Introducción
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La respiración es algo mecánico que en muchas ocasiones pasa de forma inadvertida, incluso en situaciones de una mala calidad del aire, pero que resulta absolutamente imprescindible para realizar todas nuestras funciones vitales, por lo que si nos falta el aire no podemos sobrevivir, pero sin un aire puro o de calidad, también enfermamos.
Los seres humanos requieren de un suplemento regular de aire y éste debe ser de calidad aceptable, lo cual es un derecho humano fundamental. La presencia de altas concentraciones de partículas en el aire puede causar o agravar enfermedades cardiovasculares y pulmonares, por ejemplo, reduciendo la función pulmonar y ocasionando ataques de asma, bronquitis crónica y susceptibilidad a infecciones respiratorias, también puede causar arritmias y ataques de corazón y afectar, además, los sistemas nervioso central y reproductivo e incluso causar cáncer propiciando muerte prematura. A lo largo de la historia la humanidad ha estado en contacto con los contaminantes atmosféricos, sin embargo a medida que se desarrollaron las ciudades y se consolidó la revolución industrial la contaminación del aire se ha visto como algo común y cotidiano; hoy en día se ha demostrado de forma contundente e inequívoca la asociación de la contaminación por partículas con el incremento en la mortalidad en las grandes ciudades. Asimismo, estudios epidemiológicos atribuyen los efectos más severos a la salud a la contaminación por partículas en el aire y al ozono, pero además para estos contaminantes aún no han sido identificados niveles seguros ya que incluso concentraciones por debajo de los criterios de calidad del aire pueden representar riesgos a la salud.
Antecedentes
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En la ciudad de Hermosillo, Sonora, México, la población ha manifestado desde hace años su inquietud respecto de la calidad del aire que se respira, principalmente por la visible capa de polvo que cubre gran parte de la ciudad durante la mañanas y muy marcadamente durante los períodos de otoño e invierno. Existen antecedentes para esta ciudad de medición de PST de 1990 a 1995, reportándose que todos esos años se rebasó el máximo permisible anual de 75 μg/m3 con promedios anuales que fluctuaban de 126 hasta 565 μg/m3. En cuanto a metales en aire para esta ciudad, se identificó un estudio en el que se evaluó Pb cuyas concentraciones promedio se encontraban entre 0.28 y 0.37 μg/m3.
Teoría
¿Qué es la calidad del aire?
Técnicamente se puede definir la calidad del aire, inmisión o valor límite como la concentración de contaminante que llega a un receptor, más o menos alejado de la fuente de emisión. El índice de calidad del aire (ICA) es una cifra que proporcionan las autoridades de una zona (normalmente urbana) y que refleja las cantidades de contaminantes presentes en el aire.Cuando la calidad del aire es buena (tiene pocos contaminantes), las personas pueden respirarlo indefinidamente sin que su salud se vea afectada. Cuando es mala pueden darse irritaciones oculares, todo tipo de problemas respiratorios e incluso cardíacos. Si la calidad del aire baja (o, por las condiciones atmosféricas, se prevé que pueda bajar) de unos límites (que son distintos en cada país), las autoridades pueden tomar medidas como prohibir la circulación de todos los vehículos que emitan contaminación, de algunos de ellos, prohibir la práctica de deporte al aire libre o recomendar el uso de mascarillas.
¿Para qué sirve medir la calidad del aire?
Conocer la calidad del aire permite a las personas saber si es propicio llevar a cabo actividades en exteriores, o implementar medidas para respirar un aire más puro en interiores y prevenir enfermedades. Una manera de proteger la salud de la población es a través del monitoreo y la difusión continuos del estado de la calidad del aire. En la Ciudad de México, el Sistema de Monitoreo Atmosférico (SIMAT) es el responsable de la medición permanente de los principales contaminantes del aire.
El índice de calidad del aire es un indicador diseñado para informar a la población sobre el estado de la calidad del aire, muestra qué tan contaminado se encuentra el aire y cuáles podrían ser los efectos en la salud. El índice se calcula para cinco de los contaminantes criterio: dióxido de azufre, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono y partículas suspendidas; se representa con una escala de 0 a 500, donde el valor de 100 se asigna al valor indicado por la Norma Oficial Mexicana para cada contaminante. Un valor menor a 100 se considera satisfactorio y con un bajo riesgo para la salud. Cualquier nivel superior a 100 implica algún riesgo para la salud, entre más grande es el valor del índice, mayor es la contaminación y el riesgo. El propósito del índice es facilitar la comprensión del vínculo entre los niveles de contaminación del aire y los efectos en la salud. Con este fin, el índice se divide en cinco categorías, cada una corresponde a un intervalo en el índice y señala el nivel de riesgo para la salud.
