Proyecto

Proyecto Pronaces-Conahcyt 316642:

Contaminación atmosférica en la Megalópolis de la Zona Metropolitana del Valle de México: fuentes, dispersión, su efecto en el cambio climático, salud de la población, percepción del riesgo y posibilidades de mitigación.

En esta sección se presentan resúmenes relacionados con el proyecto que dio origen a esta Red de Colaboración.

Introducción

Se planteó un proyecto multidisciplinario, interinstitucional con enfoque regional, para realizar un diagnóstico, lo más amplio posible, en tres zonas metropolitanas, sobre las concentraciones y composición de las partículas atmosféricas finas conocidas como PM2.5, el impacto en las distintas ciudades por el transporte de partículas, sus efectos en la salud, la percepción de las personas ante los temas de cambio climático y contaminación atmosférica, así como la elaboración de talleres y materiales de incidencia para informar a diferentes sectores de la sociedad, entre ellos, las autoridades ambientales, educativas y de salud, respecto de los riesgos y áreas de oportunidad para mitigarlos, y con los resultados obtenidos sean consideradas la formulación de políticas públicas. 

Las tres zonas metropolitanas adyacentes de la Megalópolis incluidas fueron:

Valle de México

Valle de Toluca

Cuernavaca, Mor.

Componentes del proyecto:

Muestreo simultáneo en las 3 zonas metropolitanas, la caracterización de partículas y el modelado de transporte entre ellas (duración 1 año).

Estudio para determinar las consecuencias en la tasa de mortalidad por la exposición a las PM2.5 y al carbono elemental.

Se seleccionaron tres grupos piloto de distintos sectores de la sociedad para el desarrollo de talleres sobre contaminación atmosférica y cambio climático . 

Estudio para conocer lo que las poblaciones de las 3 zonas metropolitanas perciben y creen sobre la contaminación atmosféricas y el cambio climático.

Objetivo general

Diseñar y proponer medidas institucionales, sociales, educativas y tecnológicas efectivas de corto, mediano y largo plazo para mitigar los contaminantes atmosféricos y el cambio climático en tres zonas de la Megalópolis, que incidan en la transformación del modelo actual de desarrollo de las ciudades, a partir de un estudio multidisciplinario que incluya: la identificación y cuantificación de emisiones, la identificación de fuentes de carbono negro y la dispersión de las emisiones, así como la evaluación de su impacto en la salud y percepción de riesgo de la sociedad.

Objetivos específicos

  • Comparar las variaciones espaciales y temporales de la presencia de partículas atmosféricas finas (PM2.5 y PM1) y las especies químicas presentes en ellas, en tres ciudades de la Megalópolis.

  • Determinar los perfiles de emisión de partículas y de especies asociadas a ellas, provenientes de diversas fuentes ubicadas en tres ciudades de la Megalópolis e identificar las fuentes principales en las ciudades estudiadas.

  • Estimar la contribución a la presencia de carbono elemental de fuentes móviles, fijas y de área en cada una de las ciudades estudiadas, como contaminante climático de vida corta de la Megalópolis, y establecer posibles medidas de mitigación que aporten co-beneficios a la mejora de la calidad del aire.

  • Establecer los patrones estacionales de transporte de partículas en cada una de las ciudades estudiadas, así como el posible traslape de las plumas contaminantes, utilizando modelos de dispersión. 

  • Cuantificar y comparar la capacidad oxidante y actividad biológica de las partículas finas que contaminan las tres zonas de la megalópolis estudiadas.

  • Analizar el riesgo a la salud por la exposición a partículas finas, carbono elemental, y compuestos orgánicos semivolátiles en las ciudades estudiadas de la Megalópolis. 
  • Evaluar la percepción que tiene la población sobre el riesgo por el cambio climático y la exposición a contaminantes atmosféricos emitidos por el transporte, fuentes fijas y de área, así como del impacto que tiene en su salud y calidad de vida, en al menos tres zonas de la megalópolis.

