Inventario Nacional de Emisiones 2005.

Transcripción

1 Inventario Nacional de Emisiones Ing. Hugo Landa Fonseca. Subdirector de Inventario de Emisiones. Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. hlanda@semarnat.gob.mx. Los inventarios de emisiones son una herramienta fundamental para la elaboración de políticas de mejoramiento de calidad del aire, debido a que cuantifican las emisiones de contaminantes, identifican el tipo de contaminante y sitúan espacialmente las fuentes emisoras y sus contaminantes. En México se han realizado diversos Inventarios de Emisiones, principalmente en áreas donde se cuenta con programas de mejoramiento atmosférico, estos inventarios proveen información fundamental para diseñar acciones que permitan disminuir las emisiones de contaminantes en las zonas de estudio, ya que identifican el tipo de contaminante así como la fuente que los emite. En México solamente se ha realizado un inventario de emisiones a nivel nacional para el año base de actividad 1999, este inventario contabilizo las emisiones de contaminantes generadas por las fuentes de área, fijas, móviles y naturales. Las fuentes de área consideran todas aquellas fuentes que emiten pequeñas cantidades de contaminantes pero que en su conjunto tienen una contribución importante, estas fuentes están representadas por: tortillerías, panificadoras y lavanderías entre otras, además de actividades como uso comercial y domestico de solventes, uso de recubrimientos, asfaltado, por mencionar algunas. Las fuentes fijas están integradas por los diversos tipos de industrias en el país independientemente de su jurisdicción ya sea de índole federal o estatal, como ejemplo

2 podemos mencionar a las industrias papeleras, de alimentos, de generación de energía eléctrica, entre otras. Para el caso de las fuentes móviles estas comprenden todos los tipos de vehículos que han sido comercializados en México considerando primeramente su peso vehicular como primer criterio para clasificarlos y posteriormente evaluar de las emisiones de contaminantes por cada tipo de vehículo. En el caso de las fuentes naturales estas comprenden la vegetación, la erosión de suelo y las emisiones volcánicas, principalmente. Los inventarios de emisiones consideran diversos tipos de contaminantes como son los criterio, gases de efecto invernadero, tóxicos, persistentes, entre otros. El Inventario nacional de emisiones 2005 estimara las emisiones de contaminantes criterio (óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, hidrocarburos y material particulado (partículas menores a 10 micrometros y partículas menores a 2.5 micrometros) permite conocer la cantidad y tipo de contaminantes, así como de las fuentes que los emiten, además permite conocer su distribución espacial, la generación de estos datos permite determinar su influencia en áreas pobladas y aquellas con cubierta vegetal para posteriormente generar políticas para el mejoramiento de la calidad del aire. La elaboración del inventario de emisiones, se basa en la metodología de cálculo establecida por la EPA (Environmental Protection Agency) de los Estados Unidos de Norteamérica, en esta se requiere determinar de manera general la emisión de contaminantes por una unidad de actividad, esta última está representada entre otras cosas por la cantidad de materias primas, productos y combustibles utilizadas en una unidad de tiempo. Las emisiones y sus fuentes se distribuyen geográficamente a diferentes niveles, algunas de las fuentes por su naturaleza deben ubicarse por medio de un punto geográfico como las industrias, otros lo serán a nivel municipal y a nivel de área geoestadistica básica (AGEBS) en los casos de las fuentes de área.

