Introducción a la contaminación atmosférica

Introducción a

la Contaminación

Atmosférica

EDICIONES UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

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Alameda 390, Santiago, Chile

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INTRODUCCIÓN A LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Héctor Jorquera González

Con la colaboración de

Luis Ignacio Rizzi Campanella

© Inscripción N° 251.562

Derechos reservados

Marzo 2015

ISBN edición impresa 978-956-14-1519-5

ISBN edición digital 978-956-14-2560-6

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CIP - Pontificia Universidad Católica de Chile

Jorquera, Héctor.

Introducción a la contaminación atmosférica / [Héctor Jorquera González].

1. Contaminación atmosférica.

I. t.

2015 363.7392+DDC23 RCAA2

FACULTAD DE INGENIERÍA

Introducción

a la Contaminación

Atmosférica

Héctor Jorquera González

Con la colaboración de

Luis Ignacio Rizzi Campanella

A Francisca, Manuela y Rocío, por su amor incondicional.

ÍNDICE

PRÓLOGO

1. LA CADENA CAUSAL: DE EMISOR A RECEPTOR

1.1 Los síntomas del problema: calidad del aire

1.2 Evolución de la calidad del aire en ciudades chilenas

1.3 Las causas del problema: las emisiones atmosféricas

1.4 Resumen

1.5 Referencias

1.6 Problemas propuestos

2. CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS Y SALUD DE LA POBLACIÓN

2.1 Introducción

2.2 Tipos de contaminantes atmosféricos

2.3 Estimación cuantitativa de efectos para la salud

2.4 Resumen de antecedentes de la literatura

2.5 Resumen

2.6 Referencias

2.7 Problemas propuestos

3. EL MATERIAL PARTICULADO

3.1 Distribución de tamaño del aerosol atmosférico

3.2 Composición química del material particulado respirable total (mp₁₀)

3.3 Fuentes primarias de material particulado

3.4 Material particulado secundario

3.5 Efectos del material particulado en ecosistemas y materiales

3.6 Procesamiento de aerosoles en la atmósfera

3.7 Relación emisión-concentración para el material particulado y gases

3.8 Modelos de receptor para material particulado

3.9 Resumen

3.10 Referencias

3.11 Problemas propuestos

4. FUNDAMENTOS DE LA METEOROLOGÍA

4.1 ¿Qué es la meteorología?