  • Elaborar, con base en los análisis y los estudios de percepción de riesgo en cada ciudad, y en colaboración con la sociedad, material de divulgación para el sector salud, el sector educativo y la población en general, sobre: la química de los contaminantes atmosféricos y climáticos, el impacto que tienen en la salud y la calidad de vida, las medidas de prevención para la salud, y conductas de adaptación y mitigación frente a la contaminación atmosférica y el cambio climático, que se traduzcan en un modelo de desarrollo más sostenible.

  • Llevar a cabo actividades de incidencia con distintos sectores de la población sobre los riesgos y formas de protegerse de la contaminación atmosférica y el cambio climático.
    Presentar los resultados obtenidos a las autoridades federales, estatales y locales.

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Características de los grupos piloto y las actividades realizadas

Instituto de Salud del Estado de México

Grupo piloto
Actividad

Especialistas de la salud: médicos, epidemiólogos, enfermeros y técnicos de atención primaria convocados por el ISEM.

Cinco talleres realizados entre 2022 y 2024, para concientizar al sector salud y preparar y evaluar materiales relacionados con los riesgos de la contaminación atmosférica y cambio climático.

Universidad Autónoma del Estado de México

Facultad de Química
Grupo piloto
Actividad

Bachillerato de la carrera técnica de “Técnico laboratorista” que se imparte en la Facultad de Química de la UAEM.

Estudiantes

Dos talleres semestrales con valor curricular, de 17 sesiones c/u, con prácticas de campo, juegos didácticos y creación de materiales. Un curso para docentes impartido en el verano de 2024 para transferir el programa de estudios y los materiales.

Docentes

Comunidad de Toltengo en Xochimilco

Grupo piloto
Actividad

Niños, niñas y adolescentes entre 5 y 15 años.

Estudiantes

A través de 16 sesiones realizadas de forma semanal, con juegos y prácticas de campo se transmitieron conocimientos a los niños y adolescentes los temas de estudio.

Actividades realizadas por las Instituciones

Actividad

Metodología

Participante

Monitoreo de PM2.5

Dos sitios en cada zona metropolitana. Cada 6 días por un año. High Vols marca Tisch con cabezales PM2.5

Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco(UAM, A)

Carbono elemental y orgánico

Equipo Sunset Lab, método TOT-NIOSH con reflectancia óptica. Análisis de filtros de los tres sitios

UAM, A

PM1 ambientales

Equipo ARA cabezales PM10/PM1 Exterior/Interior

Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM) y UAM, A.

PM2.5 fuentes

Minivol marca Airmetrics con flujo de 5 L/min

UAM, A

Análisis elemental
filtros PM2.5

Digestión por microondas CEM. ICP-OES Thermo-Fisher ICAP-PRO.

UAM, A y UAEM

Análisis elemental
filtros PM1

Espectrómetro rayos X con ánodo de Rh (Oxford instruments) y detectores de Si (tipo PNI y SDD), Ampekt. 

UAM, A, Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (IF-UNAM),

Universidad Anáhuac (U Anáhuac).

Caracterizacion Microscópica

Microscopio electrónico de barrido marca Zeiss. Modelo EVO 10 con microanalizador EDS para SEM marca Bruker

U Anáhuac

Análisis de iones

Cromatógrafo de iones Hewlett Packard 1090

Instituto de Calidad Ambiental y Cambio Climático de la UNAM (ICAyCC UNAM)

Hidrocarburos aromáticos policíclicos

Cromatografía de gases masas

UAM, A y UAEM

Disruptores endócrinos

Cromatografía de gases masas, triple cuadrupolo.

UAM, A y UAEM

Identificación de fuentes de PM2.5

Modelos de receptores de matriz de factorización positiva (MFP) y/o de balance de masas de especies químicas (CMB).

UAM, AUAEM y Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEMor).

Contribución de distintas fuentes 

Uso de modelos de receptor CMB y PMF

UAM, A, UAEM y UAEMor.

Modelado

Técnicas estadísticas para identificar días representativos de meteorología. Modelo de calidad del aire Hysplit.

UAM, A y UAEM

Análisis de riesgo en la salud

Riesgo de mortalidad y muertes evitables por cumplimiento de normas mexicanas y guías de la OMS.

Instituto Nacional de Salud Pública (INSP)

Estudio de percepción de riesgos

Diseño de instrumento de medición. Levantamiento de encuestas en las tres zonas metropolitanas. Análisis estadísticos.

