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Los oxidantes térmicos purifican los flujos de aire industrial.

El problema de la basura en la costa de Guyana, 2010

La contaminación es la introducción de contaminantes en el entorno natural que causan cambios adversos. La contaminación puede tomar la forma de sustancias químicas o energía, como ruido, calor o luz. Los contaminantes, los componentes de la contaminación, pueden ser sustancias / energías extrañas o contaminantes naturales. La contaminación a menudo se clasifica como fuente puntual o contaminación de fuentes no puntuales. En 2015, la contaminación mató a 9 millones de personas en el mundo.

Las principales formas de contaminación incluyen: contaminación del aire, contaminación lumínica, basura, contaminación acústica, contaminación plástica, contaminación del suelo, contaminación radioactiva, contaminación térmica, contaminación visual, contaminación del agua.

Historia

La contaminación del aire siempre ha acompañado a las civilizaciones. La contaminación comenzó en tiempos prehistóricos, cuando el hombre creó los primeros fuegos. Según un artículo de 1983 en la revista Science, "hollín" encontrado en techos de cuevas prehistóricas proporciona amplia evidencia de los altos niveles de contaminación que se asociaron con ventilación inadecuada de fuegos abiertos. "La forja de metales parece ser un punto de inflexión clave en el creación de niveles significativos de contaminación del aire fuera del hogar. Las muestras de núcleos de glaciares en Groenlandia indican aumentos en la contaminación asociada con la producción de metales griegos, romanos y chinos.

Contaminación urbana

Contaminación del aire en los Estados Unidos, 1973

Fue la revolución industrial la que dio origen a la contaminación ambiental tal como la conocemos hoy. Londres también registró uno de los primeros casos extremos de problemas de calidad del agua con el Great Stink on the Thames de 1858, que llevó a la construcción del sistema de alcantarillado de Londres poco después. Los problemas de contaminación se intensificaron debido a que el crecimiento de la población superó con creces la viabilidad de los vecindarios para manejar su problema de desechos. Los reformadores comenzaron a exigir sistemas de alcantarillado y agua potable.

En 1870, las condiciones sanitarias en Berlín se encontraban entre las peores de Europa. August Bebel recordó las condiciones antes de que se construyera un sistema de alcantarillado moderno a fines de la década de 1870:

"Las aguas residuales de las casas recogidas en las cunetas que bordeaban los bordillos y emitían un olor verdaderamente temible. No había baños públicos en las calles o plazas. Los visitantes, especialmente las mujeres, a menudo se desesperaban cuando la naturaleza llamaba. En los edificios públicos el las instalaciones sanitarias eran increíblemente primitivas ... Como metrópoli, Berlín no emergió de un estado de barbarie a la civilización sino hasta después de 1870. "

Las condiciones primitivas eran intolerables para una capital nacional mundial, y el gobierno imperial alemán trajo a sus científicos, ingenieros y planificadores urbanos no solo para resolver las deficiencias, sino para forjar a Berlín como la ciudad modelo mundial. Un experto británico en 1906 concluyó que Berlín representaba "la aplicación más completa de la ciencia, el orden y el método de la vida pública" y agregó que "es una maravilla de la administración cívica, la ciudad más moderna y mejor organizada que existe".

La aparición de grandes fábricas y el consumo de inmensas cantidades de carbón dieron lugar a una contaminación atmosférica sin precedentes y al gran volumen de descargas químicas industriales añadidas a la creciente carga de desechos humanos no tratados. Chicago y Cincinnati fueron las dos primeras ciudades en promulgar leyes que aseguran un aire más limpio en 1881. La contaminación se convirtió en un problema importante en los Estados Unidos a principios del siglo XX, cuando los reformadores progresistas discreparon con la contaminación del aire causada por la quema de carbón. el mal saneamiento y la contaminación de la calle causada por los 3 millones de caballos que trabajaron en ciudades estadounidenses en 1900, generando grandes cantidades de orina y estiércol. Como señala el historiador Martin Melosi, la generación que vio por primera vez automóviles reemplazando a los caballos vio los automóviles como "milagros de limpieza". Por la década de 1940, sin embargo,

Otras ciudades siguieron todo el país hasta principios del siglo 20, cuando se creó la Oficina de Contaminación del Aire de corta vida en el Departamento del Interior. Las ciudades de Los Ángeles y Donora, Pensilvania, experimentaron episodios extremos de smog a fines de la década de 1940, y sirvieron como otro recordatorio público.

