplo de cambio de combustible sería el uso de carbón con bajo contenido de azufre para reemplazar al carbón con alto contenido de azufre. Esto reduciría la cantidad de emisión de dióxido de azufre. Otro ejemplo de cambio de combustible sería sustituir el carbón por gas natural, que es menos contaminante.
Las buenas prácticas de operación incluyen medidas de sentido común, tales como el cuidado y mantenimiento apropiado del equipo. Un ejemplo de esta técnica es la inspección y mantenimiento regular para asegurar que no haya fuga de compuestos orgánicos volátiles en una planta química. Las fugas de los equipos pueden representar una fuente importante de emisión de compuestos orgánicos volátiles. Un programa de inspección regular con dispositivos sencillos para la detección de fugas, junto con un rápido sistema de reparación y mantenimiento, puede reducir en gran medida esta fuente. Además de la reducción de emisiones, las buenas prácticas de cuidado y mantenimiento también disminuyen los costos al evitar la pérdida de materiales costosos.
La inspección regular del equipo para detectar fugas puede ayudar a reducir las fuentes de emisión de contaminantes. Finalmente, el cierre de las plantas es una técnica eficaz para reducir la contaminación. Esta medida puede ser necesaria en casos extremos, por ejemplo, durante un episodio de contaminación del aire. Para la reducción de la contaminación del aire también es eficaz reemplazar plantas antiguas por instalaciones modernas.
Dispositivos y técnicas de control para contaminantes gaseosos

El método más común de control de contaminantes gaseosos es la adición de dispositivos de control agregado para destruir o recuperar un contaminante. Las técnicas de control agregado son la combustión, adsorción, absorción y condensación. Los dispositivos de combustión incluyen equipos tales como incineradores termales y catalíticos, quemadores, calderos y calentadores industriales. La combustión es la rápida oxidación de una sustancia producto de la combinación del oxígeno con un materia l combustible en presencia de calor. Cuando se completa la combustión, el flujo gaseoso se convierte en dióxido de carbono y vapor de agua. La combustión incompleta libera algunos contaminantes a la atmósfera. El humo es un indicador de combustión incompleta. Un ejemplo común de combustión incompleta es la quema de madera en la chimenea de una casa.
El humo es un indicador de combustión incompleta (por ejemplo, la quema de madera en una chimenea) La adsorción, absorción y condensación son técnicas de recuperación. Algunos dispositivos que usan estas técnicas son los adsorbedores de carbón, la torre rociadora y condensadores de superficie. Estas técnicas aplican sencillos principios físicos para remover los contaminantes en un flujo de gas. Estos principios se discutirán con más detalle a continuación, junto con la descripción de algunos dispositivos específicos de control.
Dispositivos y técnicas de control de contaminantes gaseosos:
Incineradores termales Incineración catalítica Llamas Calderas y calentadores industriales Adsorbedores de carbón Absorbedores Condensadores Equipo y prácticas de trabajoLos factores que determinan la elección de una técnica de control para emisiones de gases contaminantes son:
·Las propiedades químicas del contaminante.
·El valor del contaminante si es recuperado.
·Costos del control.
·El impacto de la técnica de control sobre la contaminación del agua o producción de desechos sólidos.
Técnicas y dispositivos de control para partículas líquidas y sólidas

