Universidad
Politécnica de Madrid

01.06.2020

Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Agencia de Protección Medioambiental de los EEUU (EPA) ha analizado el impacto combinado que el cloro, el bromo y el yodo tienen sobre la calidad del aire, así como la influencia de estos halógenos en la formación de contaminantes secundarios. Los resultados obtenidos indican la necesidad de estudiar el impacto de estos compuestos de forma específica para cada localidad ya que su efecto cambia considerablemente en función de la ubicación y nivel de contaminación, siendo particularmente relevante en regiones oceánicas y costeras. Las conclusiones de la investigación señalan el beneficio potencial de incorporar la química de halógenos en los modelos de calidad del aire para el desarrollo de políticas frente a la contaminación atmosférica.

Fuente: pixabay

La calidad del aire está determinada por un complejo sistema de procesos físicos y químicos que suceden simultáneamente en la atmósfera. Para resolver la complejidad y la interacción de todos estos procesos es necesario el uso de técnicas de computación, que consisten en la aplicación de un sistema de modelización de la calidad del aire. Estos sistemas tienen integrados un modelo de emisión, uno meteorológico y un modelo de transporte-químico, siendo este último el encargado de resolver el intrincado conjunto de reacciones químicas que provocan la destrucción y/o formación de nuevos contaminantes y en las que están involucradas especies de distinta naturaleza y origen. No obstante, existe algunas sustancias que típicamente no han sido contempladas en los mecanismos químicos de estos modelos, como son los halógenos. Es bien conocido en la literatura científica que las especies halógenas afectan a la formación y destrucción de muchos contaminantes atmosféricos −como el ozono y el dióxido de nitrógeno− y tienen una influencia importante sobre la composición atmosférica.

Investigadores del CSIC, de la EPA y de la UPM han aunado esfuerzos en una investigación en la que se ha utilizado un sistema de modelización de la calidad del aire (modelo CMAQ) integrando todas las fuentes de emisión y reacciones químicas en las que están involucradas los halógenos. La zona de estudio abarca toda Europa y examina el papel de los halógenos (cloro, bromo e yodo) en la formación de contaminantes secundarios, en el impacto sobre los contaminantes gaseosos regulados por la legislación, así como en la influencia en la capacidad oxidativa de la atmósfera.
Para estudiar el impacto de la química de halógenos en Europa, es necesario previamente evaluar los resultados del modelo frente a observaciones reales. Para ello se han escogido más de 400 puntos de observación repartidos por toda Europa, y se ha demostrado que el modelo reproduce adecuadamente las concentraciones y variaciones temporales de los contaminantes del aire.

Variación absoluta de concentración de dióxido de nitrógeno y ozono derivada del uso de la química completa de halógenos en el modelo de transporte químico

Las principales conclusiones que se derivan del trabajo es que el efecto combinado de los halógenos modifica sustancialmente el balance de radicales en la atmósfera, que determinan cómo la atmósfera procesa las emisiones contaminantes y la tasa de generación de contaminantes secundarios. En algunos puntos de Europa, se observa que la incorporación de la química de los halógenos reduce el número de días que exceden el umbral objetivo de la Unión Europea para la protección de los seres humanos y la vegetación del ozono ambiental. El estudio, no obstante, señala la necesidad de estudiar el impacto de estos compuestos de forma específica para cada localidad ya que su efecto cambia considerablemente en función de la ubicación y nivel de contaminación, siendo particularmente relevante en regiones oceánicas y costeras.

Como señala David de la Paz, uno de los investigadores de la UPM que ha participado en el estudio “en vista del impacto significativo que el efecto de los halógenos tiene en la calidad del aire, se recomienda que se tenga en consideración para su inclusión en las evaluaciones de políticas de calidad del aire, particularmente en las ciudades costeras”.

Li, Q., Borge, R., Sarwar, G., de la Paz, D., Gantt, B., Domingo, J., Cuevas, C. A., and Saiz-Lopez, A.: Impact of halogen chemistry on summertime air quality in coastal and continental Europe: application of the CMAQ model and implications for regulation, Atmos. Chem. Phys., 19, 15321–15337, https://doi.org/10.5194/acp-19-15321-2019, 2019.

Acerca de AIRTEC-CM

El programa www.airtec-cm.org  en el que se enmarca la investigación realizada, está financiado por la Dirección General de Universidades e Investigación de la Comunidad de Madrid e investigar las interacciones entre la calidad del aire biótico (hongos, bacterias, polen), abiótico (contaminantes gaseosos y partículas abióticas), meteorología y clima para avanzar en la evaluación integral de la exposición e impactos de la contaminación atmosférica en las ciudades.

En el proyecto participan grupos de investigación de la Universidad Politécnica de Madrid, (UPM), la Universidad Complutense de Madrid (UCM), elConsejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), la Fundación para la investigación biomédica del hospital Clínico San Carlos – IDISSC, junto con las áreas de calidad del aire del Ayuntamiento y de la Comunidad de Madrid, y una docena de empresas asociadas.