Héctor Jorquera González - Introducción a la contaminación atmosférica

Considerando que la Figura 1.20indica que la tendencia de las emisiones recientes del CO está bien, esto permite concluir que las emisiones de NOx en EE.UU. están subestimadas, especialmente en los últimos años. En otras palabras, solamente emisiones crecientes de NOx en los últimos años permitirían llegar a una mejor concordancia entre monitoreo e inventarios.

FIGURA 1.21

Comparación del cociente CO/NOx en inventarios y en monitoreo ambiental en EE.UU.. Fuente: D. Parrish (2006)

1.4 Resumen

a)El problema de la contaminación atmosférica y su impacto en la sociedad se puede resumir en la Figura 1.1.Si bien la imagen es simple, la labor de evaluar los distintos componentes del problema en términos cuantitativos es laboriosa y a menudo se recurre a utilizar resultados obtenidos en estudios de otros países para completar el análisis secuencial. En cualquier caso, las estimaciones poseen bastante incertidumbre, con amplios intervalos de confianza para la valoración social del daño actual de la contaminación atmosférica.

b)Tanto las concentraciones ambientales como las estimaciones de las emisiones atmosféricas nos entregan un diagnóstico de la situación de calidad del aire en una zona dada.

c)Las concentraciones miden la magnitud del problema y las emisiones permiten estimar los aportes de las mayores fuentes que contribuyen al problema.

d)La construcción de inventarios de emisiones atmosféricas es una tarea laboriosa y que consume muchos recursos.

e)Las estimaciones de las emisiones se pueden verificar comparando con las concentraciones ambientales, tanto en la dimensión espacial como temporal.

f)El proceso de generación de inventarios es iterativo, con un inventario que se puede mejorar en la medida en que se dispone de más datos del monitoreo ambiental 8.

1.5 Referencias

1)Ayres, J., R. Maynard y R. Richards (eds). Air Pollution and Health . Londres: Imperial College Press, 2006.

2)Bond, T. C., E. Bhardwaj, R. Dong, R. Jogani, S. Jung, C. Roden, D. G. Streets y N. M. Trautmann. (2007). Historical emissions of black and organic carbon aerosol from energy-related combustion, 1850-2000, Global Biogeochem. Cycles, 21, GB2018.

3)Bond, T. C. y otros. “Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment”, J. Geophys. Res. Atmos. (2013), 118, 5380-5552, doi:10.1002/jgrd.50171.

4)CENMA: Informe final: “Inventario de Emisiones de Contaminantes Atmosféricos en las Regiones V, VI y IX de Chile”, Capítulo V: Novena Región, Santiago, 2001.

5)Conama RM, “Evolución de la calidad del aire en Santiago 1997 / 2004”, disponible en la dirección: http://www.sinia.cl/1292/article-39731.html.

6)Elsom, D. Smog Alert. Managing Urban Air Quality . Londres: Earthscan, 1996.

7)Franco, V., Kousoulidou, M., Muntean, M. Ntziachristos, L., Hausberger, S. y Dilara, P., “Road vehicle emission factprs development: A review, Atmospheric Environment, 70 (2013), 84-97.

8)Gallardo, L., J. Escribano, L. Dawidowski, N. Rojas, M.F. Andrade y M. Osses. “Evaluation of vehicle emission inventories for carbon monoxide and nitrogen oxides for Bogotá, Buenos Aires, Santiago, and São Paulo”. Atmospheric Environment 47 (2012), 12-19.

9)Guenther, A., T. Karl,P. Harley, C. Wiedinmyer, P.I. Palmery C. Geron “Estimates of global terrestrial isoprene emissions using MEGAN (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature)”. Atmos Chem Phys 6 (2006), 3181-3210, doi: 10.5194/acp-6-3181-2006.

10)Huneeus, N., F. Chevallier y O. Boucher. “Estimating aerosol emissions by assimilating observed aerosol optical depth in a global aerosol model”. Atmos Chem Phys , 12 (2012), 4585-4606: www.atmos-chem-phys.

11)Jorquera, H., W. Palma y J. Tapia. “An Intervention Analysis of Air Quality Data at Santiago, Chile”. Atmospheric Environment , 34 (2000), 4073-4084.