\[ \begin{array}{l|l|l|c} \text{Categoría}& \text{Intervalo} & \text{Mensaje}& \text{Significado} \\ \hline BUENA & \text{0-50} & \text{Sin riesgo} & \text{La cantidad de aire es satisfactoria y existe poco o ningún riesgo para la salud.}\\ \hline REGULAR & \text{51-100} & \text{Aceptable} & \text{La calidad de aire es aceptable, sin embargo, en el caso de algunos contaminantes, las personas que son inusualmente sensibles, pueden presentar síntomas moderados} \\ \hline MALA & \text{101-150} & \text{Dañina para la salud de los grupos sensibles} & \text{Quienes pertenecen a los grupos sensibles pueden experimentar efectos en la salud}\\ \hline MUY MALA & \text{151-200} & \text{Dañina a la salud} & \text{Todos pueden experimentar efectos en la salud; quienes pertenecen a los grupos sensibles pueden experimentar efectos graves en la salud}\\ \hline EXTREMADAMENTE MALA & \text{>200} & \text{Muy dañina a la salud} & \text{Representa una condición de emergencia. Toda la población tiene probabilidades de ser aafectada}\\ \hline \end{array} \]
¿Qué es la troposfera?
La troposfera es la capa más baja de la atmósfera de la Tierra, es decir, más cercano a la superficie de la Tierra. “Tropos” significa cambio. Esta capa obtiene su nombre del clima que está cambiando constantemente y mezclando los gases en esta parte de nuestra atmósfera.
¿Cuáles son los principales contaminantes del aire?
• Óxidos de azufre (SOx) • Óxidos de nitrógeno (NOx) • Monóxido de Carbono • Dióxido de Carbono • Gas metano (CH4) • Hidrocarburos
¿Qué es la movilidad urbana?
La movilidad urbana es un factor determinante tanto para la productividad económica de la ciudad como para la calidad de vida de sus ciudadanos y el acceso a servicios básicos de salud y educación.
Datos
Librerías y paquetes
setwd("~/EAMJ1130/u1a14") #Directorio de trabajo
library(pacman)
p_load("base64enc", "htmltools", "mime", "xfun", "prettydoc","readr", "knitr","DT","dplyr", "ggplot2","plotly", "gganimate","gifski","scales")library(prettydoc) #para formato de documentos
library(readr) #para leer datos
library(DT)
library(readxl)
datos <- read_excel("Aire.xlsx") #importar datos- Importación de datos
library(prettydoc) #formato de documentos
library(readr) #leer datos
library(DT)
library(readxl)
periodo <- read_excel("periodo.xlsx")
View(periodo)
class(periodo)## [1] "tbl_df" "tbl" "data.frame"head(periodo)## # A tibble: 6 x 3
## Fecha Temperatura Humedad
## <chr> <dbl> <dbl>
## 1 2021-03-10 00 18.5 32.8
## 2 2021-03-10 01 17.6 35.7
## 3 2021-03-10 02 17.2 33.0
## 4 2021-03-10 03 14.9 31.3
## 5 2021-03-10 04 13.5 35.9
## 6 2021-03-10 05 12.9 36.8Visualizar datos
Tabla
datatable(periodo)##Tabla
datatable(datos)Figura : Periodo de Temperatura en el aire (Hermosillo, 2020).
library(readxl)
library(scales)
periodo <- read_excel("periodo.xlsx")
Pest <- ggplot(data = periodo) +
geom_line(aes(Humedad, Temperatura, colour="Temperatura"), color= "mediumorchid4") +
xlab("Humedad") +
ylab("Temperatura") +
ggtitle("Periodo 2021-03-12 a 2021-03-16") +
theme_linedraw()
geom_point## function (mapping = NULL, data = NULL, stat = "identity", position = "identity",
## ..., na.rm = FALSE, show.legend = NA, inherit.aes = TRUE)
## {
## layer(data = data, mapping = mapping, stat = stat, geom = GeomPoint,
## position = position, show.legend = show.legend, inherit.aes = inherit.aes,
## params = list(na.rm = na.rm, ...))
## }
## <bytecode: 0x0000000018332ba0>
## <environment: namespace:ggplot2> scale_y_continuous(labels = comma)## <ScaleContinuousPosition>
## Range:
## Limits: 0 -- 1ggplotly(Pest)Figura : Concentración de ozono (O3) en el aire (Hermosillo, 2020).
library(readxl)
library(scales)
Aire <- read_excel("Aire.xlsx")
Pest <- ggplot(data = Aire) +
geom_line(aes(Fecha, O3, colour="O3"), color= "mediumorchid4") +
xlab("Fecha") +
ylab("Concentración de O3 (ppm)") +
ggtitle("Concentración de Ozono en Hermosillo 2020") +
theme_linedraw()
geom_point## function (mapping = NULL, data = NULL, stat = "identity", position = "identity",