3 Para obtener información para elaborar los inventarios de emisiones se requiere de diversas fuentes, las cuales la generan para varios usos por lo cual los datos y la cantidad de ellos no se encuentran estandarizados, lo que hace que la sistematización de esta información requiera de tiempo y complementarla para que pueda ser utilizada para el inventario de emisiones, otro problema importante es que la información se encuentra diseminada en diversas dependencias. La información obtenida se estandarizo para utilizarse de acuerdo a los métodos establecidos por la EPA para estimar las emisiones de contaminantes, esto requirió de complementar, estandarizar completar y homologar, las diferentes bases de datos en especial datos de actividad por ejemplo consumos de combustibles, población, uso de solventes, cantidad de vegetación, rotación de cultivos, operaciones de vuelo, uso de suelo, tipos de vegetación, tipo y cantidad de vehículos, características de los equipos y actividades que generan contaminantes, entre otras. El inventario de emisiones (INEM2005), contempla la estimación de las emisiones de Contaminantes criterio para las fuentes de área, fijas, Móviles y naturales, figura 1, con un periodo de actividad del año 2005 y una distribución geográfica a nivel de Área Geoestadistica básica (AGEB). La elaboración del inventario de emisiones se realizara para AGEBS en las zonas urbanas, los municipios, estados y a nivel nacional, esta actualización se realizará mediante el uso de información generada en los estados, información de estadísticas existentes en instituciones como el INEGI, cámaras industriales y de servicios; así como otros organismos públicos y privados. Los métodos de estimación de emisiones se basarán en el programa de inventario de emisiones para México, así como en las actualizaciones de los métodos, hechas por la EPA y que sean aplicables para el nivel de información existente en México. Selección de los métodos de estimación para el cálculo del inventario, que aplique para el tipo y cantidad de información recopilada los principales métodos de cálculo: a. Mediciones en fuente o estudios de caso específicos. b. Los datos de consumo de combustibles y solventes.

4 c. Factores de emisión por empleado. d. Factores per cápita. e. Modelos matemáticos. Asimismo se requiere de información adicional la cual permitirá adecuar los métodos de cálculo, Elaboración de bases de datos de información meteorológica, para los parámetros de presión, temperatura y humedad relativa, a partir de la información que es elaborada por el SENEAM y SMN, entre otros parámetros. Aseguramiento y control de calidad Figura 1 Fuentes emisoras y contaminantes El aseguramiento y control de calidad de la información se realizó con base en el ciclo de calidad PHVA (planear, hacer, verificar y actuar), el cual permite hacer una planificación de las actividades de acuerdo a las metas a alcanzar, en este caso la meta es la elaboración del inventario de emisiones, para esto se utilizaron las técnicas de control y aseguramiento de la calidad del manual de elaboración de la EPA, Sistemas de Gestión de Calidad Fundamentos y Vocabulario; así como criterios de ingeniería (UNE-EN; 2000).

5 El procedimiento de la validación de la información para el inventario de emisiones sigue cuatro pasos mediante los cuales se identifican diversos errores y omisiones en las cedulas para su posterior uso (Figura 2), estos pasos son: Figura 2. Procedimiento de validación de información para la elaboración del Inventario de Emisiones. Control de Calidad Aseguramiento Aseguramiento Verificación Validación Control de calidad.- Se refiere a la valoración de la información presentada principalmente en las cedulas determinando el correcto y completo llenado las mismas; la información que se incluye son datos de identificación de la fuente (ubicación y datos administrativos) y datos técnicos del proceso, (consumos, cumplimiento normativo y emisiones). Aseguramiento.- El aseguramiento de la calidad de la información contenida en las cedulas o instrumentos de información nos establece la congruencia y certidumbre de los datos contenidos en ellos, en este punto se realizan decisiones en relación a la siguiente etapa del proceso de elaboración del inventario, algunos de los criterios de congruencia son: unidades, numero de equipos de proceso y combustión, parámetros medidos, datos de procesos, productos y materias primas, combustibles, actividades, métodos de cálculo, selección de factores de emisión, normas e identificación de datos de actividad, entre otros. Verificación.- Confirmación mediante el aporte de evidencia objetiva (datos que respaldan la existencia o veracidad) de que las cantidades de contaminantes reportados son reproducibles con los datos que se presentan en los reportes. Validación.- Confirmación mediante el suministro de evidencia objetiva (comparación de la información), de que el dato de emisión obtenido en la etapa anterior es coherente con los datos de proceso por ejemplo: materias primas, productos, uso de energía, equipos de control y de proceso, actividades, parámetros medidos, diagramas de flujo y tablas de información así como de datos provenientes de otras instituciones oficiales, esta confirmación permitirá establecer juicios de valor, con la finalidad de poder determinar la validez o no de los datos de emisiones.

