Sobre el ozono

En esta sección se pretende proporcionar algunas respuestas a aquellas cuestiones que con mayor probabilidad se pueden suscitar en los ciudadanos alertados por el problema de la contaminación por ozono o contaminación fotoquímica.

¿Es el ozono un contaminante peligroso?

El ozono es un gas con un alto poder oxidante, que en concentraciones elevadas tiene efectos adversos sobre la salud humana, la vegetación y los materiales.

La principal vía de afección al ser humano de la contaminación por ozono se produce a través del intercambio de gases en el proceso respiratorio. La respuesta varía mucho entre individuos por razones genéticas (capacidad de respuesta antioxidante de las células), edad (los niños y las personas mayores son los grupos más sensibles), y por la presencia de afecciones respiratorias (como alergias y asma). Durante episodios de elevada concentración de ozono resulta desaconsejable la práctica de actividades físicas, y en especial durante las horas centrales del día, ya que al aumentar el ritmo de la respiración se incrementa la entrada de ozono en los pulmones.

¿Cuál es el origen del ozono en la atmósfera?

El ozono es una molécula formada por tres átomos de oxígeno. A temperatura y presión ambiente se encuentra en forma de gas, como un componente más de la atmósfera.

Está presente en dos niveles de la atmósfera: en las proximidades del suelo, en la baja troposfera (capa que puede alcanzar hasta los 12 km de altura), y en niveles altos, en la estratosfera (capa con espesores típicos entre los 12 y los 50 km).

En la estratosfera forma una capa con elevadas concentraciones que filtra los rayos ultravioletas dañinos para el ser humano (radiación eritemática), evitando que alcancen la superficie terrestre. En estos niveles el ozono se forma principalmente por acción de la radiación solar sobre el oxígeno atmosférico.

Por el contrario, el ozono que está presente en las proximidades del suelo tiene su origen principalmente en las reacciones químicas que se producen en la propia troposfera a partir de otros contaminantes (compuestos precursores), que reaccionan bajo la acción de la luz solar (reacciones fotoquímicas). Es por ello que se suele referir al ozono como un contaminante secundario (no se emite directamente como resultado de una actividad concreta) de origen fotoquímico.

¿Cómo incide el ozono en el medio y la salud?

El ozono tiene una fuerte capacidad oxidante; los efectos nocivos del ozono se manifiestan sobre la salud humana, en las comunidades vegetales, y sobre los materiales.

En las personas expuestas a concentraciones elevadas puede producir daños centrados principalmente en el tracto respiratorio, con especial incidencia en grupos sensibles, niños, ancianos y personas con problemas respiratorios.

En las plantas puede afectar al crecimiento y fisiología de la vegetación, causando daños foliares y una reducción de las tasas de crecimiento de hojas, tronco, raíces y frutos.

En el caso de los materiales, el ozono favorece y potencia los procesos de corrosión, acelerando en general su degradación.

¿Cómo se mide la concentración ambiente de ozono?

La medición de la concentración de ozono en el aire se puede efectuar mediante diferentes técnicas e instrumental; no obstante, su medida se encuentra normalizada (para asegurar la posibilidad de comparar los resultados procedentes de diferentes países y regiones), realizándose mediante equipos electrónicos (monitores automáticos de absorción ultravioleta), que forman parte de las infraestructuras de las redes de vigilancia de la calidad del aire, constituidas por cabinas donde se integran medidores de otros contaminantes junto a instrumentación meteorológica.

Las unidades de medida de concentración de ozono se expresan habitualmente en términos de la masa de ozono existente en un cierto volumen de aire. Así, las concentraciones de ozono se regieren en microgramos por metro cúbico (µg/m³).

En la Comunidad Valenciana para hacer un seguimiento continuo de los niveles de ozono se ha desarrollado la Red Valenciana de Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica (RVVCCA). Esta red cuenta actualmente con un total de 51 puntos de medida, repartidos por todo el territorio.

¿Cómo se aborda el problema de la contaminación por ozono?