4.2 Estructura de la atmósfera

4.3 El balance de energía global y el cambio climático

4.4 Radiación solar que llega a la superficie

4.5 Circulación global del viento

4.6 Fuerzas que actúan en la atmósfera

4.7 Estabilidad atmosférica

4.8 Resumen

4.9 Referencias

4.10 Problemas propuestos

5. DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES EN LA ATMÓSFERA

5.1 Introducción

5.2 Estructura vertical de la tropósfera

5.3 Conservación de masa en condiciones turbulentas

5.4 La solución clásica para difusión y los modelos de dispersión gaussianos

5.5 Modelos más avanzados que los gaussianos

5.6 Resumen: ¿qué modelo de dispersión escojo?

5.7 Referencias

5.8 Problemas propuestos

6. EL ESMOG FOTOQUÍMICO

6.1 Introducción

6.2 Ciclo de vida de los contaminantes en la atmósfera

6.3 Mecanismo de la fotoquímica

6.4 Mecanismo generalizado de formación del ozono

6.5 Producción neta de ozono y estrategias de control

6.6 Resumen

6.7 Referencias

6.8 Problemas propuestos

7.TÉCNICAS DE CONTROL DE EMISIONES DE MATERIAL PARTICULADO

7.1 Introducción

7.2 Dinámica de una partícula en suspensión

7.3 Ciclones o separadores inerciales

7.4 Colectores húmedos o lavadores de gases (scrubbers)

7.5 Precipitadores electrostáticos

7.6 Filtración de partículas

7.7 Resumen: selección de equipos de captura de partículas

7.8 Referencias

7.9 Problemas propuestos

8. TECNOLOGÍAS DE ABATIMIENTO DE EMISIONES DE COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES

8.1 Incineradores térmicos y catalíticos

8.2 Adsorbedores de gases

8.3 Absorbedores de gases

8.4 Condensadores de vapores

8.5 Antorchas

8.6 Biofiltros

8.7 Tecnologías emergentes

8.8 Resumen: selección de una tecnología de abatimiento de COV

8.9 Referencias

8.10 Problemas propuestos.

9. TRANSPORTE Y CALIDAD DEL AIRE

9.1 Aspectos globales

9.2 Tendencia de las emisiones globales del transporte

9.3 Cuantificación de las emisiones del transporte terrestre

9.4 Control de emisiones de tubo de escape de vehículos

9.5 Otras medidas de control de emisiones

9.6 Referencias

9.7 Problemas propuestos

10. BENEFICIOS ECONÓMICOS POR MEJOR CALIDAD DEL AIRE

10.1 Evaluación social de proyectos y cálculo de beneficios por la mejor calidad del aire

10.2 Modelo de precios hedónicos para la valoración de beneficios por mejor calidad del aire

10.3 Modelo de la función de daño para la valoración de beneficios por mejor calidad del aire

10.4 Medición de beneficios a la salud

10.5 Cálculo de otros beneficios

10.6 Transferencia de resultados

10.7 Algunos casos de aplicación

10.8 Referencias

10.9 Problemas propuestos

11. CASO DE ESTUDIO: TEMUCO-PADRE LAS CASAS, IX REGIÓN

11.1 Clima, morfología y meteorología

11.2 Escenarios de emisiones atmosféricas

11.3 Estimación de efectos en salud

11.4 Relación entre emisión y concentración

11.5 Factibilidad técnica de cumplir con la normativa ambiental del mp_2,5

11.6 Evaluación económica de las medidas de abatimiento del mp_2,5

PRÓLOGO

Este libro ha surgido con la intención de resumir en un solo volumen una variedad de temas abordados en forma separada por distintas disciplinas, y a la necesidad de tener en español un texto de nivel universitario en esta temática. El enfoque se basa en una aproximación analítica –¡muy ingenieril!– al problema de la contaminación atmosférica, en la forma de una cadena causal que va desde el emisor al receptor, donde cada eslabón se estudia por separado y finalmente se hace la síntesis conectándolos. Esta formulación es, por lo demás, la metodología aceptada de evaluación del problema, desde su origen en las emisiones, hasta el impacto social de la contaminación atmosférica, valorizado de manera monetaria.

El texto está estructurado por los siguientes capítulos: 1) una introducción, donde se presenta un marco conceptual de análisis del problema en la forma de una cadena causal desde el emisor hacia el receptor; 2) una descripción de los efectos en la salud asociados a los principales contaminantes atmosféricos; 3) profundizando posteriormente con el material particulado, debido a que es el más dañino para la salud y porque su generación en la atmósfera es más compleja que los otros contaminantes. Luego el texto sigue con una presentación de la meteorología; (4), antecedente necesario para plantear la dispersión de las emisiones; (5) y la formación de ozono a baja altura (6); finaliza con medidas de control de emisiones (7, 8); la relación entre transporte y calidad del aire (9); y la evaluación económica de beneficios en la calidad del aire (10). En el último capítulo (11) se desarrolla un caso de estudio completo, que corresponde al análisis de la zona urbana de Temuco-Padre Las Casas, donde se aplica las metodologías presentadas a lo largo del texto, mostrando en detalle cómo se procede en cada caso.

El libro se plantea como objetivo primordial servir como introducción a los distintos problemas que se presentan en el marco del análisis cuantitativo de ellos: epidemiología, meteorología, química atmosférica, ingeniería de procesos, análisis económico, etcétera. La metodología analítica implica que hay ecuaciones y cálculos numéricos que aprender a manejar, para lo cual se incluyen ejemplos, problemas propuestos y resueltos, y bibliografía en cada capítulo, de modo de apoyar el autoaprendizaje. La mayoría de los problemas han sido probados en el curso respectivo que se dicta en la Escuela de Ingeniería desde el año 2000, y varios de ellos incluyen datos reales tomados de la realidad nacional o extranjera.