6 Las fuentes de área que están comprendidas dentro del INEM 2005 se muestran en la tabla 1, asimismo se ejemplifican los contaminantes que se evalúan por cada una de ellas. Tabla 1 categorías de las fuentes de área. No. Fuente COVS CO NO X PM 10 SO X NH 3 1. Labranza y Cosecha agrícola 2. Aplicación de fertilizantes y pesticidas 3. Fuentes móviles que no circulan por carreteras: i. Aeronaves ii. Embarcaciones marítimas comerciales iii. Locomotoras a. Patios de ferrocarril b. Locomotoras de arrastre iv. Terminales de autobuses y camiones v. Equipo en puertos marítimos, aeropuertos 4. Cruces fronterizos 5. Artes gráficas 6. Esterilización en hospitales 7. Lavado en seco de ropa 8. Limpieza de superficies en la industria (desengrasado) 9. Pintado de carrocerías 10. Pintura para señalización vial 11. Recubrimiento de superficies arquitectónicas 12. Recubrimiento de superficies en la industria 13. Uso comercial y doméstico de solventes 14. Incendios de estructuras arquitectónicas (incluye casas habitación) 15. Actividades de construcción (excluye maquinaría de construcción) 16. Asfaltado 17. Tratamiento de aguas residuales y Aguas residuales sin tratamiento 18. Combustión: i. industrial ii. comercial iii. doméstica (incluye biomasa) iv. agrícola (excepto quemas agrícolas) 19. Almacenamiento y distribución de GLP 20. Panaderías 21. Venta ambulante de asados

7 22. Emisiones domésticas de amoniaco 23. Corrales de engorda de ganado 24. Geogénicas (incluye campos de generación eléctrica) Las fuentes fijas estarán integradas por los 11 sectores de Jurisdicción Federal que marca la LGEEPA: 1. Industria del Petróleo y petroquímica 2. Química 3. Pinturas y tintas 4. Metalúrgica (incluye la siderúrgica) 5. Automotriz 6. Celulosa y papel 7. Cemento y cal 8. Asbesto 9. Vidrio 10. Generación de energía eléctrica 11. Tratamiento de residuos peligrosos Asimismo se consideraran todas las industrias que no están contempladas en el artículo 111 bis de la LGEEPA y que por omisión se consideran como de jurisdicción estatal o local. Cabe destacar que las emisiones que se estimaran son los contaminantes criterio que se observan en la figura 1.

8 Fuentes Móviles. Las fuentes móviles están representadas por las siguientes categorías (tabla 2), las cuales se clasificaron por peso bruto Vehicular primera columna y por tipo de vehículo, la primera clasificación se realizo para poder utilizar la información del padrón nacional en los sistemas de cálculo (Mobile 6 México) y la segunda se realiza para poder divulgar los resultados obtenidos de la estimación de las emisiones cabe aclarar que esta clasificación (mobile6 México): contempla los diversos tipos de combustibles empleados en el país, los contaminantes que se evaluaran para esta fuente se muestran en la figura 1. Correspondencia con las categorías del modelo Mobile6 México. Vehículo que circula en México. Gasolina Diesel LDGV LDDV Auto Particular LDGV Taxi LDGT1 Combi HDGV3 HDDV3 Microbús LDGT1 LDDT1 Pick _ up LDGT2 LDDT2 LDGT3 LDDT3 Vehículos < 3 toneladas HDGV8b HDDV8b Tractocamiones HDBT HDDT Autobús HDG2B HDDV2B HDGV3 HDGV6 HDGV7 HDGV8A MC HDDV3 HDDV6 HDDV7 HDDV8A Vehículos > 3 toneladas Motocicletas

