Impactos generados por los aerosoles en la atmósfera

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Artículo de Revisión

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Impactos generados por los aerosoles en la atmósfera

IMPACTS GENERATED BY AEROSOLS IN THE ATMOSPHERE

De La Cruz Quispe Vanessa1 . Hilares Huaman José Antonio1 . Morales de la Cruz Tatiana1 . Nontol laos Brenda Tatiana1 . Ramirez Manta Yuriko Kassandra1 

1Ingeniería Ambiental. Facultad de Ingeniería. Universidad Privada del Norte. Lima, Perú.[pic 4]

RESUMEN:

Los impactos negativos en la atmósfera por aerosoles han ocasionado un gran problema internacional donde se requiere de más información sobre la identificación de los efectos de este contaminante que perjudica a nuestra salud. El objetivo de este trabajo es la identificación de los artículos sobre las causas y efectos que ocasionan los aerosoles en la atmósfera.

Para poder efectuar esta investigación se realizó una revisión sistemática de artículos científicos consultando diversas fuentes de datos, como: Sciencedirect y Scopus, las investigaciones contenían estudios entre los años 2017-2021, usando las palabras clave como aerosol, pollution and in the atmosphere. Después seleccionamos las bases de datos por el título, resumen y por último una lectura completa del artículo de investigación. Luego de analizar las bases de datos se seleccionaron finalmente 52 artículos que contienen relevancia con la información que se requiere.

Al concluir esta investigación se logró identificar los artículos que tienen relación sobre los impactos generados por los aerosoles en la atmósfera durante los años establecidos, además la distribución de estos por los países de origen y cuáles fueron las causas y los efectos de los aerosoles que se usaron en el artículo.

Keywords: Aerosol, pollution and in the atmosphere.

1. Introducción:

La contaminación del aire en áreas urbanas es un dilema debido a su impacto en el medio ambiente y la salud pública. Las fuentes de emisión de aerosoles en la atmósfera y su desarrollo en la atmósfera dependen tanto de factores geográficos como de las condiciones climáticas y meteorológicas del área de estudio (Nasiri, 2021).

La contaminación atmosférica es el principal responsable de los tres millones de muertes prematuras en todo el mundo cada año, y es el quinto factor de riesgo de mortalidad en todo el mundo que es provocada por diversos contaminantes que dañan a la salud humana, daño al ecosistema y daño a la calidad del aire que perjudica a nuestro planeta en corto o largo plazo (Brągoszewska E. , 2020). Los efectos secundarios de la contaminación artificial pueden ser los más complejos para la gestión, debido a la distancia, el tiempo y la causa (Lavers et al., 2018). Solo en China, cientos de millones de personas sufren niveles de smog que superan los estándares de salud (Zhang et al., 2018). Beijing, Shanghái, Delhi y algunas otras megalópolis altamente contaminadas de los países en rápida industrialización ahora están experimentando episodios de smog severos, frecuentes y duraderos (Shi et al. , 2017).

Existen diversos tipos de aerosoles los cuales son: Los aerosoles marinos son importantes en el balance global de emisiones de aerosoles, ya que tienen un gran impacto en el forzamiento radiativo y el ciclo biogeoquímico de la Tierra. El aerosol de sal marina (SSA) es un componente crucial de los aerosoles marinos, especialmente en la atmósfera marina remota. El SSA se compone de Na y Cl, con cantidades menores de Mg, Ca, K y S; el SSA fresco generalmente tiene la forma de un núcleo cúbico de NaCl asociado con un recubrimiento de MgCl₂ y CaSO4 (Chi et al., 2018). El SSA en el aire contaminado puede servir como superficie reactiva a través de la absorción de SO2 gaseoso ácido, NOx y ácidos orgánicos, liberando compuestos de cloro reactivos gaseosos (agotamiento de cloruro) (Xu, 2021).

Los aerosoles contienen muchas sustancias diferentes con diferentes distribuciones de tamaño, formas de partículas y composiciones químicas, por lo tanto, tienen diferentes propiedades ópticas, lo que puede provocar efectos climáticos adversos (Haywood et al., 2018, Takemura et al., 2019). El aerosol atmosférico son partículas sólidas o líquidas suspendidas en la atmósfera, en la cual son importantes en el equilibrio energético de la Tierra y el cambio climático. Las partículas de aerosol se emiten desde fuentes abundantes y transitorias, lo que agrega complejidad e incertidumbre a los estudios de aerosoles (Mao, 2016, Smirnov et al., 2017, Wang et al., 2017).

Existen los aerosoles troposféricos que afectan el balance energético de la Tierra al dispersar o absorber directamente la radiación solar (Shi, 2017). Los aerosoles funcionan como núcleos de condensación de nubes para cambiar el albedo de las nubes o el tiempo de vida de las nubes, pero también los aerosoles absorbentes complican la interacción aerosol-radiación, que afecta la precipitación y afecta el clima global o regional (Fan, 2021).