La contaminación del aire continuaría siendo un problema en Inglaterra, especialmente más tarde durante la revolución industrial, y extendiéndose al pasado reciente con el Gran smog de 1952. La conciencia de la contaminación atmosférica se extendió ampliamente después de la Segunda Guerra Mundial, con temores desencadenados por informes de lluvia radioactiva de la guerra atómica y las pruebas. Luego, un evento no nuclear, el Gran Smogof de 1952 en Londres, mató al menos a 4000 personas. Esto provocó algunas de las primeras leyes ambientales modernas importantes: la Ley de Aire Limpio de 1956.

La contaminación comenzó a llamar la atención del público en los Estados Unidos entre mediados de 1950 y principios de 1970, cuando el Congreso aprobó la Ley de Control de Ruido, la Ley de Aire Limpio, la Ley de Agua Limpia y la Ley de Política Ambiental Nacional.

Contaminación por smog en Taiwán

Graves incidentes de contaminación ayudaron a aumentar la conciencia. La descarga de PCB en el río Hudson resultó en una prohibición por parte de la EPA del consumo de sus peces en 1974. Historias nacionales a fines de la década de 1970, especialmente la contaminación por dioxinas a largo plazo en Love Canal a partir de 1947 y el vertido incontrolado en Valley of the Drums -Herida a la legislación Superfund de 1980. La contaminación de las tierras industriales dio lugar al nombre brownfield, un término ahora común en la planificación de la ciudad.

El desarrollo de la ciencia nuclear introdujo la contaminación radioactiva, que puede permanecer radiactivamente letal durante cientos de miles de años. El lago Karachay, nombrado por el Worldwatch Institute como el "lugar más contaminado" en la tierra, sirvió como sitio de eliminación de desechos para la Unión Soviética durante los años cincuenta y sesenta. Chelyabinsk, Rusia, es considerado el "lugar más contaminado del planeta".

Las armas nucleares continuaron siendo probadas en la Guerra Fría, especialmente en las primeras etapas de su desarrollo. El costo de las poblaciones más afectadas y el crecimiento desde entonces en la comprensión de la amenaza crítica a la salud humana que plantea la radiactividad también ha sido una complicación prohibitiva asociada con la energía nuclear. Aunque se pone extremo cuidado en esa industria, el potencial de desastre sugerido por incidentes como los de Three Mile Island y Chernobyl plantea un espectro persistente de desconfianza pública. La publicidad mundial ha sido intensa en esos desastres. El apoyo generalizado a los tratados de prohibición de pruebas ha puesto fin a casi todos los ensayos nucleares en la atmósfera.

Las catástrofes internacionales como el naufragio del petrolero Amoco Cádiz en la costa de Bretaña en 1978 y el desastre de Bhopal en 1984 han demostrado la universalidad de tales eventos y la escala en la que los esfuerzos para abordarlos debían involucrarse. La naturaleza sin fronteras de la atmósfera y los océanos inevitablemente resultó en la implicación de la contaminación a nivel planetario con el tema del calentamiento global. Más recientemente, el término contaminante orgánico persistente (POP) ha llegado a describir un grupo de sustancias químicas tales como PBDE y PFC, entre otros. Aunque sus efectos aún no se conocen bien debido a la falta de datos experimentales, se han detectado en varios hábitats ecológicos alejados de la actividad industrial como el Ártico, demostrando difusión y bioacumulación después de un período relativamente breve de uso generalizado.

Un problema mucho más recientemente descubierto es el Gran Parche de Basura del Pacífico, una gran concentración de plásticos, lodos químicos y otros desechos que se han recolectado en una gran área del Océano Pacífico por el Giro del Pacífico Norte. Este es un problema de contaminación menos conocido que los otros descritos anteriormente, pero no obstante tiene consecuencias múltiples y graves, como el aumento de la mortalidad de la vida silvestre, la propagación de especies invasoras y la ingestión humana de productos químicos tóxicos. Organizaciones como 5 Gyres han investigado la contaminación y, junto con artistas como Marina DeBris, están trabajando para publicitar el problema.

