Mesura de la qualitat de l'aire i factors que hi influeixen
La qualitat de l'aire és un indicador clau de la salut humana, el confort i la sostenibilitat ambiental. L'aire net ajuda el cos a funcionar de manera òptima, mentre que l'aire contaminat pot desencadenar diversos trastorns, que van des d'irritacions menors fins a malalties cròniques. A causa del seu impacte generalitzat, mesurar la qualitat de l'aire és crucial per comprendre els nivells de contaminació i les fonts de contaminants, i dissenyar polítiques i mesures preventives adequades. Aquest article tracta com es mesura la qualitat de l'aire i els factors clau que la influeixen.
Què és la qualitat de l'aire?
La qualitat de l'aire es refereix a l'estat de l'aire en una zona, en particular pel que fa al contingut de contaminants o contaminants a l'atmosfera. L'aire es considera "bo" quan les concentracions de contaminants estan per sota dels llindars establerts, cosa que el fa relativament segur per als humans i altres éssers vius. Per contra, la qualitat de l'aire és "mala" quan les concentracions de contaminants són elevades i poden causar impactes sobre la salut.
A la pràctica, la qualitat de l'aire s'avalua mitjançant diversos paràmetres clau, és a dir, la concentració de partícules fines (PM2.5 i PM10), gasos contaminants com el monòxid de carboni (CO), el diòxid de nitrogen (NO₂), el diòxid de sofre (SO₂) i l'ozó (O₃). A més, algunes regions també controlen els compostos orgànics volàtils (COV), l'amoníac (NH₃) i els metalls pesants que transporten les partícules.
Paràmetres clau en la mesura de la qualitat de l'aire
1. PM2.5 i PM10 (partícules en suspensió)
Les PM2.5 són partícules que mesuren menys de 2,5 micròmetres, mentre que les PM10 són menys de 10 micròmetres. Les PM2.5 es consideren més perilloses perquè poden penetrar més profundament als pulmons i fins i tot al torrent sanguini. Les fonts inclouen la combustió de combustibles fòssils, els gasos d'escapament dels vehicles, les emissions industrials, els incendis forestals i la pols de les activitats de construcció.
2. Ozó superficial (O₃)
L'ozó a l'estratosfera és beneficiós per protegir la Terra de la radiació UV, però l'ozó a la superfície (troposfera) és en realitat perjudicial. L'O₃ es forma mitjançant una reacció fotoquímica entre els NOx i els COV desencadenada per la llum solar. Les concentracions d'ozó tendeixen a augmentar durant el dia en dies clars.
3. Diòxid de nitrogen (NO₂)
El NO₂ prové principalment de les emissions dels vehicles de motor i altres processos de combustió. Aquest gas pot irritar les vies respiratòries i juga un paper en la formació d'ozó i partícules secundàries.
4. Diòxid de sofre (SO₂)
El SO₂ generalment prové de la combustió de carbó i petroli amb un alt contingut de sofre, per exemple de centrals elèctriques o la indústria. Aquest gas pot causar irritació i és un precursor de la pluja àcida.
5. Monòxid de carboni (CO)
El CO es produeix a partir de la combustió incompleta, especialment en vehicles de motor i en la crema de biomassa. El CO és perillós perquè interfereix amb la capacitat de la sang per transportar oxigen.
6. Compostos orgànics volàtils (COV)
Els COV provenen de dissolvents industrials, pintures, combustibles i gasos d'escapament de vehicles. Els COV tenen un paper en la formació d'ozó superficial i poden causar certs impactes sobre la salut.
Com es mesura la qualitat de l'aire?
Les mesures de la qualitat de l'aire es duen a terme mitjançant diversos mètodes, cadascun dels quals té els seus propis avantatges i limitacions.
1. Estació de control de la qualitat de l'aire
El mètode més fiable és una estació de monitorització equipada amb sensors i equips d'anàlisi automatitzats. Aquestes estacions mesuren les concentracions de contaminants de manera contínua, sovint cada hora o fins i tot amb més freqüència. Les dades d'aquestes estacions són generalment la referència principal per als governs i les agències ambientals.
Els seus avantatges inclouen una alta precisió i uns estàndards de calibratge estrictes. Tanmateix, els costos d'instal·lació i manteniment són força elevats, de manera que el nombre d'estacions sovint és limitat i no es distribueix uniformement a totes les regions.
2. Sensor de qualitat de l'aire de baix cost
Els avenços tecnològics han permès l'ús de sensors menys costosos per controlar PM2.5, PM10 i diversos gasos. Aquests sensors es poden instal·lar en zones més àmplies, com ara escoles, zones residencials i comunitats.
Tot i que són útils per a la monitorització local, els sensors econòmics presenten reptes, com ara que la precisió es veu afectada per la humitat, la temperatura i la durabilitat del dispositiu. Per tant, idealment, els resultats s'haurien de corregir o comparar amb una estació de referència.