12)Junker C. y C. Liousse. “A global emission inventory of carbonaceous aerosol from historic records of fossil fuel and biofuel consumption for the period 1860-1997”. Atmos Chem Phys 8 (2008), 1195–1207: www.atmos-chem-phys.net/8/1195/2008/

13)Parrish, D.P. “Critical evaluation of US on-road vehicle emission inventories”. Atmospheric Environment 40 (2006), 2288-2300.

14)Pope, C.A. y D.W. Dockery. “Health effects of fine particulate air pollution: Lines that connect”. Journal of the Air & Waste Management Association 56 (2006), 709-742.

15)Seinfeld, J.H. y S.N. Pandis. Atmospheric Chemistry and Physics . Nueva York: Wiley, 1998.

16)Vedal, S. “Ambient Particles and Health: Lines that Divide”. J Air & Waste Manage . Assoc 47 (1997), 551-581.

17)Wilson, R. y J. Spengler. Particles in our air . Boston: Harvard University Press, 1996.

18)Yanowitz, J., R. L. McCormick y M. S. Graboski. In-use emissions from heavy-duty diesel vehicles, Environ. Sci. Technol., 34(2000), 729-740.

19)Zannetti, P. Air Pollution Modelling – Theories, Computational Methods and Available Software . Nueva York: Computational Mechanics Publications, 1990.

1.6 Problemas propuestos

1)Lea los siguientes documentos e identifique las componentes de la cadena de riesgo (Figura 1.1)que aparecen en ellos, indicando en qué casos se tomaron elementos del análisis desde otros estudios y cuáles fueron los aportes originales de cada estudio:

a)Artículo de Jonathan I. Levy, Lisa K. Baxter y Joel Schwartz: “Uncertainty and Variability in Health-Related Damages from Coal-Fired Power Plants in the United States”. Risk Analysis 29, No 7 (2007), 1000-1014.

b)El anteproyecto de norma de emisión de centrales termoeléctricas en Chile, disponible en la página web: http://www.sinia.cl/1292/articles-44963_informe_final_term.pdf

c)Artículo de X.R. Guo, S.Y. Cheng, D.S. Chen, Y. Zhou y H.Y. Wang: “Estimation of economic costs of particulate air pollution from road transport in China”. Atmospheric Environment , 44 (2010), 3369-3377.

2)Usando datos de la página web del SINCA: http://sinca.mma.gob.cl, verifique los gráficos de tendencias de calidad del aire mostrados en este capítulo para Santiago. Siga el método desarrollado por Parrish (2006) para analizar tendencias del CO y del cociente CO/NOx, ambos dominados por las emisiones del sector transporte en Santiago. Use la estación de Pudahuel como referencia, y compare con los inventarios 1997, 2000, 2005 y 2010 para Santiago. ¿Qué concluye Ud. de este análisis? Lea el artículo de Gallardo y otros (2012) para más detalles.

3)A partir de la información en SINCA, grafique las concentraciones anuales de MP 10y MP 2.5para las distintas ciudades del país. ¿Hay ciudades que muestren excedencias de las normas ambientales? ¿Cómo es la tendencia temporal de esas emisiones?

4)Evalúe el cumplimiento de las siguientes normas de calidad del aire: NO 2(1 h),CO (8h), O 3(8h), MP 10(24 h), MP 2.5(24h) para Santiago, usando los datos más recientes disponibles en SINCA.

5)Para estimar la variación de las emisiones en el tiempo cuando se implementan cambios tecnológicos, en la mayoría de los casos se puede asumir un proceso difusivo en donde el factor de emisión X(t) está dada por la expresión (Bond y otros, 2007):

Donde X 0 y X f corresponden a los valores iniciales y finales del factor de emisión promedio de la actividad estudiada; t 0 es el momento en que se inicia el cambio tecnológico; y s es la escala temporal en la cual se produce el cambio. ¿Qué limitaciones tiene la ecuación anterior? Utilice la ecuación anterior para ajustar los datos de la Figura 1.10y encuentre los parámetros X 0, X f y s . Asuma que t 0 = 1972.