La contaminación introducida por la luz durante la noche se está convirtiendo en un problema mundial, más grave en los centros urbanos, pero que no obstante contamina también grandes territorios, lejos de las ciudades.

La creciente evidencia de contaminación local y global y un público cada vez más informado en el tiempo han dado lugar al ecologismo y al movimiento ecologista, que generalmente buscan limitar el impacto humano en el medio ambiente.

Formas de contaminación

El canal de Lachine en Montreal, Quebec, Canadá.

Desagüe azul y símbolo de pez amarillo utilizado por la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido para crear conciencia sobre los impactos ecológicos del drenaje superficial contaminante.

Las principales formas de contaminación se enumeran a continuación junto con el contaminante particular relevante para cada uno de ellos:

Contaminación del aire: la liberación de productos químicos y partículas a la atmósfera. Los contaminantes gaseosos comunes incluyen monóxido de carbono, dióxido de azufre, clorofluorocarbonos (CFC) y óxidos de nitrógeno producidos por la industria y los vehículos de motor. El ozono fotoquímico y el smog se crean como óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos reaccionan a la luz solar. La materia particulada o polvo fino se caracteriza por su tamaño de micrómetro PM 10 a PM 2.5 .

Contaminación lumínica: incluye intrusión de luz, sobreiluminación e interferencia astronómica.
Tirar basura: el lanzamiento criminal de objetos inapropiados hechos por el hombre, no retirados, a propiedades públicas y privadas.
Contaminación acústica: que abarca el ruido de la carretera, el ruido de los aviones, el ruido industrial y el sonar de alta intensidad.
Contaminación plástica: consiste en la acumulación de productos plásticos y microplásticos en el medio ambiente que afecta negativamente a la vida silvestre, el hábitat de la vida silvestre o los seres humanos.
La contaminación del suelo ocurre cuando los químicos son liberados por derrames o fugas subterráneas. Entre los contaminantes del suelo más importantes se encuentran hidrocarburos, metales pesados, MTBE, herbicidas, pesticidas e hidrocarburos clorados.
Contaminación radiactiva, como resultado de las actividades del siglo XX en física atómica, como la generación de energía nuclear y la investigación, fabricación y despliegue de armas nucleares. (Consulte emisores alfa y actínidos en el entorno).
La contaminación térmica es un cambio de temperatura en cuerpos de agua naturales causado por la influencia humana, como el uso de agua como refrigerante en una planta de energía.
Contaminación visual, que puede referirse a la presencia de líneas eléctricas aéreas, vallas publicitarias de autopistas, accidentes geográficos con cicatrices (como la extracción a cielo abierto), almacenamiento abierto de basura, desechos sólidos municipales o desechos espaciales.
Contaminación del agua, por la descarga de aguas residuales de desechos comerciales e industriales (intencionalmente o por derrames) en aguas superficiales; descargas de aguas residuales domésticas no tratadas y contaminantes químicos, como el cloro, de las aguas residuales tratadas; la liberación de desechos y contaminantes en la escorrentía superficial que fluye a las aguas superficiales (incluida la escorrentía urbana y la escorrentía agrícola, que puede contener fertilizantes y pesticidas químicos, y también las heces humanas de la defecación al aire libre, sigue siendo un problema importante en muchos países en desarrollo); la contaminación del agua subterránea por la eliminación de desechos y la lixiviación en el suelo, incluidas las letrinas de pozo y las fosas sépticas; eutroficación y basura.

Contaminantes

Un contaminante es un material de desecho que contamina el aire, el agua o el suelo. Tres factores determinan la severidad de un contaminante: su naturaleza química, la concentración y la persistencia.