El material particulado incluye pequeñas partículas líquidas y sólidas y también es referido como humo, polvo, vapor o neblina. Como ya se mencionó , las partículas con menos de 10 y 2,5 micrómetros de diámetro son reconocidas como contaminantes criterio. Estas pequeñas partículas tienen un efecto mucho mayor sobre la salud humana que las partículas más grandes. Las técnicas de control para las partículas se centran en capturar las partículas emitidas por una fuente contaminante.
Antes de elegir un dispositivo de control de partículas se deben considerar muchos factores. Usualmente, las partículas son recogidas y encauzadas por un canal o chimenea. Las características de la corriente de partículas afectan la elección del dispositivo de control. Estas características incluyen la variedad del tamaño de las partículas en la corriente de escape, la tasa de flujo del escape, temperatura, contenido de humedad y propiedades químicas del flujo de la corriente de escape como capacidad explosiva, acidez, alcalinidad e inflamabilidad.
Los dispositivos de control más usados para controlar la emisión de partículas son:
Precipitadores electrostáticos Filtros Lavadores Venturi Cámaras de sedimentación CiclonesEn muchos casos, se usa más de uno de estos dispositivos en serie para obtener la eficiencia deseada de remoción. Por ejemplo, se puede usar una cámara de sedimentación para retirar partículas grandes antes de que el flujo contaminante ingrese a un precipitador electrostático. A continuación se discute cada uno de estos dispositivos de control de partículas.
Debido a que los dispositivos para el control de partículas capturan los contaminantes pero no los destruyen, es necesario disponer adecuadamente el material recolectado. Las partículas sólidas recolectadas frecuentemente se disponen en un relleno. Las aguas residuales generadas por los lavadores deben enviarse a una planta de tratamiento de aguas residuales. Cuando es posible, el material particulado recolectado se recicla y vuelve a usar.

IX : GESTION DE LA CALIDAD DEL AIRE 

Introducción

La gestión de la calidad del aire comprende las actividades relacionadas con la protección y mejoramiento de la calidad del aire y requiere el cumplimiento de las siguientes etapas:
·Preparación de los criterios de salud ambiental y el establecimiento de normas de calidad del aire y de normas para la emisión de contaminantes de fuentes específicas
·Desarrollo de estrategias de control e implementación y operación de los mismos
Normas:
Se proponen las siguientes normas nacionales de calidad del aire:
·Normas para los contaminantes criterio
·Normas para la operación de nuevas fuentes de emisión de contaminantes
·Normas para la emisión de contaminantes peligrosos del aire.
Las normas nacionales de calidad del aire especifican los niveles máximos permisibles de un contaminante en una región. Están diseñados para proteger la salud pública y el ambiente de los efectos adversos de la contaminación atmosférica.
Las normas para la operación de nuevas fuentes de emisión:
·Reflejan la máxima reducción que se puede obtener en la emisión mediante la mejor tecnología disponible
·Requieren consideraciones de costo y otros factores de operación para su aplicación.
Las normas nacionales para la emisión de contaminantes peligrosos del aire están diseñadas para controlar los contaminantes para los cuales no existen normas o que pueden producir enfermedades graves irreversibles o reversibles incapacitantes o pueden contribuir a incrementar la mortalidad.
Estrategias de control
Las estrategias de control son las acciones que deben realizarse a fin de disminuir la contaminación del aire y comprenden las siguientes acciones:
a.Operación de un sistema de monitoreo de la calidad del aire. Se refiere a un sistema continuo de vigilancia de la calidad del aire y de las emisiones. Es necesario para conocer si las fuentes cumplen con las normas y si las estrategias son adecuadas para mantener y mejorar la calidad del aire.
b.Estimación de los niveles existentes de emisión de las fuentes fijas y móviles, y proyección de los futuros niveles de emisión. Se basa en los inventarios de emisiones de fuentes puntuales y regionales.
c.Estimación de las condiciones futuras. Las estimaciones se lleva a cabo a través del cálculo de la proyección del crecimiento de la población, industria, transporte, economía y modelos de dispersión.
d.Determinación del grado de mejoría requerido para cumplir con las normas de calidad del aire. Se compara el nivel actual y futuro de la calidad del aire; la reducción necesaria para cumplir con las normas se estima mediante modelos.
e.Aplicación de medidas de control para diversos tipos de fuentes. Se basa en la tecnología de control disponible y la adopción de sistemas de registro, licencias, verificación e inspección, entre otros.
f.Desarrollo de planes de contingencia para episodios de contaminación. Las condiciones meteorológicas adversas pueden provocar situaciones que requieren programas de urgencia.
g.Negociación con las partes interesadas para la ejecución de acciones en situaciones de urgencia. Se aplica a todas las fuentes para las cuales existen normas de control de emisiones.
h.Desarrollo de planes a largo plazo para mantener la calidad del aire después de haber cumplido las normas de calidad del aire. Se considera el crecimiento demográfico e industrial, el cálculo de emisiones esperadas, el desarrollo de procedimientos para instalar emisiones autorizadas que satisfagan las demandas futuras y para continuar el cumplimiento de las normas de calidad del aire.
i.Ejecución de programas para evitar el deterioro significativo de la calidad del aire. Se refiere principalmente a regiones en donde el aire es más limpio de lo establecido en las normas nacionales y a regiones prioritarias en donde la población y el desarrollo industrial son inexistentes o mínimos.
j.Aplicación de medidas legales y de coerción para los infractores de las normas de emisión.
Enfoques tradicionales en la gestión de la calidad del aire