La contaminación atmosférica por ozono se produce en escalas que van desde la local (emisiones próximas) hasta la escala global (emisiones a cientos o miles de kilómetros); esta componente transfronteriza complica las estrategias de actuación, haciendo necesario la adopción de medidas con una perspectiva global.

Con el objetivo de proteger la salud de las personas y el medio ambiente en general frente a episodios de elevada concentración, el problema de la contaminación por ozono ha sido abordado por las diferentes administraciones, desde el ámbito jurídico europeo, a través de la Directiva 2008/50/CE, a la Administración nacional, mediante el Real decreto 1796/2003.

Estas normativas establecen valores objetivo de concentraciones de ozono para proteger tanto a la salud humana como a la vegetación, y los requisitos de información y alerta a la población.

¿Cuál es la situación actual de la Comunidad Valenciana respecto a la contaminación por ozono?

La evolución estacional y diaria de los niveles de ozono muestra un comportamiento específico en función de la localización geográfica (montaña, valle, costa, etc.) y de la naturaleza del entorno (urbanizado, cultivo, bosque, etc.), pudiendo variar significativamente entre puntos relativamente próximos. En general siempre se manifiesta un claro ciclo diurno, así como una onda estacional, como los máximos en las horas centrales del día y en los meses estivales, como corresponde a aquellos periodos con mayor intensidad de la radiación solar.

En la Comunidad Valenciana el ozono puede alcanzar concentraciones elevadas, principalmente en los emplazamientos rurales situados en el interior, y a sotavento de las emisiones de precursores (emitidas principalmente desde el litoral). En algunas estaciones el umbral objetivo de protección a la salud se supera durante más de 20 días al mes en verano. Por el contrario, el umbral de información no suele superarse durante más de 6 días al año, y en concentraciones no mayores a 25 µg/m³ por encima del umbral. El umbral de alerta no se ha superado en ninguna ocasión en los puntos de medida de la RVVCCA.

¿En qué consiste el programa de vigilancia del ozono troposférico (Previozono) desarrollado en la Comunidad Valenciana?

Desde el año 1999 se viene desarrollando el programa de vigilancia de los niveles de concentración del ozono troposférico (Previozono), el el que se ha dado curso a los requerimientos legales, especialmente en lo referido a la información a la población. Junto a las exigencias normativas, el programa constituye a la vez un vehículo de difusión de información y formación a la población, sobre el complejo problema de la contaminación por ozono.

Excluyendo el periodo invernal, durante los meses de marzo a octubre, en los que las concentraciones son más altas y es más probable la ocurrencia de picos elevados de ozono, se realiza un seguimiento diario de las concentraciones en todos los puntos de la red de vigilancia de la calidad del aire en la Comunidad Valenciana.

Cuando se produce, o cuando se prevé una elevada probabilidad de registrarse una superación del umbral de información y/o alerta se activa un plan específico con el fin de asegurar la información a la población, poniéndose en marcha el canal de distribución a través de los protocolos de Protección Civil, encargándose de alertar a los municipios afectados así como alertar a los servicios sanitarios de la zona y medios de comunicación.

También se dispone de un servicio de mensajería a móviles que permite, mediante el envío de un SMS, estar actualizado, a través de un mensaje al teléfono móvil, de la ocurrencia de superaciones del umbral de información y/o alerta por ozono en cualquier estación de la RVVCCA.

¿Cómo se puede combatir la contaminación por ozono?

La reducción de las actuales concentraciones de ozono precisa la disminución de las emisiones a la atmósfera de compuestos precursores que desencadenan las reacciones fotoquímicas que acaban produciendo un incremento neto de los niveles de ozono troposférico. Estas sustancias (óxidos de nitrógenos y compuestos orgánicos volátiles) se emiten en grandes cantidades por las actividades industriales y el tráfico.

La reducción de la quema de combustibles fósiles en la producción eléctrica constituye una forma de reducir estas emisiones. La utilización de medios públicos o no contaminantes en el transporte es también una forma eficaz de actuar contra el incremento en los niveles de ozono.