Las partículas de polvo en suspensión pueden influir directamente en el balance de radiación planetaria e impactar indirectamente en el clima al interferir con las propiedades y los procesos de las nubes. Las partículas de polvo, así como otras partículas de nucleación de hielo (INP), pueden ayudar a la formación de cristales de hielo en el régimen heterogéneo de nucleación de hielo. Debido a su capacidad efectiva de nucleación de hielo y su abundante concentración, las partículas de polvo mineral se consideran el INP más importante (Kanji et al., 2017). Estudios recientes encontraron que el polvo atmosférico también está relacionado con la actividad de los ciclones tropicales y las lluvias (Reed et al., 2019; Thompson et al., 2019).

Los bioaerosoles se definen como partículas naturales o producidas artificialmente de origen biológico dispersas en el aire. Estos aerosoles pueden contener microorganismos cultivables, no cultivables o muertos (incluyendo bacterias, hongos y virus), sus fragmentos, metabolitos (por ejemplo, toxinas, enzimas) y partículas de productos de desecho de todas las variedades de organismo (Sivadasan Nair, 2020). Pueden causar infecciones, reacciones alérgicas, tóxicas y numerosas reacciones inespecíficas en las personas expuestas. Los bioaerosoles también pueden actuar como vectores para el transporte ambiental y pulmonar profundo de enfermedades infecciosas transmitidas por el aire. (Tobler, 2021). El comportamiento de las partículas microbianas en el aire depende en gran medida de sus características físicas. Los diámetros aerodinámicos de las partículas de aerosoles microbianos presentes en el medio ambiente varían desde valores nanométricos (p. ej., endotoxinas bacterianas), pasando por tamaños submicrométricos (p. ej., fragmentos de células fúngicas y bacterianas), hasta decenas de micrómetros (p. ej., agregados de polvo microbiano) (Górny, 2020).

Los bioaerosoles bacterianos y fúngicos son de preocupación mundial debido a las infecciones nosocomiales, que se dan en los países en desarrollo. Estas infecciones están relacionadas con la atención médica que se presentan como infecciones virales, bacterianas y fúngicas que pueden dañar a las personas durante su estancia en este entorno en el cual se origina a partir del aire exterior, las gotas respiratorias de las personas, los elementos del aire acondicionado y las actividades de limpieza (Russell et al., 2017). La hospitalización a largo plazo y la tasa de intercambio de aire inadecuada en los hospitales aumentan el tiempo de exposición y pueden causar infecciones nosocomiales relacionadas con los bioaerosoles. La mayor parte de las infecciones nosocomiales son causadas por bacterias, en donde los géneros de hongos como microorganismos ubicuos se pueden encontrar en diferentes tipos de ambientes interiores también se puede encontrar las esporas fúngicas debido a su pequeño tamaño pueden transmitirse fácilmente entre diferentes salas y la inhalación completa puede causar una respuesta alérgica, asma e infecciones (Nasiri, 2021).

Los impactos complejos de los aerosoles carbonosos (por ejemplo, carbono elemental (EC) y carbono orgánico (OC)) en la calidad del aire, la salud humana y el cambio climático son motivo de creciente preocupación en la investigación ambiental actual. Estudios previos han confirmado que EC y OC se derivan del aerosol primario de la combustión incompleta de biomasa, el transporte por carretera, el transporte marítimo, la producción industrial y la materia orgánica secundaria generada por reacciones químicas, respectivamente. Es necesario cuantificar el nivel de concentración, aclarar las características espaciotemporales, identificar las fuentes de emisión y explorar la variación combinada con el entorno externo (es decir, la meteorología y la topografía) para comprender los aerosoles carbonosos (Zhang, 2020).

El cambio climático es un problema crítico a nivel mundial, como lo indican los hallazgos clave del Informe especial del IPCC que destaca sus impactos en los sistemas naturales y humanos (IPCC, 2018). Los aerosoles representan una de las mayores fuentes de incertidumbre en la modelización climática (Tomasi et al., 2017).

El aire contaminado afecta no solo a la atmósfera sino también a los que viven dentro de ella tales como insectos y mamíferos. Las interacciones planta-insecto a menudo se logran a través de señales olfativas o visuales, y pueden verse afectadas por la contaminación del aire a través de muchos mecanismos diferentes. Los contaminantes fitotóxicos del aire como el ozono pueden causar cambios en la mezcla de compuestos orgánicos volátiles (COV) liberados por las plantas, dificultar la detección o absorción de señales químicas por parte de los receptores y descomponer los COV en suspensiones en el aire, lo que lleva a la formación de nuevas especies químicas. . y aerosoles orgánicos secundarios. (Xia et al., 2017).

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