Facultad de Psicología de la UNAM (Psic UNAM)

Materiales de información y comunicación para escolares y sociedad

Realización de talleres con tres grupos piloto grupos piloto para diseñar e imprimir materiales para inducir conductas que incidan en la prevención, adaptación y reducción de la contaminación y el cambio climático (infografías, videos, minidocumentales, juegos, etc). 

UAM, A, UAEM, CEVECE, UAEMor, Fac. Psic. UNAM, UAM Iztapalapa (UAM I)

Elaboración de libros.

Libro 1, para difundir la química de los contaminantes criterio y climáticos.
Libro 2, para difundir y detallar todos los aspectos de incidencia social que se abordaron en el proyecto.

Editados por: Sociedad Química Mexicana (SQM).

Evaluación de la incidencia

Celebración de talleres y entrega de material informativo con tres grupos piloto, estudiantes de educación media superior, profesionales de la salud y una comunidad periurbana. Realización de un segundo levantamiento de encuestas para la obtención de respuestas más precisas.

UAM, A, UAEM y Fac. Psic. UNAM.

Divulgación al público

Talleres informativos del proyecto con autoridades locales, regionales y federales para presentar resultados técnicos y  de incidencia en poblaciones piloto, para recomendar la implementación de políticas públicas.

Calidad del Aire Metropolitano (CAMe), Secretaría del Medio Ambiente (SEDEMA), Secretaría de Desarrollo Sustentable (SEDESU), CEVECE, Proaire EDOMEX

Recomendación de políticas públicas

Talleres informativos del proyecto con autoridades locales, regionales y federales para presentar resultados técnicos y  de incidencia en poblaciones piloto, para recomendar la implementación de políticas públicas.

CAMe, SEDEMA, SEDESU, CEVECE,
Proaire Estado de México

Zonas Metropolitanas

Existen diversas fuentes que han documentado la contaminación en las principales zonas metropolitanas de México. Algunos informes señalan que las zonas metropolitanas del Valle de México, Guadalajara, Monterrey, Puebla, Valle de Toluca, Pachuca y Querétaro son las más contaminadas del país.

Transporte de Contaminantes

Modelado de Transporte de Contaminantes en la Megalópolis de la Ciudad de México

Los contaminantes atmosféricos emitidos en una zona metropolitana son esparcidos por los vientos al interior de una cuenca atmosférica y se transportan hacia otras cuencas impactando la calidad del aire y, en consecuencia, la salud de la población de otros centros urbanos. Por ejemplo, la masa de partículas PM2.5 que recibe una cuenca atmosférica proveniente de otra cuenca, se suma a la masa generada por las emisiones locales, dando como resultado mayores niveles de contaminación en la cuenca receptora. El siguiente video muestra una simulación de este fenómeno representado mediante modelados con Hysplit. 

Se realizó el modelado del transporte de partículas PM2.5 emitidas en las zonas metropolitanas del Valle de Toluca (ZMVT), Cuernavaca (ZMC) y Valle de México (ZMVM), con el fin de calcular la masa de estas partículas que puede ser exportada por cada zona metropolitana hacia sus vecinas.

Los resultados demostraron que la masa de partículas PM2.5 exportada desde la cuenca atmosférica del Valle de México puede duplicar la masa de este contaminante emitida localmente en las zonas metropolitanas de Toluca y de Cuernavaca.

Eventos de altas concentraciones de partículas PM2.5 en las zonas metropolitanas receptoras cuando los vientos favorecieron el transporte de este contaminante desde el Valle de México.

Los resultados demuestran que la gestión de la calidad del aire en las zonas metropolitanas vecinas a grandes metrópolis debe considerar el fenómeno de exportación-importación para la toma de decisiones.

