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Contaminación por ozono: cada vez más difícil controlarla

Fernando Guzmán Aguilar / Emiliano Sánchez
La atmósfera funciona como un reactor fotoquímico que produce ozono a partir de las reacciones de sus precursores: óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles en presencia de radiación ultravioleta.

El ozono, una de las principales causas de las contingencias ambientales, es un contaminante secundario que se forma en la atmósfera de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM) a partir de las emisiones de sus precursores: óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COV´s), los cuales reaccionan en presencia de radiación ultravioleta.

La atmósfera, explica el doctor Rodolfo Sosa, funciona como un reactor para la formación de ozono a partir de las reacciones fotoquímicas de sus precursores.

Además de la química atmosférica, las condiciones meteorológicas pueden favorecer el incremento de sus concentraciones, lo que da lugar a la llamada temporada de ozono, entre marzo y junio.

La ubicación de la Ciudad de México en una cuenca constituye una barrera natural que dificulta la libre circulación del viento y la dispersión de los contaminantes, lo que favorece al mismo tiempo su acumulación.
Contaminación por ozono

Aumentan los precursores de ozono

El investigador del Instituto de Ciencias de la Atmósfera y Cambio Climático (ICAyCC) de la UNAM agrega:

Desde finales de la década de 1980 hasta principios de la de 1990, las principales industrias localizadas en la ZMCM comienzan a usar gas natural en lugar de combustóleo, se cierra la Refinería 18 de marzo y se reduce –para posteriormente eliminarse– el contenido de plomo en las gasolinas.

Lo anterior tuvo un efecto positivo en la reducción de bióxido de azufre, partículas y plomo en la atmósfera. Sin embargo, se incrementaron los precursores de ozono; en consecuencia aumentaron sus concentraciones en la atmósfera con valores máximos en los años 1990-91.

Esta situación fue detectada y reportada a las autoridades competentes, así como a la comunidad científica nacional e internacional, por el doctor Humberto Bravo Álvarez, fundador del entonces Centro de Ciencias de la Atmósfera y jefe de la Sección de Contaminación Ambiental. Dicho comportamiento e incremento en las concentraciones de ozono también fue reportado por las autoridades en el Programa para Mejorar la Calidad del Aire en el Valle de México1995-2000 (PROAIRE).

A partir del PROAIRE se empieza a trabajar en el establecimiento y aplicación de estrategias para el mejoramiento de la calidad del aire en la ZMCM, las cuales hasta la fecha han logrado reducir las máximas concentraciones, también conocidas como picos, de ozono. No obstante, se sigue rebasando continuamente la norma de calidad del aire para este contaminante.

Medidas como el Programa Hoy no Circula han sido rebasadas por el gran número de vehículos en circulación y por los problemas de movilidad en la ciudad. Dicho programa fue establecido como medida de emergencia nientras se establecían y aplicaban estrategias para la prevención, minimización y control de la contaminación atmosférica a corto, mediano y largo plazos.

Contaminación por ozono
Efecto pistón y ozono

El efecto pistón fue detectado y reportado en 1997 por el doctor Allen Lefohn en Estados Unidos, y en 2003 fue encontrado para el caso de la Ciudad de México por el doctor Humberto Bravo y colaboradores.

Sosa explica el efecto pistón con un símil:

Se presenta cuando inflamos un balón o una llanta. Al principio bombeamos muy fácilmente, pero conforme se va llenando nos cuesta más trabajo inflarla.

Ocurre lo mismo al tratar de controlar la contaminación atmosférica. Es un principio elemental en ingeniería ambiental. Con la aplicación de las primeras medidas se reduce la contaminación atmosférica, pero a medida que se avanza en dicha reducción cada vez será más difícil.

Por eso, desafortunadamente, en la Ciudad de México aún los niveles logrados persisten por arriba de los niveles establecidos en la norma de calidad del aire, requiriéndose medidas de control cada vez más estrictas.

Contaminación por ozono
Pandemia y ozono

Durante la pandemia COVID-19, asegura Sosa, hubo una reducción de vehículos en circulación por lo que los niveles de contaminantes atmosféricos primarios (óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono) disminuyeron.

Sin embargo, el ozono –como contaminante secundario– continuó con valores muy por arriba de la norma de calidad del aire. Se observó lo que ya se conocía y esperaba, que la reducción en las concentraciones de ozono no es directamente proporcional a la reducción de las emisiones de sus precursores.

Los picos del ozono

Una contingencia ambiental es una situación eventual y transitoria, la deben declarar las autoridades cuando se presenta una concentración de contaminantes que pueden poner en riesgo la salud de la población. Con esa medida también se evita que “la contaminación se siga elevando”.

