Héctor Jorquera González - Introducción a la contaminación atmosférica

FIGURA 1.13

Promedios anuales de As, en [ng/m3], en distintas zonas urbanas. Fuente: http://www.sinia.cl/1292/w3-article-52008.html

1.3 Las causas del problema: las emisiones atmosféricas

Para poder diagnosticar cuáles son las fuentes emisoras que más contribuyen en una zona dada al deterioro de la calidad del aire, es necesario disponer de un inventario de emisiones atmosféricas, que es una estimación de todos los contaminantes de interés emitidos a la atmósfera por las diversas actividades humanas y fuentes de origen natural, para un período y área geográfica determinada. La siguiente figura muestra un esquema de clasificación de las emisiones en el contexto de construir un inventario.

FIGURA 1.14

Esquema de construcción de un inventario de emisiones atmosféricas

1.3.1 Clasificación de fuentes emisoras

En general, conviene distinguir entre los distintos tipos de fuentes que contribuyen con sus emisiones a la mala calidad del aire, y es así como podemos distinguir:

a)Emisiones de fuentes puntuales: corresponden a actividades industriales o comerciales que se caracterizan por emitir los contaminantes a la atmósfera en forma muy localizada, a través de una o más chimeneas o conductos de descarga. Ejemplos típicos: chimeneas de centrales termoeléctricas, de hornos de grandes industrias, etcétera.

b)Fuentes móviles: corresponde a todos los vehículos de transporte de carga y pasajeros, públicos y privados, así como la maquinaria asociada a sus actividades (maquinaria vial, por ejemplo). Incluye también el transporte aéreo y los ferrocarriles.

c)Fuentes de área: corresponden a todas aquellas fuentes que, por su naturaleza, son de carácter difuso, su posición no está muy bien definida en el espacio, y su intensidad tampoco está muy clara en el tiempo. Ejemplos: emisiones de polvo erosionado por el viento, emisiones de olores (crianza de animales, rellenos sanitarios, plantas de tratamiento de aguas), quemas agrícolas e incendios forestales, emisiones naturales o biogénicas provenientes de la vegetación, evaporación de combustibles y solventes, etcétera. Asimismo se incluye en esta categoría a los barcos y las fuentes fijas muy pequeñas existentes en una zona (caso de calefacción comercial y residencial, por ejemplo), las que se agrupan para dar origen a una sola fuente de área por cada celda espacial, tal como se aprecia en la Figura 1.15.

FIGURA 1.15

Esquema de agrupamiento de fuentes pequeñas como fuentes de área

1.3.2 ¿Cómo se calculan los inventarios de emisiones?

Hay dos enfoques que se aplican para estimar emisiones atmosféricas: enfoque desde arriba ( top-down ) y enfoque desde abajo ( bottom-up ).

El enfoque desde arriba significa que las emisiones se estiman a partir de datos nacionales o regionales; por ejemplo: cantidad de combustible consumido, de productos manufacturados o la distancia recorrida por los vehículos en ruta. Luego los datos nacionales o regionales son escalados para el área del inventario usando alguna medida de actividad directa o indirectamente relacionada a las emisiones: datos demográficos, estadísticas de empleo, volúmenes de venta, etcétera. Por ejemplo, si se conocen las ventas totales de pintura a escala regional y la superficie construida en el área de estudio se pueden utilizar para escalar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV), producto de la evaporación de los solventes empleados en las pinturas.

En el enfoque desde abajo, las estimaciones se hacen para cada fuente y los resultados se suman para obtener la emisión en toda el área geográfica.

Las características de ambas metodologías se presentan en la Tabla 1.1. El número de fuentes cuyas emisiones se monitorean en forma continua es muy limitado, por lo que para la mayoría de las fuentes es necesario estimar las emisiones usando indicadores de actividad, tales como consumos de combustibles, kilómetros recorridos por los vehículos en ruta, producción industrial o alguna otra medida de actividad asociada a las emisiones. Las distintas alternativas que se pueden seguir se resumen en la Tabla 1.2.

TABLA 1.1 Características de las metodologías de estimación de emisiones

Cuando se disponen de factores de emisión ( Tabla 1.2)y niveles de actividad de la fuente, la emisión se estima mediante la expresión:

Emisión = Nivel de Actividad x Factor de Emisión Específico Ecuación 1.1

Para la mayoría de los contaminantes, la mayor fuente de emisión es el consumo de combustibles. Luego, la recopilación y análisis de datos de ventas de combustible es una parte significativa del procesamiento de la información para construir el inventario de emisiones. Un aspecto relevante es el análisis de combustibles que se almacenan, como es el caso de carbón y madera, donde las ventas no están necesariamente equiparadas temporalmente con los consumos. En el caso de los combustibles del transporte puede haber diferencias geográficas significativas entre el punto de distribución y donde se utiliza; el ejemplo típico son los puertos y aeropuertos.

En cuanto sea posible, se deberían emplear factores de emisión medidos localmente, que reflejan las condiciones locales y la práctica industrial. Sin embargo, esa información solo existe en detalle en países desarrollados, ya que en países en desarrollo el número de fuentes medidas en forma continua es limitado para producir estimadores robustos de factores de emisión. En esos casos solo queda como alternativa usar factores de emisión extranjeros, lo cual tiene las limitaciones implícitas en todo proceso de extrapolación: las condiciones de aplicación no son necesariamente las mismas que en las condiciones en que se obtuvieron los factores de emisión.