Modelado de Transporte de Contaminantes

Mugica A., V. (2025). Modelado de Transporte de Contaminantes. https://www.youtube.com/watch?v=Tc2H_oudII4

Fuente: Hernández-Moreno, A., Trujillo-Páez, F. I., & Mugica-Álvarez, V. (2023). Quantification of primary PM2.5 Mass Exchange in three Mexican Megalopolis Metropolitan Areas. Urban Climate, 51, 101608. https://doi.org/10.1016/J.UCLIM.2023.101608

Niveles de contaminación

La contaminación atmosférica en la Ciudad de México refiere un problema grave con múltiples orígenes e impactos en la salud y el medio ambiente. Su intensidad varía según la época del año y las condiciones meteorológicas; para mitigar estos efectos, la Comisión Ambiental de la Megalópolis (CAME) trabaja en estrategias para reducir la contaminación, como restricciones vehiculares y monitoreo de la calidad del aire, entre otras medidas para mitigar la situación.

Ciudad de México

Percepción Social

La percepción social sobre la calidad del aire y el cambio climático incide directamente en diversas áreas, desde la formulación de políticas hasta los hábitos individuales y el desarrollo tecnológico. De manera integral refiere un motor de cambio ya sea impulsando regulaciones, modificando hábitos o promoviendo tecnologías más limpias. A continuación se describen aspectos en los que impacta:

Cuando las personas son conscientes de la calidad del aire y sus efectos en la salud, tienden a modificar sus comportamientos, como elegir transporte público, bicicletas o autos eléctricos, en lugar de vehículos contaminantes.

Las empresas responden a la demanda social por productos y servicios sostenibles. Una percepción negativa de la contaminación puede acelerar la innovación en energías limpias y procesos industriales menos contaminantes.

Una sociedad informada sobre el impacto de la contaminación en la salud exigirá medidas preventivas, como mejores sistemas de monitoreo ambiental o planes de contingencia ante altas concentraciones de contaminantes.

La percepción social influye en los programas educativos y campañas de sensibilización. Si la población entiende los efectos del cambio climático, es más probable que adopte una cultura de responsabilidad ambiental.

El gobierno podría ajustar sus medidas ambientales según la necesidad pública. Si la sociedad percibe la contaminación del aire como un problema grave, es más probable que se implementen normativas más estrictas sobre emisiones o estrategias globales.

Impacto en la Salud

Uno de los principales desafíos para la salud pública es la contaminación del aire debido a los impactos ambientales, económicos y sociales que genera, entre los que destaca la salud humana. Existen diversos abordajes para estimar el impacto de la calidad del aire en la salud de la población, como los estudios epidemiológicos y las evaluaciones de riesgos.

Epidemiología ambiental

La epidemiología ambiental, aplicando sus diferentes diseños de estudio (e.g. cohorte, casos y controles, transversales, ecológicos), ha contribuido a generar evidencia científica. En México, este conocimiento se ha generado desde hace más de 30 años. Entre los diseños más utilizados están los estudios ecológicos que se basan en la población como unidad de análisis; y en los últimos años los estudios de cohorte, que son más adecuados para hacer inferencias causales por la temporalidad entre la ocurrencia de la exposición y la observación de la ocurrencia del evento.

En términos generales, la evidencia de epidemiología ambiental en México ha contribuido a confirmar la asociación entre la exposición a corto y largo plazo a la contaminación del aire y el desarrollo o exacerbación de enfermedades agudas y crónicas, así como la mortalidad por causas respiratorias (e.g. infecciones respiratorias agudas, asma y enfermedad pulmonar obstructiva crónica) y cardiovasculares (e.g. enfermedades isquémicas del corazón o accidentes cerebrovasculares).

Los resultados de los estudios epidemiológicos han contribuido con evidencia científica para establecer normas de salud ambiental, como aquellas que describen los límites máximos permisibles para los contaminantes criterio de calidad del aire ambiente, o la que establece los lineamientos para la obtención y comunicación del índice de calidad del aire y riesgos a la salud.

Entre las evaluaciones de riesgos, se encuentran las evaluaciones de impacto en salud (EIS). Las EIS son un método propuesto por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para evaluar los potenciales efectos de una política o programa en la salud de una población. Recientemente, en el proyecto “Contaminación atmosférica en la Megalópolis de la ZMVM: fuentes, dispersión, su efecto en el cambio climático, salud de la población, percepción del riesgo y posibilidades de mitigación”, se realizó una EIS en la que se estimó la mortalidad atribuible por todas las causas no externas en la población ≥ 25 años por la exposición a largo plazo a PM2.5 y carbono elemental (EC) en el 2022, en tres zonas metropolitanas de la Megalópolis del Valle de México; posteriormente, se estimó la mortalidad evitable considerando escenarios contrafactuales de exposición a PM2.5 y EC.