El texto se ha beneficiado enormemente con sugerencias y aportes de numerosas personas; entre ellos, los profesores Gregory Carmichael (CGRER, U. of Iowa, EE.UU.), Velisa Vesovic (Imperial College, Londres), Daniel Jacob (Harvard University, quien generosamente cedió figuras de sus propios apuntes de clases), y los memoristas de ingeniería que he supervisado en los últimos años, con quienes hemos aprendido juntos a través del tiempo. También ha habido una retroalimentación con los comentarios de los alumnos que han tomado el curso, quienes a menudo se las ingenian para proponer soluciones alternativas a los problemas que les planteamos.

El tema del curso es muy amplio, por lo que hemos dejado de lado algunos temas, tales como la contaminación intramuros y los problemas de carácter regional como transporte de contaminantes entre cuencas, lluvia ácida e impactos en ecosistemas. En algunos capítulos se ha hecho un tratamiento más exhaustivo que en otros, lo cual es prerrogativa del autor. Confiamos en que los lectores podrán profundizar por su propia cuenta en otros temas relacionados después de haber hecho el ejercicio de cubrir el texto, resolviendo problemas cuantitativos.

Agradezco en forma especial a Marcia Álamos, Daniela Stocker y Soraya Ruiz, por su paciencia en revisar y editar las numerosas figuras incluidas en el texto. También al apoyo de Fondedoc para el desarrollo de este libro. Finalmente, agradezco a mi familia, por el apoyo incondicional que me han brindado a lo largo de estos años.

HÉCTOR JORQUERA GONZÁLEZ

Capítulo 1

La cadena causal:

de emisor a receptor

LA CADENA CAUSAL: DE EMISOR A RECEPTOR

En este capítulo se presenta una metodología para analizar el problema de la contaminación atmosférica, mediante un enfoque de análisis secuencial de impactos que se puede resumir en la siguiente figura.

FIGURA 1.1

Esquema del método de análisis: cadena causal de la contaminación

En este esquema se puede apreciar que el problema de la mala calidad del aire en una cierta zona (urbana, industrial, rural) se debe al incremento excesivo en las emisiones de contaminantes, las que llevan a mayores concentraciones de contaminantes en la atmósfera. Esto a su vez ocasiona varios efectos negativos, que se pueden clasificar, dependiendo del receptor afectado, en:

• Efectos en la salud de la población

•Alteración en ecosistemas y agricultura

•Daños a materiales y patrimonio cultural

•Resultados estéticos (pérdida de visibilidad)

Estos efectos han sido ampliamente estudiados en la literatura especializada (Vedal, 1997; Wilson y Spengler, 1996; Ayres y otros, 2006; Pope y Dockery, 2006). De todas las consecuencias, sin duda las más importantes son los efectos en la salud de la población expuesta, por lo que nos concentraremos solo en ellos, especialmente en el caso del material particulado en suspensión.

Por otro lado, la Figura 1.1 nos indica que para poder mejorar la calidad del aire la única solución viable es reducir las cantidades de contaminantes liberados a la atmósfera. Hacer esto tiene un costo, tanto para los privados (evaluaciones de impacto ambiental, implementación de procesos de reducción de emisiones, etc.) como para el sector público (monitoreo ambiental, fiscalización de emisores, generación de normativa ambiental, etc.).

Las intervenciones hechas por la sociedad pueden variar desde mejoras en la eficiencia energética, mejora de los combustibles, hasta estándares de emisión, normas de calidad, instrumentos económicos, etc., que se representan como retroalimentaciones que intentan reducir las emisiones.

Hasta qué punto es racional gastar en reducción de emisiones va a depender de los beneficios sociales aportados por la mejor calidad del aire conseguida. Históricamente, los errores que se han cometido han sido sobreestimar la capacidad de autodepuración de la atmósfera o de políticas de abatimiento de emisiones mal focalizadas (Elsom, 1996).

En este texto vamos a seguir el esquema analítico descrito en la Figura 1.1, y veremos cómo se analiza cada etapa de la secuencia, desde el cambio en emisiones de contaminantes, a los cambios en concentraciones ambientales, cambio en los efectos en salud, hasta la valoración económica (social) de dichos impactos a la salud, tal como se muestra en la Figura 1.1.