Para ozono, la norma de la calidad del aire establece no rebasar 90 partes por billón (ppb), durante una hora y no más de una vez al año.

Cumplir con la norma de calidad del aire es un reto, sin embargo, por motivos económicos la contingencia se declara a partir de un nivel superior a la norma, estando actualmente en 155 ppb.

Para proteger la salud de los habitantes de la ciudad, desde 1990 este nivel se ha venido haciendo más estricto, por eso en los últimos años se han declarado más contingencias. En los años noventa del siglo pasado, la fase 1 era de 294 ppb de ozono, pero hoy es de 155 ppb. Si hubiéramos aplicado este valor (155 ppb) en los años noventa, “prácticamente todos los días hubiéramos tenido contingencias”.

Parte de una solución ideal es aplicar medidas de control estrictas a los sectores industrial y de servicios durante el lapso en que se forma más ozono (de marzo a junio). También es necesario evaluar la reactividad de las emisiones de COV´s, además de su toxicidad. 

Contaminación por ozono
Medidas contra el ozono

El entonces Centro de Ciencias de la Atmósfera, ahora ICAyCC, desde los años ochenta colabora con los sectores involucrados (gobierno, industria, academia, asociaciones técnico científicas, entre otros) en la solución de la problemática ambiental diseñando estrategias que reduzcan los niveles de contaminación en la atmósfera.

También hay colaboración con el comité técnico permanente de protección ambiental del Instituto Mexicano de Ingenieros Químicos, el Consejo de Certificación de Peritos en Protección Ambiental del Colegio Nacional de Ingenieros Químicos y de Químicos, la Sección México de la Air & Waste Management Association, entre otros, con los que se han generado recomendaciones para mejorar la calidad del aire.

A propósito, Sosa propone reducir la emisión de precursores de ozono mediante las siguientes acciones:

  1. La reformulación de combustibles adecuados para las condiciones de la Ciudad de México y de su parque vehicular.
  2. Reducir las emisiones evaporativas considerando su reactividad y toxicidad. Países desarrollados cuentan con sistemas de recuperación de vapores en gasolinerías, y aunque estos sistemas de recuperación son obligatorios en la ZMCM es importante verificar su funcionamiento.

Además, en gran parte de nuestro país no se cuenta con estos sistemas, los cuales se deben implementar para proteger la salud de la población, en general, y específicamente la de los despachadores de gasolina, quienes se exponen durante lapsos prolongados a COV´s. Lo anterior constituye un problema social debido a que estas personas viven en gran medida de las propinas, por lo que cuanto más tiempo se exponen, aunque sus ingresos aumentan, también el daño a su salud.

  1. Realizar estudios de química atmosférica e ingeniería ambiental a profundidad para diseñar estrategias para mejorar la calidad del aire.

4. Sustituir y/o renovar el transporte público, mejorando su servicio y movilidad.

5. Establecer una normatividad para las emisiones de compuestos atmosféricos tóxicos y específicamente sobre COV´s.

  1. Mejorar la movilidad. De nada sirve tener excelentes combustibles y tecnología automotriz si en vez de media hora uno tarda horas en el traslado al trabajo y viceversa.
  2. Regular el transporte de carga en la Ciudad de México. Durante las contingencias ambientales “nos ha tocado ver circulando en las principales avenidas hasta trailers de doble remolque, echando humo, y nadie les hace absolutamente nada”. Es necesario establecer horarios, rutas específicas y otras medidas para su circulación.
  3. Implementar el programa de verificación vehicular para vehículos con placas federales.

El problema de la contaminación atmosférica es complejo y de alto riesgo para la salud de los habitantes de la Ciudad de México. Es necesario mantener una secuencia de estrategias aditivas e inmediatas, a corto, mediano y largo plazos, para mejorar paulatinamente la calidad del aire y a su vez la calidad de vida de la población. No hay soluciones únicas ni mágicas.

Contaminación por ozono
 

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Densificación, otra causa de fuertes episodios de ozono

Además de los vehículos y la industria, los incendios y la re suspensión de material del suelo en la ciudad, lo que también aumenta el ozono es la creciente densificación de la CDMX. La densificación es la concentración de mucha más gente en un lugar donde originalmente había mucho menos.

Meteorologías del Valle de México, determinante en las alertas de contingencias

Cada año, entre marzo y junio, la Comisión Ambiental de la Megalópolis declara contingencias ambientales. Esos meses son de “Temporada de Ozono” ya que su concentración supera con mayor frecuencia los valores límites, porque las condiciones meteorológicas, las temperaturas y la radiación solar altas, los vientos débiles y poca nubosidad favorecen la formación y acumulación de ozono.

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