Fuente: Hurtado-Díaz M., Félix-Arellano E., Zúñiga-Bello P., Cruz de la Cruz J., Riojas-Rodríguez H (2024). Enfoques metodológicos para el estudio del aire y la salud poblacional: Aplicaciones en la Megalópolis. En: Aproximación psicosocial al estudio de la calidad del aire: ambiente, salud y sociedad de tres zonas de la megalópolis. Ed. Karina Landeros Mugica. 2024. Ed. SOMEPSO, México.

Difusión y Comunicación

La Red de Colaboración, además de la investigación y análisis realizado, implementa estategias de difusión y comunicación, ya que son herramientas clave para mejorar la calidad del aire y están alineadas con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU):

La comunicación efectiva permite informar a la población sobre los efectos de la contaminación del aire en la salud y el medio ambiente, fomentando cambios en hábitos y comportamientos.

La difusión de información sobre calidad del aire motiva a la sociedad a exigir políticas públicas más estrictas y a participar en iniciativas de movilidad sustentable y reducción de emisiones.

La difusión de buenas prácticas y estrategias exitosas en distintos países permite la colaboración global para mejorar la calidad del aire y combatir el cambio climático.

Siendo que esta Red de Colaboración en la Megalóplis, contribuye con diversas autoridades, instituciones públicas y privadas mediante estrategias de comunicacion y difusión para promover la mejora en la calidad del aire.

Talleres Colaborativos

Vinculación del Proyecto con el Instituto Nacional de Salud Pública


Según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2024), la contaminación del aire exterior representa un importante riesgo medioambiental para la salud que afecta a todas las personas en los países de ingreso bajo, mediano y alto.

Fuente: (OMS, 29 de octubre de 2024). Contaminación del aire, ambiente (exterior y salud).https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health

A nivel nacional el Banco de México (Banco de México, 2025), señala en su informe que la contaminación del aire ha sido asociada con enfermedades respiratorias e incluso con la mortalidad. En este sentido, es posible que dicha contaminación incremente la demanda de algunos medicamentos como productos para combatir alergias, descongestivos, antigripales, antiinflamatorios, así como de las consultas médicas. La siguiente tabla muestra el crecimiento en la demanda de servicios relacionados con la salud.

Distribución del precio de productos y servicios relacionados con la salud en las ciudades en las que se levanta el INPC a precios constantes de julio 2018
AntigripalesAntiinflamatoriosDescongestivosMed. contra alergiasConsultas médicas
AñoPromedioDesv. Est.PromedioDesv. Est.PromedioDesv. Est.PromedioDesv. Est.PromedioDesv. Est.
201370.638.83175.6022.47186.8322.88204.0529.27579.2637.76
201472.028.39177.7021.85188.5423.63204.8026.92581.9033.72
201572.938.01178.3917.85192.6322.38207.9624.79587.3833.39
201675.167.49183.4015.46195.0418.80212.6617.82590.6526.41
201775.476.91182.6815.07195.3515.04210.0817.68582.3020.45
201876.993.78185.208.84196.2911.21209.859.96577.159.79
201978.685.16189.2012.83194.6917.50212.2012.07588.0725.92
202079.065.99191.1716.13198.9720.57215.3716.40591.9032.76
202178.526.68188.4319.00198.8125.11210.8219.71581.5635.68
202278.507.81184.5620.21199.8426.03208.7320.78567.2440.35
202380.909.34188.8122.60207.3829.51211.0921.82566.7345.27
202480.849.31190.7226.56209.4235.40210.3524.28569.8048.06
Nota: Cada distribución corresponde a un año distinto y se calculan con los niveles de precios constantes para cada una de las 46 ciudades por mes, deflactados con el INPC nacional (base julio 2018).
Fuente: Elaborado por el Banco de México con base en datos del INPC-INEGI, 2013-2024.

Fuente: Tomado del Banco de México (13 de marzo de 2025). La contaminación del aire en las ciudades de México y los precios de algunos bienes y servicios.. Leer el PDF

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