3. Monitorització per satèl·lit
Els satèl·lits poden detectar indicadors de contaminació com ara signatures òptiques d'aerosols (AOD) o gasos específics a gran escala. Aquest mètode és útil per observar patrons regionals, com ara l'impacte del fum dels incendis forestals a través de províncies o països.
La limitació és que els satèl·lits tenen més dificultats per proporcionar dades precises a nivell del sòl a petita escala, i les observacions poden veure's afectades pels núvols o altres condicions atmosfèriques.
4. Mostreig manual i anàlisi de laboratori
Algunes mesures es realitzen prenent mostres d'aire amb filtres o tubs especials i després analitzant-les en un laboratori. Aquest mètode s'utilitza sovint per avaluar el contingut de metalls pesants, la composició química de les partícules o contaminants específics que no sempre detecten els sensors automàtics.
Índex de qualitat de l'aire (AQI/ISPU)
Per facilitar la comprensió de les dades sobre contaminants per al públic, molts països utilitzen índexs de qualitat de l'aire com ara l'Índex de Qualitat de l'Aire (IQA) o, a Indonèsia, l'Índex d'Estàndards de Contaminants Atmosfèrics (ISPU). Aquest índex converteix les concentracions de contaminants en una escala categòrica, com ara "Bo", "Moderat", "Insalubre", "Molt insalubre" i "Perillós".
L'índex se sol determinar en funció dels contaminants dominants en un moment determinat, de manera que les persones poden prendre mesures per reduir l'exposició, com ara reduir les activitats a l'aire lliure o portar mascaretes.
Factors que afecten la qualitat de l'aire
La qualitat de l'aire no només està determinada per la quantitat d'emissions, sinó també per les condicions naturals, la planificació espacial i els hàbits humans. Els factors principals són:
1. Fonts d'emissions humanes (antropogèniques)
– Transport: Els vehicles de motor són els principals contribuents a les emissions de NO₂, CO₂, COV i partícules en suspensió. La congestió agreuja les emissions perquè els motors funcionen durant més temps.
– Indústria i generació d'energia: els processos de combustió i producció poden produir SO₂, NOx i partícules.
– Cremes a l'aire lliure: La crema d'escombraries, terres i incendis forestals augmenta dràsticament les PM2.5.
– Construcció i pols a la carretera: Les activitats de construcció i el trànsit a les carreteres polsegoses augmenten les PM10.
2. Condicions meteorològiques
– Vent: Els vents forts poden propagar contaminants de manera que la seva concentració disminueix en un punt, però poden desplaçar la contaminació a altres zones.
– Pluja: La pluja pot “rentar” partícules de l'atmosfera, millorant temporalment la qualitat de l'aire.
– Temperatura i llum solar: Les altes temperatures i la llum solar intensa acceleren la reacció de formació d'ozó.
– Inversió de temperatura: quan l'aire calent atrapa l'aire fred a sota, els contaminants queden atrapats a prop de la superfície i la qualitat de l'aire es deteriora.
3. Condicions geogràfiques i planificació urbana
– Les conques o la topografia de les valls poden retenir la contaminació durant més temps. Les ciutats envoltades de muntanyes corren el risc d'acumulació de contaminants durant els períodes de vents baixos.
– Una alta densitat d'edificació pot impedir la circulació de l'aire i formar "corredors" de contaminació, especialment a les zones de carreteres principals.
– Els espais verds ajuden a absorbir alguns contaminants i a baixar les temperatures, tot i que no poden substituir els controls d'emissions.
4. Estacions i patrons d'activitat
En algunes zones, la qualitat de l'aire empitjora durant l'estació seca perquè les condicions seques desencadenen núvols de pols i augmenten el risc d'incendis. A més, els augments de certes activitats, com ara la cursa de tornada a casa, les celebracions amb focs artificials o l'augment de la producció industrial, poden afectar la qualitat de l'aire durant períodes curts.
Tancament
Mesurar la qualitat de l'aire és un pas crucial per comprendre els nivells de contaminació i els seus impactes en la salut i el medi ambient. Els mesuraments es fan mitjançant estacions de control, sensors de baix cost, satèl·lits o mostreig de laboratori, i després es simplifiquen en índexs com l'Índex de Qualitat de l'Aire (IQA) o l'Índex de Qualitat de l'Aire (ISPU) per a una fàcil comprensió pública. Tanmateix, la qualitat de l'aire es veu influenciada per molts factors: les emissions del transport i industrials, les cremes a l'aire lliure, les condicions meteorològiques, la topografia i la planificació urbana. Per tant, els esforços per millorar la qualitat de l'aire requereixen un enfocament integrat, des del control d'emissions, el transport respectuós amb el medi ambient, l'aplicació de les normes de crema fins a una planificació urbana més saludable. Amb un seguiment coherent i unes mesures adequades, es pot aconseguir una qualitat de l'aire més neta i segura per a tothom.