En los siguientes capítulos se desarrolla la metodología para cada etapa del método, partiendo con las emisiones y llegando hasta la evaluación de beneficios en salud pública asociados a medidas de mejoramiento de la calidad del aire. En este capítulo nos dedicaremos a revisar dos aspectos del problema: síntomas y causas.

1.1 Los síntomas del problema: calidad del aire

Las primeras preguntas que uno puede hacerse al analizar una situación dada de calidad del aire son:

a)¿Existe realmente un problema de calidad del aire?

b)¿La calidad del aire está mejorando o empeorando?

Para hacer esto se emplea el monitoreo ambiental de los contaminantes más abundantes que se encuentran en la atmósfera y se recurre a utilizar instrumental especializado para medir los impactos a la calidad del aire en la zona de estudio, los que se comparan con estándares de calidad del aire, para diagnosticar la magnitud del problema y su evolución en el tiempo.

Los contaminantes que se miden en forma rutinaria son los que más daño causan a la salud de las personas (Capítulo 2), y normalmente son los que más abundan en zonas urbanas o industriales. A continuación se describen los contaminantes regulados en todo el mundo.

a)Material particulado respirable total (MP₁₀): se trata de partículas sólidas suspendidas en el aire, de tamaño aerodinámico¹ menor a 10 μm, emitidas por el uso de combustibles fósiles (transporte, industria, comercio y residencia), por el procesamiento de grandes volúmenes de materiales sólidos en la minería, construcción y agricultura, y por la industria de manufactura en general. Pueden penetrar en las vías respiratorias sin mayor resistencia.

b)Se ha encontrado que la fracción fina del MP₁₀ (MP_2.5) está asociado a daños severos a la salud de las personas, como incrementos en mortalidad prematura, bronquitis crónica, etc. (ver capítulo 2); esta fracción más pequeña en tamaño puede penetrar hasta nivel alveolar en los pulmones. Debido a esto es que esa fracción fina se ha incluido en la lista de contaminantes regulados, en forma adicional al caso del MP₁₀.

c)Monóxido de carbono (CO): es un gas incoloro e inodoro generado en procesos de combustión incompleta, principalmente asociado a los vehículos propulsados a gasolina.

d)Óxidos de nitrógeno (NOx): se trata del óxido nítrico y del dióxido de nitrógeno (NO y NO₂), los que se generan principalmente en procesos de combustión a través de la combinación del nitrógeno y oxígeno del aire a elevadas temperaturas.

e)Compuestos orgánicos volátiles (COV): a las temperaturas ambientales se presentan habitualmente en forma de vapores. Están asociados a las emisiones de procesos de combustión, al uso de solventes en operaciones de pintado de superficies, uso de limpiadores, y evaporación de combustibles líquidos principalmente.

f)Óxidos de azufre (SOx): provienen de la oxidación del azufre contenido en el combustible que se quema; la mayoría corresponde al dióxido de azufre (SO₂), aunque también es posible que se emita el trióxido de azufre (SO₃) en algunos casos (caso de fundiciones de cobre).

g)Ozono: se forma en el ambiente a partir de la combinación de COV y de NOx, a través de un ciclo de reacciones químicas y fotoquímicas. Luego es un contaminante secundario (Capítulo 6).

Adicionalmente, si se estudian problemas a escala global como el cambio climático² se reportan gases de efecto invernadero (GEI), tales como CO₂, CH₄, SF₆ o N₂O. Si se analiza la evolución del ozono estratosférico, entonces se reportan los gases que dañan la capa de ozono, tales como refrigerantes, propelentes y pesticidas que contienen cloro, bromo o flúor en su composición química, respectivamente.

Aunque no siempre se reportan, el calor y el ruido emitido también constituyen contaminación atmosférica, aunque por su naturaleza física distinta se les trata de otra forma.

1.2 Evolución de la calidad del aire en ciudades chilenas

La calidad del aire en las ciudades chilenas se puede clasificar, en una primera aproximación, en base a la ubicación geográfica de ellas:

a)Zona norte, donde hay alta contribución natural al material particulado respirable total MP₁₀, y un alto impacto de la minería y de la generación de energía eléctrica.

b)Zona central, con altas concentraciones de MP_2.5 y ozono, y alto impacto del sector transporte.

c)Zona sur, altas concentraciones de MP_2.5 por uso residencial de leña.