## ..., na.rm = FALSE, show.legend = NA, inherit.aes = TRUE)
## {
## layer(data = data, mapping = mapping, stat = stat, geom = GeomPoint,
## position = position, show.legend = show.legend, inherit.aes = inherit.aes,
## params = list(na.rm = na.rm, ...))
## }
## <bytecode: 0x0000000018332ba0>
## <environment: namespace:ggplot2> scale_y_continuous(labels = comma)## <ScaleContinuousPosition>
## Range:
## Limits: 0 -- 1ggplotly(Pest)periodo <- read.csv("~/EAMJ1130/u1a14/periodo.csv")
View(periodo)setwd("~/EAMJ1130/u1a14") #Directorio de trabajo
library(pacman) #Para importar la biblioteca "pacman"
p_load("base64enc", "htmltools", "mime", "xfun", "prettydoc","readr", "knitr","DT","dplyr", "ggplot2","plotly", "gganimate","gifski","scales")library(readxl)
datos1 <- read_excel("Movilidad.xlsx")
library(DT)
datatable(datos1)Figura 5: Gráfico de movilidad.
library(scales)
library(ggplot2)
library(plotly)
Año <- datos1$Fecha
d1 <- datos1$Tiendas_y_ocio
d2 <- datos1$Supermercados_y_farmacias
d3 <- datos1$Parques
d4 <- datos1$Estaciones_de_transporte
d5 <- datos1$Lugares_de_trabajo
d6 <- datos1$Zonas_residenciales
d7 <- data.frame(d1, d2, d3, d4, d5, d6)
x <- ggplot(data = d7) +
geom_line(aes(Año, d1, colour="Tiendas y ocio")) +
geom_line(aes(Año, d2, colour="Supermercados y farmacias")) +
geom_line(aes(Año, d3, colour=" Parques")) +
geom_line(aes(Año, d4, colour="Estaciones de transporte")) +
geom_line(aes(Año, d5, colour="Lugares de trabajo")) +
geom_line(aes(Año, d6, colour="Zonas residenciales")) +
xlab("Fecha") +
ylab("Porcentaje de variación") +
labs(colour="Área") +
ggtitle("Variación de movilidad (Sonora)")+
scale_y_continuous(labels = comma)
ggplotly(x)Concentración de CO2 en el aire
library(prettydoc) #formato de documentos
library(readr) #leer datos
library(DT)
library(readxl)
concentracion <- read_excel("concentracion.xlsx")Graficar
plot(concentracion)
concentracion.ts <- ts(concentracion, start= c(2000,1), frequency = 12)print(concentracion.ts)## Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
## 2000 4.540 3.110 3.060 2.370 2.020 3.367 5.537 1.530 2.200 2.230 2.364 1.170
## 2001 4.400 4.390 4.200 5.400 6.110 6.340 7.556 7.644 7.678 8.976 9.660 9.880plot(concentracion.ts)
boxplot(concentracion.ts ~ cycle(concentracion.ts)) 
cycle(concentracion.ts)## Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
## 2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
## 2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12concentracion.ts.desc <- decompose(concentracion.ts)
plot(concentracion.ts.desc, xlab="Año")
Al transcurrir de los años se puede observar como aumenta la cantidad de CO2 (dioxido de carbono) en el país a través de los años 2000 y 2001, el cual resulta perjudical para el medio ambiente ya que esto afecta de manera directa a la calidad del aire en el estado. Esto se debe al crecimiento exponencial de la población y a la gran necesidad de utilizar herramientas tecnológicas, como lo son: los automóviles los cuales son uno de los principales productores CO2, por ello se deben implementar reglas que regulen el uso moderado de estos vehículos, para evitar que este gas (CO2) siga en aumento.
Conclusión
En conclusión un nuevo sistema requiere de acciones, de cambio de mentalidad y formas de vida consumistas del ser humano, además de la construcción de la conciencia crítica colectiva de todos en base a nuevas formas de vida, a través de un continuo cuestionamiento del accionar diario, de manera que exista el adecuado, equilibrado, y respetuoso uso de los espacios y de los patrimonios universales de la naturaleza que pertenecen a todos.
Entonces enfatizamos, que el cambio climático debido a actividades humanas compromete ahora la sostenibilidad del desarrollo humano en el planeta porque amenaza los sistemas de apoyo ecológico de los que dependen la vida, la salud y el bienestar de la humanidad, cuya continua mejora debe ser la meta primordial del proceso de desarrollo.