Dado que la contaminación por ozono es un problema de carácter global, es necesario que las medidas a adoptar tengan también un carácter general. En la Unión Europea se promulgó en 2001 la Directiva 2001/81/CE en las que se establecen unos techos de emisión para los precursores de ozono.

En la Comunidad Valenciana la Conselleria de Medio Ambiente, Agua, Urbanismo y Vivienda ha venido propiciando una serie de actuaciones que pueden resumirse en los puntos siguientes:

• Continua ampliación y mantenimiento de la Red Valenciana de Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica en todo el territorio de la Comunidad.
• Elaboración de un inventario autonómico de emisiones como base para el desarrollo de cualquier política de gestión y reducción de la contaminación atmosférica.
• Seguimiento de las emisiones atmosféricas industriales a través de la declaración de emisiones en el registro E-PRTR
• Puesta en marcha de un programa de simulación fotoquímica en el ámbito de la Comunidad Valenciana, con objeto de incrementar el conocimiento de la dinámica del ozono, como condición necesaria para evaluar y proponer estrategias de reducción de los niveles de contaminación de ozono.

Legislación

La actuación preventiva frente al problema de la contaminación por ozono en los niveles superficiales de la atmósfera se aborda a partir de las herramientas legales que se concretan en la Directiva europea 2008/50/CE, y el Real Decreto español 1796/2003. En las mismas se establecen algunas exigencias normativas que determinan las características de actuación por parte de la Administración frente a la contaminación por ozono.

a) Se establecen los umbrales de información y de alerta para el ozono. Se entiende por “umbral de alerta” el nivel a partir del cual una exposición de breve duración supone un riesgo para la salud humana que afecta al conjunto de la población que requiere la adopción de medidas inmediatas para informar al público. El “umbral de información” se refiere al nivel a partir del cual una exposición de breve duración supone un riesgo para la salud de los sectores especialmente vulnerables de la población y que requiere el suministro de información inmediata y apropiada. En la tabla se muestran dichos umbrales.

El programa Previozono da forma y cumplimiento a las exigencias legales relativas a la información y alerta a la población en situaciones de superación de los umbrales establecidos, a la vez que se mantiene una vigilancia e información continuada con independencia de la ocurrencia o no de episodios de superación.

b) Se establecen valores objetivo de concentraciones de ozono para proteger tanto la salud humana como la vegetación. Estos valores se han fijado con el fin de evitar, prevenir o reducir los efectos nocivos para la salud humana y el medio ambiente en su conjunto, que debe alcanzarse, en la medida de lo posible, en un período determinado.

El valor objetivo para preservar la salud humana establece que no podrá superarse más de 25 días por año civil, promediados en un período de tres años el umbral de 120 µg/m³ calculado como el máximo diario de las medias móviles octohorarias. Se fija también un objetivo a largo plazo, en el que este umbral no deberá superarse en ninguna ocasión.

Para la protección de la vegetación se pretende que las dosis a las que se ven sometidas durante los meses de mayor crecimiento no superen un cierto valor que se calcula sobre valores acumulados en los meses de mayo a julio.

Directivas

En lo referido a la contaminación por ozono, la Unión Europea ha dictado las siguientes directivas:

• Directiva 92/72/CE. Da los valores de calidad para la contaminación por ozono.
• Directiva 2008/50/CE. Se establecen los valores de calidad para la contaminación por ozono.

Dichas directivas fueron adoptadas por el Estado Español en los siguientes Reales decretos:

• Real decreto 1494/1995. Establece los umbrales de protección para la contaminación por ozono. Este Real decreto quedó derogado por el Real decreto 1796/2003.
• Real decreto 1796/2003 del 26 de diciembre, relativo al ozono en el aire ambiente. (BOE núm. 11, de 13 de Enero de 2004).
• Real decreto 102/2011 del 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire. (BOE núm. 25, de 29 de Enero de 2011).

En la página de la Conselleria de Medi Ambient, Aigua, Urbanisme i Habitatge de la Generalitat Valenciana, se puede encontrar más información sobre las directivas europeas referetes a otros contaminantes (incluidos los precursores del ozono).