A continuación presentamos una breve mirada a la calidad del aire en diversas ciudades del país, afectadas por distintos problemas de calidad del aire.

1.2.1 Evolución de la calidad del aire en Santiago

En la ciudad de Santiago (33,5 °S, 70,6°W), las concentraciones de monóxido de carbono (CO) y dióxido de azufre (SO₂) se han reducido significativamente entre 1997 y 2008, como se puede apreciar en las siguientes figuras.

En el caso del monóxido de carbono (cuya norma de calidad para el promedio móvil de 8 h es de 10 mg/m³), la reducción evidente en la Figura 1.2 se explica por la introducción, a partir de 1991, de los vehículos a gasolina con convertidor catalítico, dispositivo muy eficiente en reducir el CO que sale por el tubo de escape de los vehículos (Capítulo 9). A esto se le agrega la renovación de la flota de vehículos livianos, efecto que toma tiempo en concretarse, pero que va retirando del parque a los vehículos más contaminantes³. Nótese que se cumple con la norma de 8 h del CO en dicha estación a partir del 2004.

FIGURA 1.2

Evolución de las medias móviles de 8 h de CO [mg/m³] medidas en la estación de monitoreo Parque O’Higgins (1997-2008). Fuente: Sistema I-Airviro MMA Región Metropolitana. La línea de segmentosrepresenta la norma anual, expresada como percentil 99 de los máximos valores diarios

Por otra parte, en el caso del SO₂ (la norma de calidad diaria es de 250 [μg/m³], expresada como percentil 99 de un año de datos) la reducción mostrada en la Figura 1.3 se debe a la introducción del gas natural en la industria, combustible con un contenido de azufre despreciable; es decir, en este caso se hizo una sustitución por combustibles más limpios. Simultáneamente en el sector transporte se redujo el contenido de azufre en el diésel a 300 ppm el 2001, a 50 ppm el 2004, y el 2011 pasó solo a tener como máximo 15 ppm, con lo cual se pueden exigir estándares Euro V (ver Capítulo 9) a los vehículos diésel. Notar que el 2008 no se superó el valor diario de 30 [μg/m³] para el SO₂ en dicha estación de monitoreo. Además, el promedio anual en el mismo periodo 1997-2008 se redujo de 18 a 8,5 [μg/m³], siendo la norma anual de 80 [μg/m³].

FIGURA 1.3

Evolución de las medias móviles de 24 h del SO2 [μg/m³], medidas en la estación de monitoreo El Bosque (1997-2008). Fuente: Sistema I-Airviro MMA, Región Metropolitana

Con respecto al ozono y al NO₂, ambos gases irritantes y fuertemente oxidantes, característicos del esmog fotoquímico (Capítulo 6), las siguientes figuras muestran los resultados en la estación Las Condes, ubicada en el sector oriente de Santiago, viento abajo de las mayores fuentes de precursores de ozono en la zona metropolitana Se aprecia en la Figura 1.4 que el ozono excede rutinariamente la norma anual para el promedio móvil de 8 h.

La Figura 1.5 muestra que los promedios horarios del NO₂ en la estación Las Condes han disminuido sostenidamente en los últimos años, cumpliendo siempre con la norma del percentil 99 de las máximas diarias en un año, la que estipula un valor de 400 [μg/m³]. Si bien se aprecia una cierta tendencia a la baja en los últimos años para ambos gases oxidantes, una posible explicación para esta tendencia es que ya el sector oriente no tenga un máximo tan marcadamente superior para el ozono en la ciudad como sí ocurría en la década 1990-2000 (Jorquera, Palma y Tapia, 2000); en efecto, los datos más recientes indican que los niveles de ozono en la ciudad se han asemejado entre sí y que hay más estaciones de monitoreo que tienen niveles de ozono que superan el 80% del valor de la norma. Es complejo establecer las causas que explican estos comportamientos, ya que el ozono es generado en la atmósfera a partir de reacciones químicas entre gases precursores, y esta es una relación no lineal entre distintos contaminantes, tales como COV y NOx. En el Capítulo 6 abordaremos en detalle esos procesos y cómo se puede definir medidas de abatimiento para el ozono.