Licencias
El sistema de licencias es el método más común de monitoreo del cumplimiento de leyes y reglamentos sobre la contaminación del aire. La finalidad del sistema de licencias es recoger información sobre fuentes contaminantes, determinar el éxito de los programas de control y evaluar las futuras estrategias de manejo. A través de la información contenida en las licencias, los organismos de control conocen la ubicación de las fuentes de contaminación del aire, los tipos de fuentes y los tipos y cantidad de emisiones.
El sistema de licencias es el método más común de monitoreo del cumplimiento de leyes y reglamentos sobre la contaminación del aire. En esta modalidad, las fuentes de contaminación del aire deben obtener licencias para construir y operar la fuente.
Para facilitar el cumplimiento de las normas de contaminación del aire, los requisitos de una industria se pueden reunir en una licencia integral que especifique todas las emisiones contaminantes que genera esa fuente. Las licencias incluyen las limitaciones para la emisión de contaminantes, calendarios de cumplimiento, requisitos del monitoreo y disposiciones afines.
Monitoreo de cumplimiento
El monitoreo de cumplimiento es un sistema usado por los organismos reguladores para determinar si se está cumpliendo con las leyes y reglamentos ambientales. Los dos tipos más frecuentes de monitoreo del cumplimiento son el automonitoreo usado por los establecimientos reglamentados y las inspecciones para verificar el cumplimiento.
El monitoreo de cumplimiento incluye el automonitoreo y las inspecciones. La mayoría de reglamentos de contaminación del aire requiere que los establecimientos regulados lleven a cabo su propio monitoreo para verificar el cumplimiento de las normas. Un reglamento típico incluye requisitos detallados del monitoreo, reporte y registro. Por ejemplo, un establecimiento está obligado a monitorear el desempeño de un dispositivo de control a intervalos específicos mediante métodos proporcionados en el reglamento.
Los resultados del monitoreo tienen que reportarse al organismo regulador responsable en los intervalos especificados en el reglamento. El lapso que un establecimiento debe mantener los registros deberá estar señalado en el reglamento. Una licencia de contaminación del aire incluye todos los requisitos del monitoreo, reporte y registro con los que debe cumplir el establecimiento.
Un reglamento típico incluye requisitos detallados del monitoreo, reporte y registro. Las inspecciones para verificar el cumplimiento son otro método para determinar el cumplimiento. Sus objetivos básicos son:
·Evaluar el estado de cumplimiento de un establecimiento.
·Recoger pruebas de cualquier infracción específica a una ley o reglamento.
·Crear una presencia visible del organismo regulador ante el establecimiento reglamentado.
Esta "amenaza" de inspección, junto con inspecciones reales, pueden contribuir a impedir infracciones del reglamento por parte de la industria.
Las inspecciones pueden ser visitas regulares a la planta, visitas motivadas por una razón específica o seguimientos a inspecciones anteriores. En condiciones ideales, cada establecimiento reglamentado se inspeccionaría en forma sistemática. Sin embargo, ningún organismo de control tiene los recursos humanos para realizar inspecciones regulares de todos los establecimientos bajo su jurisdicción. Por este motivo, los organismos reguladores establecen prioridades para sus inspecciones. El establecimiento de prioridades está regido por la probabilidad de que una infracción cause un riesgo a la salud humana y el ambiente; la posibilidad de que una industria no cumpla con el reglamento; y el potencial de que la inspección contribuya a disuadir las infracciones. Basado en estos criterios, el organismo regulador puede clasificar todos los establecimientos industriales en clases prioritarias. Los establecimientos de las clases prioritarias superiores se inspeccionan más que los de las clases prioritarias inferiores.
El establecimiento de prioridades está regido por la probabilidad de que una infracción cause un riesgo a la salud humana y el ambiente; la posibilidad de que una industria no cumpla con el reglamento; y el potencial de que la inspección contribuya a disuadir las infracciones. Penalización
La penalización consiste en tomar acciones frente a las infracciones de la ley o reglamentos ambientales cometidas por una persona o industria. Las acciones dependen principalmente de la seriedad y circunstancias de la violación. Al escoger la acción penal más apropiada, los organismos generalmente tratan de alcanzar varias metas. Estas metas incluyen:
·Corregir la infracción lo más rápido posible.
·Impedir infracciones futuras.
·Ser justos con la comunidad reglamentada al aplicar penalizaciones similares a infracciones similares.
·Sancionar las infracciones graves mediante penalidades criminales.
·Usar de manera efectiva los recursos para hacer cumplir las leyes y así alcanzar las metas ambientales y de salud con la menor cantidad de gasto en términos de tiempo y dinero.
El organismo regulador puede emitir multas por cualquier infracción durante una inspección de rutina. Los ciudadanos privados también pueden entablar una demanda contra los contaminadores en juicios de ciudadanos. Esta conducta tiene el potencial de aumentar el número de juicios de ciudadanos relacionados con la contaminación del aire Los organismos reguladores disponen de diversos mecanismos de penalización que van desde respuestas informales, como cartas de advertencia, hasta respuestas formales como órdenes legales y acciones civiles o criminales.
Enfoques innovadores en la gestión de la calidad del aire