Zonificación

La Directiva 1996/62/CE, del Consejo de 27 de septiembre de 1996, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente, recoge la obligación por parte de las administraciones y organismos competentes de:

• Delimitar sus territorios en diferentes zonas homogéneas en cuanto a la calidad del aire.
• Realizar una evaluación preliminar de la calidad del aire en cada una de ellas.
• Disponer de información adecuada sobre la calidad del aire ambiente y procurar que el público tenga conocimiento de la misma.

La Comunidad Valenciana se ha dividido en 14 zonas y 4 aglomeraciones, definiéndose estas últimas como un área que se caracteriza por una concentración de población de más de 250.000 habitantes ó si es menor por una densidad hab/km² que justifique la evaluación y control de la calidad del aire.

La división en zonas homogéneas se ha realizado atendiendo a los factores principales que intervienen en la dinámica de contaminantes: orografía, dinámica atmosférica, usos del suelo, emisiones de contaminantes y distribución de población.

Publicaciones

Artículos y Libros

• Castell, N., Stein, A.F., Mantilla, E., Salvador, R., Millán, M. Evaluation of the use of photochemical indicators to assess ozone-NOx-VOC sensitivity in the Southwestern Iberian Peninsula. Journal of Atmospheric Chemistry, 2010. DOI 10.1007/s10874-010-9158-x. www.springerlink.com.

• Castell, N., Mantilla, E., Salvador, R., Stein, A.F., Millán, M. Photochemical model evaluation of the surface ozone impact of a power plant in a heavily industrialized area of southwestern Spain. Journal of Environmental Management, 91, 662-676, 2010. DOI 10.1016/j.envman.2009.09.30. www.sciencedirect.com.

• Castell, N., Mantilla, E., Stein, A.F., Salvador, R., Millán, M. A modeling study of the impact of a power plant on ground-level ozone in relation to its location: Southwestern Spain as a case study. Water Air Soil Pollut., 209, 61-79, 2010. DOI 10.1007/s11270-009-0181-y. www.springerlink.com.

• Castell, N., Stein, A.F., Salvador, R., Mantilla,E., Millán, M. The impact of biogenic VOC emissions on photochemical ozone formation during a high ozone pollution episode in the Iberian Peninsula in the 2003 summer season. Adv. Sci. Res., 2, 9-15, 2008. www.adv-sci-res.net.

• Castell, N., Stein, A.F., Salvador, R., Mantilla, E., Millán, M. Sensitivity analysis of surface ozone to modified initial and boundary conditions in both rural and industrial zones. Adv. Sci. Res., 2, 113-118, 2008. www.adv-sci-res.net.

• Castell, N., Mantilla, E., Millán, M. Analysis of tropospheric ozone concentration on a Western Mediterranean site: Castellón (Spain). Environ. Monit. Assess., 136, 3-11, 2008. DOI 10.1007/s10661-007-9723-1. www.springerlink.com.

• Mantilla, E., Castell, N., Salvador, R., Azorín, C., Millán, M., Miró, J.V. Juan, L. Ozono troposférico y Calidad del Aire. Ed. Generalitat Valenciana. 2009. pdf.

• Castell, N. Fenomenología de los Episodios de Contaminación por Ozono en la Vertiente Mediterránea. Trabajo de Investigación DEA. Universitat de València. Facultat de Física. 2003. pdf.

Congresos

• Castell Balaguer, N., Mantilla Iglesias, E., Téllez Espejo, L., Torres Taño, A.L. Previozono: 10 años de vigilancia del ozono troposférico en la Comunidad Valenciana. Nuevos retos. II Jornades de Meteorologia i Climatologia a la Mediterrània Occidental. València, 11-12 de Marzo 2010. pdf.

• Castell, N., Mantilla, E., Millán, M. Ozone pollution management: regulatory compliance, public information and atmospheric impact due to new industrial activities. Workshop on the Implementation of air quality plans (TAIEX, INFRA 40306). Belgrade, 12-13 April 2010- pdf.