FIGURA 1.4

Evolución de los promedios móviles de 8 h de ozono en la estación de monitoreo Las Condes (1997-2009). Fuente: Sistema I-Airviro MMA, Región Metropolitana. La línea de segmentos representa la norma anual, expresada como percentil 99 de los máximos valores diarios

FIGURA 1.5

Evolución de los promedios horarios de NO₂ en la estación de monitoreo Las Condes. (1999-2009). Fuente: Sistema I-Airviro MMA, Región Metropolitana

En el caso del material particulado respirable, tanto el total (MP₁₀) como su fracción fina (MP_2.5) han disminuido considerablemente en los últimos 20 años. En la Figura 1.6, se aprecia que el MP₁₀ ha disminuido sosteniblemente, aunque en los últimos años la tendencia no está clara sino que se aprecia más bien un estancamiento. Posiblemente esto se deba al incremento de los vehículos que circulan por la ciudad, que son los mayores emisores de la fracción gruesa del MP₁₀ a través del polvo suspendido en la red vial, y también al crecimiento sostenido de la actividad de construcción. Se observa que prácticamente en toda la ciudad se excede la normativa anual de 50 [μg/m³], como promedio móvil de tres años sucesivos.

FIGURA 1.6

Evolución de los promedios anuales del MP10 [μg/m³], medidos en las estaciones de monitoreo Parque O’Higgins y Las Condes, y comparación con la norma de calidad chilena y la Guía de la OMS. Fuente: Sistema I-Airviro MMA, Región Metropolitana. Los datos 2010-2012 no están aún validados, por lo que se trata de mediciones preliminares

FIGURA 1.7

Evolución de los promedios anuales del MP2.5 [μg/m³], medidos en las estaciones de monitoreo Parque O’Higgins y Las Condes, y comparación con la norma de calidad chilena, la de EE.UU. y la Guía de la OMS. Fuente: Sistema I-Airviro MMA, Región Metropolitana. Los datos 2010-2012 no están aún validados, por lo que se trata de mediciones preliminares

En el caso de la fracción fina (MP_2.5), los resultados muestran una tendencia persistente a la reducción de las concentraciones ambientales, con el monitor de Las Condes mostrando un promedio móvil 2010-2012 muy cercano al valor de la norma chilena de 20 [μg/m³], como promedio móvil de tres años sucesivos (Figura 1.7). En el sector céntrico de la ciudad (Parque O’Higgins) el promedio móvil 2010-2012 está cercano a los 25 [μg/m³]. Sin embargo, hay que señalar que los datos han sido medidos usando instrumentos TEOM, en los cuales hay pérdida de componentes volátiles, por lo que los valores de MP_2.5 en la figura anterior están probablemente subestimados.

En resumen, el monitoreo de calidad del aire en Santiago nos indica que se ha avanzado considerablemente en la reducción de la contaminación en la ciudad. Sin embargo, aún falta por avanzar en el cumplimiento de la normativa ambiental del material particulado, ya que todavía se puede reducir el riesgo a la salud de la población (Capítulo 2) si se cumpliera con ambas normas de calidad del aire (MP₁₀ y MP_2.5).

1.2.2 Calidad del aire en Calama, Región de Antofagasta

La ciudad de Calama (22,45°S, 68,9°S) se encuentra ubicada en el desierto de Atacama y cerca de las faenas mineras de Chuquicamata y Radomiro Tomic, ambas pertenecientes a Codelco. La siguiente figura muestra los promedios diarios de MP_2.5 y MP₁₀ medidos en la estación Colegio Pedro Vergara Keller en los últimos años; se aprecia que ambas fracciones de tamaño no presentan problemas de cumplimiento de la norma diaria.

FIGURA 1.8

Evolución de los promedios diarios de MP₁₀ y MP_2.5 [μg/m³], medidos en la estación de monitoreo Colegio Pedro Vergara Keller, Calama. Fuente: http://sinca.mma.gob.cl/

Sin embargo, respecto a la norma anual, el MP₁₀ claramente supera el valor de 50 [μg/m³], mientras que el MP_2.5 cumple con la norma anual de 20 [μg/m³]. Luego, el aporte natural al MP₁₀ está contribuyendo a que los niveles de MP₁₀ sean elevados en la ciudad; en el caso del MP_2.5 los niveles de concentración medidos llegan a 75% del valor de la norma anual, y se trata exclusivamente de aportes antropogénicos, ya que el aporte natural al MP_2.5 es bajo. Este tipo de situaciones es característico de la zona norte del país.