Costo de contaminación

La contaminación tiene un costo. Las actividades manufactureras que causan la contaminación del aire imponen costos de salud y limpieza a toda la sociedad, mientras que los vecinos de un individuo que opta por una vivienda a prueba de fuego pueden beneficiarse de un menor riesgo de que un incendio se extienda a sus propios hogares. Una actividad de fabricación que causa contaminación del aire es un ejemplo de una externalidad negativa en la producción. Una externalidad negativa en la producción ocurre "cuando la producción de una empresa reduce el bienestar de otros que no son compensados por la empresa". Por ejemplo, si existe una empresa de lavandería cerca de una empresa de fabricación de acero contaminante, habrá mayores costos para la lavandería firme debido a la suciedad y el humo producidos por la empresa de fabricación de acero. Si existen costos externos, como los creados por la contaminación, el fabricante elegirá producir más producto del que se produciría si el fabricante tuviera que pagar todos los costos ambientales asociados. Debido a que la responsabilidad o consecuencia de la acción autodirigida se encuentra en parte fuera del yo, se trata de un elemento de externalización. Si hay beneficios externos, como en el caso de la seguridad pública, se puede generar una cantidad menor del bien que en el caso de que el productor reciba el pago de los beneficios externos a terceros. Sin embargo, los bienes y servicios que implican externalidades negativas en la producción, como los que producen contaminación, tienden a ser sobreproducidos y subvalorados ya que la externalidad no se está cotizando en el mercado. Debido a que la responsabilidad o consecuencia de la acción autodirigida se encuentra en parte fuera del yo, se trata de un elemento de externalización. Si hay beneficios externos, como en el caso de la seguridad pública, se puede generar una cantidad menor del bien que en el caso de que el productor reciba el pago de los beneficios externos a terceros. Sin embargo, los bienes y servicios que implican externalidades negativas en la producción, como los que producen contaminación, tienden a ser sobreproducidos y subvalorados ya que la externalidad no se está cotizando en el mercado. Debido a que la responsabilidad o consecuencia de la acción autodirigida se encuentra en parte fuera del yo, se trata de un elemento de externalización. Si hay beneficios externos, como en el caso de la seguridad pública, se puede generar una cantidad menor del bien que en el caso de que el productor reciba el pago de los beneficios externos a terceros. Sin embargo, los bienes y servicios que implican externalidades negativas en la producción, como los que producen contaminación, tienden a ser sobreproducidos y subvalorados ya que la externalidad no se está cotizando en el mercado.

La contaminación también puede generar costos para las empresas que producen la contaminación. A veces las empresas eligen, o son forzadas por la regulación, a reducir la cantidad de contaminación que están produciendo. Los costos asociados de hacer esto se llaman costos de reducción, o costos marginales de reducción si se miden por cada unidad adicional. En 2005, los gastos de capital por reducción de la contaminación y los costos operativos en los EE. UU. Ascendieron a casi $ 27 mil millones.

Nivel de contaminación socialmente óptimo

La sociedad obtiene alguna utilidad indirecta de la contaminación, de lo contrario no habría incentivo para contaminar. Esta utilidad proviene del consumo de bienes y servicios que crean contaminación. Por lo tanto, es importante que los formuladores de políticas intenten equilibrar estos beneficios indirectos con los costos de la contaminación a fin de lograr un resultado eficiente.

Una comparación visual del mercado libre y los resultados socialmente óptimos.

Es posible usar la economía ambiental para determinar qué nivel de contaminación se considera el óptimo social. Para los economistas, la contaminación es un "costo externo y ocurre solo cuando uno o más individuos sufren una pérdida de bienestar", sin embargo, existe un nivel socialmente óptimo de contaminación en el que se maximiza el bienestar. Esto se debe a que los consumidores obtienen utilidad del bien o servicio fabricado, que superará el costo social de la contaminación hasta cierto punto. En este punto, el daño de una unidad extra de contaminación a la sociedad, el costo marginal de la contaminación, es exactamente igual al beneficio marginal de consumir una unidad más del bien o servicio.

En mercados con contaminación u otras externalidades negativas en la producción, el equilibrio del mercado libre no tendrá en cuenta los costos de la contaminación en la sociedad . Si los costos sociales de la contaminación son más altos que los costos privados incurridos por la empresa, entonces la verdadera curva de oferta será mayor. El punto en el que el costo marginal social y la demanda del mercado se cruzan da el nivel socialmente óptimo de contaminación. En este punto, la cantidad será más baja y el precio será más alto en comparación con el equilibrio del mercado libre. Por lo tanto, el resultado del mercado libre podría considerarse una falla del mercado porque "no maximiza la eficiencia".

Este modelo se puede utilizar como base para evaluar diferentes métodos de internalización de la externalidad. Algunos ejemplos incluyen aranceles, un impuesto al carbono y sistemas de tope y comercio.