Prevención de la contaminación
La meta principal es prevenir o reducir la contaminación en la fuente. Si no puede reducirse o prevenirse, debe reciclarse de manera ambientalmente segura. Si no existen mecanismos factibles de prevención o reciclaje, las emisiones de contaminantes deben ser tratadas. La disposición de contaminantes debe ser el último recurso.
Un ejemplo del nuevo énfasis en la prevención de la contaminación son los programas para promover el uso eficiente de energía para el alumbrado. De este modo, se reduce el uso de electricidad y la contaminación del aire debido a su generación. En el primer año de ejecución de este programa en los Estados Unidos, se informó que se logró evitar la emisión de 25 millones de kilos de dióxido de carbono, 200,000 kilos de dióxido de azufre y 90,000 kilos de dióxido de nitrógeno.
Incentivos basados en el mercado
El uso de incentivos basados en el mercado incluye varias formas de negociar las emisiones. Por ejemplo, las industrias reciben "licencias de emisión" que requieren disminuir las emisiones u obtener nuevas licencias de otras fuentes. El sistema de negociación de emisiones brinda alternativas a las empresas para reducir las emisiones de manera más eficiente. Por ejemplo, una empresa que ya ha reducido sus emisiones por debajo del nivel proyectado puede vender su licencia de contaminación a otras dos empresas. De esta manera, las dos empresas que adquieren las licencias tienen tiempo adicional para cumplir con los objetivos de reducción de emisiones establecidos por la ley.
Se han considerado otros programas basados en el mercado. Uno de ellos permite que la industria gane créditos de contaminación al adquirir vehículos contaminantes más antiguos -el llamado programa "dinero en efectivo por chatarra". Otro programa otorga créditos de contaminación a las empresas que adquieren modelos que usan combustible limpio.
Negociación de los reglamentos
Como se mencionó anteriormente, el desarrollo de un reglamento requiere mucho tiempo e inversión. Un método para reducir el tiempo e inversión es la negociación de los reglamentos. Bajo este enfoque, los representantes de diversos grupos se reúnen con la finalidad de tratar las opciones reglamentarias para una determinada fuente de contaminación del aire. A través del proceso de negociación, se desarrolla un reglamento aceptable para todas las partes afectadas por la ley.
A través del proceso de negociación se desarrolla un reglamento aceptable para todas las partes afectadas por la ley.