1.2.3 Calidad del aire en La Greda, V Región

La zona de La Greda en la V Región de Valparaíso está cercana al complejo industrial Ventanas, donde está ubicada la refinería de cobre de Codelco del mismo nombre, centrales termoeléctricas a carbón, actividad portuaria, terminales de combustible, etcétera. La zona ha estado sometida al Plan de Prevención y Descontaminación Atmosférica desde 1993 en adelante, debido a los elevados niveles de anhídrido sulfuroso (SO₂) y material particulado respirable total MP₁₀. La siguiente figura muestra las concentraciones diarias de SO2 medidas en la estación de monitoreo de La Greda, ubicada a unos 2 km al NNE de la fundición de cobre Ventanas. Se constata una reducción importante de las concentraciones diarias (el valor de la norma es de 96 ppb), pero en términos de concentraciones de corto plazo los valores siguen siendo altos respecto a la guía de la OMS, que recomienda una concentración límite de 10 minutos de 500 [μg/m³].

FIGURA 1.9

Evolución de las concentraciones diarias de SO₂ (ppb) en la estación de monitoreo de La Greda, V Región. Fuente: http://sinca.mma.gob.cl/

La siguiente figura muestra la evolución, en el mismo período, del promedio anual de MP₁₀. Aunque se ha reducido dicho promedio anual y se cumple con la norma anual, todavía los promedios anuales son elevados y cercanos a 80% del valor de la norma, lo que se denomina “condición de latencia” en la regulación chilena de calidad del aire.

FIGURA 1.10

Evolución de las concentraciones anuales de MP₁₀ [μg/m³] en la estación de monitoreo de La Greda, V Región. Fuente: http://sinca.mma.gob.cl/

1.2.4 Calidad del aire en Temuco, IX Región

La zona urbana de Temuco-Padre Las Casas, ubicada en la IX Región de la Araucanía, es una zona donde el uso intensivo de leña, junto con sus condiciones climáticas, viviendas con poca aislación térmica, equipos de baja eficiencia de combustión y leña con alta humedad, han llevado a que las emisiones residenciales hayan crecido rápidamente, alcanzándose altos niveles de concentraciones de material particulado, especialmente la fracción fina MP_2.5. Las siguientes figuras muestran las concentraciones diarias y anuales de MP_2.5 medidas en la estación de monitoreo de Las Encinas, un sector residencial de Temuco. Tanto en la Figura 1.11 como en la Figura 1.12 se aprecia que las concentraciones superan ampliamente las normas vigentes en el país y las recomendaciones de la OMS. Esta situación se repite en ciudades como Valdivia, Osorno, Coyhaique, etcétera, donde el consumo de leña está extendido en toda la población.

FIGURA 1.11

Evolución de las concentraciones diarias de MP_2.5 [μg/m³] en la estación de monitoreo Las Encinas, Temuco, IX Región. Fuente: http://sinca.mma.gob.cl/

FIGURA 1.12

Evolución de las concentraciones anuales de MP_2.5 [μg/m³] en la estación de monitoreo Las Encinas, Temuco, IX Región. Fuente: http://sinca.mma.gob.cl/

1.2.5 Zonas urbanas impactadas por fundiciones de cobre

Las fundiciones de cobre, además de emitir SO₂, también emiten arsénico (As), un metaloide que está asociado al desarrollo de ciertos tipos de cáncer al estómago y a la vejiga. En el caso de Chile, las fundiciones de cobre se encuentran cercanas a zonas pobladas, por lo que se ha medido las concentraciones ambientales en dichas zonas urbanas. La siguiente figura muestra mediciones del promedio anual de arsénico [ng/m³] medido; por comparación se ha incluido la Guía de la OMS que recomienda un valor máximo de 6 [ng/m³]. Lo que está claro es que hay numerosas zonas urbanas afectadas por este contaminante y la única solución es poner normas de emisión más estrictas para el arsénico que proviene de las fundiciones.