Determinación de línea base de carbono negro y flujos de dióxido de carbono en Ciudad Juárez, Chihuahua

Transcripción

1 Determinación de línea base de carbono negro y flujos de dióxido de carbono en Ciudad Juárez, Chihuahua Informe de actividades 2018 COORDINACIÓN GENERAL DE CONTAMINACIÓN Y SALUD AMBIENTAL Preparado por: La Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) y el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Blvd. Adolfo Ruiz Cortines No. 4209, Col. Jardines en la Montaña, Delegación Tlalpan, Código Postal 14210, Ciudad de México Tel. +52 (55) Enero -Diciembre de 2018

2 Directorio Por el INECC Dra. María Amparo Martínez Arroyo Directora General del INECC Dr. J. Víctor Hugo Páramo Figueroa Coordinador General de Contaminación y Salud Ambiental Dr. Arturo Gavilán García Director de Investigación de Contaminantes, Sustancias, Residuos y Bioseguridad M. en C. Roberto Basaldud Cruz Subdirector de investigación de exposición a la contaminación Por la UACJ Dr. Felipe Adrián Vázquez Gálvez Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Instituto de Ingeniería y Tecnología Adrián Vicente Peña López Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental Instituto de Ingeniería y Tecnología Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 2 de 11

3 Contenido I. Antecedentes... 4 II. Resultados Preliminares... 5 III. Actividades futuras Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 3 de 11

4 I. Antecedentes El carbono negro es uno de los contaminantes climáticos de vida corta (CCVC), junto con el ozono troposférico, el metano y los hidrofluorocarbonos (HFC). El cual es generado a partir de la combustión incompleta de combustibles fósiles, biocombustibles o biomasa, se trata de un componente de las partículas finas en suspensión (PM 2.5,), y la importancia de su monitoreo es debido a que es un potente forzante climático, mediante la absorción de radiación solar, que vuelve a emitir en forma de calor. En el marco del acuerdo de colaboración entre el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) y la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ) a través del Laboratorio de Climatología y Calidad del Aire (LCCA) del Instituto de Ingeniería y Tecnología, se inició el monitoreo para determinar la línea base de las concentraciones de carbono negro, los parámetros meteorológicos y de flujos de dióxido de carbono y vapor de agua. Estos trabajos contribuyen para que la UACJ participe en la integración de la Red Nacional de Carbono Negro y Forzantes Radiativos de Vida Corta en Formación. Para tal efecto, desde mayo de 2017 se inicio el monitoreo de los contaminantes y variables meteorológicas antes mencionadas. Figura 1 En la imagen de la izquierda (a) podemos observar la instalación del Etalómetro (Monitor automático de partículas, de la marca MAGEE, modelo AE42-7) en el cuarto de monitoreo del LCAA del edificio E del IIT. En la izquierda (b) se presentan varios monitores ambientales ubicado en la parte superior del cuarto de monitoreo del LCCA, donde se instalara el Anemómetro sónico (Marca SATR/3K, modelo KAIMAL) mientras que al fondo de la imagen se puede observar la torre TZ30 de 15 metros de altura sobre la que se encontrara instalado el medidor de flujo de CO2 de trayectoria abierta (Marca: LI-COR, modelo: LI 7500). Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 4 de 11

5 En adición, cabe mencionar que el 28 de junio del 2018, se recibieron los nuevos equipos de monitoreo y analizadores de gases criterios y partículas PM 2.5 y PM 10 marca PERSIS, los cuales fueron instalados y calibrados durante el mes de julio y comenzaron la adquisición de datos a partir de la segunda semana del mes de agosto del Finalmente, se gestionó el inicio de un convenio de colaboración internacional entre la Universidad de Texas en El Paso (UTEP) y el TCEQ que busca fortalecer la red de monitoreo de calidad de aire sobre la cuenca atmosférica Paso del Norte, por lo que el viernes 21 de septiembre del mismo año se entregó un ceilometro (marca VAISALA, modelo 450C) al LCAA el cual en conjunto con la torre de flujos permitirá incrementar y extender la capacidad así como asegurar la calidad en las mediciones ambientales del laboratorio. II. Resultados Preliminares A continuación, se presentan los datos obtenidos por los equipos de monitoreo atmosféricos del LCAA por medio de las siguientes gráficas de los valores promedio de contaminante tipo Carbón Negro presentes en función de la longitud de onda recaudados desde el 18 de mayo del 2017 hasta el pasado 31 de agosto del En la figura 2, podemos observar la distribución promedio de concentraciones de Carbono Negro con respecto a la dirección y velocidad promedio de los vientos presentes en la región. Mientras que en la imagen 3, se presenta el gradiente de distribución de concentraciones del contaminante en función de los días y meses de año, queda clara que durante los meses de invierno, los valores promedio de carbono negro aumentan significativamente. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 5 de 11

6 Figura 2 La figura a presenta la distribución de las Concentraciones de Carbón Negro en función de la Rosa de los Vientos Figura 3 La figura presenta el gradiente de distribución de las concentraciones promedio por mes y hora del día. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 6 de 11

7 Por su parte, en la figura 4, se muestran las concentraciones promedio de Carbono Negro ambiental presente, tomando en consideración una longitud de onda de 880 nanómetros. Figura 4 Distribución promedio de las concentraciones de Carbón Negro en ng m -3 para una longitud de onda de 880 nm. Por orden de aparición, la gráfica (a) superior presenta los valores promedio presentes por hora del día y cada día de la semana. La grafica de la izquierda inferior (b) refleja el promedio anual por hora. La (c) inferior del centro, despliega el promedio mensual, es oportuno mencionar que durante por motivos operativos, los datos del mes de marzo no se pudieron recaudar satisfactoriamente por lo que son omitidos de la gráfica. Finalmente, la imagen derecha inferior (d) muestra los valores promedio de carbón negro presentes por cada día del de la semana durante el periodo previamente establecido. En las imágenes a continuación se puede observar el aumento de los valores promedio de concentraciones del contaminante durante los meses de invierno, mientras que en un marco semanal se presenta un claro aumento de contaminante durante los fines de semana. Finalmente, en la figura 5, 6 y 7 presentamos las gráficas de carbón negro, similares a las de la figura 4, capturadas bajo diferentes longitudes de onda. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 7 de 11

8 Figura 5 Las gráficas de la imagen (a), representan la distribución de valores promedio de concentraciones de Carbón Negro en ng m -3 para una longitud de onda de 370 nm, mientras que las de la imagen (b) son referentes a una longitud de onda de 470 nm. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 8 de 11

9 Figura 6 Las gráficas presentadas en la imagen (a), muestran la distribución de valores promedio de concentraciones de Carbón Negro en ng m -3 para una longitud de onda de 520 nm, por su parte en la imagen (b) figuran los promedio para una longitud de onda de 590 nm. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 9 de 11

10 Figura 7 La imagen (a), muestra la distribución de valores promedio de concentraciones de Carbón Negro en ng m -3 para una longitud de onda de 660 nm, mientras que las de la imagen (b) son representan los valores promedios obtenidos bajo una longitud de onda de 950 nm. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 10 de 11

11 III. Actividades futuras Como parte de las actividades que se tienen contempladas para dar continuidad a esta colaboración interinstitucional se contempla el análisis de la información generada e integración de informe de resultados, así como, el diseño e implementación de una campaña de medición invierno para obtener datos de capa límite planetaria y las concentraciones de carbón negro. Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) Página 11 de 11