9 Las fuentes naturales incluyen las emisiones de compuestos orgánicos volátiles provenientes de la vegetación y los óxidos de nitrógeno de la actividad microbiana del suelo, para hacer la estimación se requiere información de uso de suelo y tipos de vegetación, para el INEM de 2005 se hizo uso del Conjunto de datos vectoriales de uso del Suelo y Vegetación escala 1: serie III del INEGI; las categorías utilizadas se muestran en la siguiente tabla. Categorías de Uso de suelo forestal Pastizal Natural (PZN) Pastizal Inducido (PZI) Selva Subcaducifolia (SVS) Selva Caducifolia (SVC) Bosque Cultivado (BC) Bosque de Ayarín (BS) Bosque de Cedro (BB) Bosque de Oyamel (BA) Bosque de Pino (BP) Bosque de Pino-Encino (BPQ) Bosque de Táscate (BJ) Matorral de Confieras (MJ) Bosque de Encino (BQ) Bosque de Encino-Pino (BQP) Bosque Mesófilo de Montaña (BOM) Bosque Inducido (BOI) Selva Perennifolia (SVP) Selva espinosa (SVE) Categorías de uso de suelo asociado a tipos de vegetación no forestal Vegetación Secundaria de Pastizal Natural (VS/PZN) Vegetación Secundaria de Bosque (VS/BO) Vegetación Secundaria de Selva (VS/SV) Vegetación Secundaria de Matorral Xerófilo (VS/MX) Vegetación Secundaria de Otros Tipos de Vegetación (VS/OV) Vegetación de Dunas Costeras (VU) Vegetación Hidrófila (OVH) Vegetación de Galería (OVG) Palmar (OVP) Matorral Xerófilo (MX) Mezquital (MK) Otros usos de suelo Sin vegetación Cuerpos de Agua (H2O) Áreas Urbanas (AU)

10 77772 Agricultura (Agricultura de temporal + Agricultura de Riego +Pastizal Cultivado) Además se recopilo información de cantidad sembrada y cosechada de los ciclos agrícolas otoño-invierno, primavera-verano y cultivos perennes a nivel municipal de los últimos 5 años para generar un patrón de periodos de suelo sin cobertura vegetal, con información del SIAP-SAGARPA. Adicionalmente se requiere información meteorológica temperatura, radiación solar y humedad relativa la cual fue colectada del SMN, CENAM, CFE, SEMAR y SINAICA.

11 RESULTADOS. Los resultados de la estimación de las emisiones se representaran de manera tabular para cada una de las fuentes incluyendo sus contaminantes así como de manera gráfica. En la siguiente tabla se observan el resultado preliminar de las emisiones que se generan por las fuentes fijas en diversos estados del país en esta tabla se observan siete contaminantes criterio que fueron evaluados el periodo de tiempo que cubren es anual. Tabla XXXXX Emisiones en toneladas por año. Entidad Federativa PM 10 PM 2.5 SO X CO NO X COV NH 3 1 Aguascalientes , Baja California 1, ,829 4,648 16,638 1, Baja California Sur 1, ,848 2,547 13, Campeche 2,815 2,483 30,027 9,263 17,816 38, Coahuila 12,245 8, , , ,625 4, Colima 9,503 6, ,822 1,721 17,196 2, Chiapas 1, ,968 1,765 6,678 1, Chihuahua 2, ,147 6,213 9,483 2, Distrito Federal 1, ,002 31, Durango 2,568 1,531 29,352 1,983 8, Guanajuato 4,334 2,545 72,340 4,160 16,737 5, Guerrero 6,573 4,775 69,182 42,749 24, Hidalgo 11,789 8, ,718 7,699 30,791 6,948 1, Jalisco 1, ,572 5,672 5,503 14, México 3, ,997 6,439 19, , Michoacán 2, ,878 15,915 13, Morelos 1, , , Nayarit Nuevo León 3,221 1,315 41,269 11,485 27,517 18, Oaxaca 4,656 2, ,231 4,545 8,004 12, Puebla Querétaro

12 23 Quintana Roo , , S. L. P. 25 Sinaloa 3,952 2, , , Sonora 5,981 2,447 99,111 5,551 10,325 6, Tabasco 1, , ,462 16,200 2, Tamaulipas 6,476 2,746 88,464 8,750 26,093 8, Tlaxcala 1, Veracruz 12,136 7, ,507 14,759 36,876 5, Yucatán 2,747 1,926 45,871 1,702 6, Zacatecas En las siguientes figuras se observa la distribución de las emisiones por fuentes de área a nivel de AGEB figura 3, cabe destacar que este nivel de desagregación permite identificar de mejor manera las posibles interacciones entre las emisiones y las áreas donde es generada, asimismo ayuda a identificar las áreas que pueden ser receptoras de las mismas. En las siguiente figura 4, se observa la desagregación de la distribución espacial de las emisiones a nivel municipal, esta representación ayuda a focalizar los problemas, pero nos indica la distribución espacial de las emisiones dentro del municipio considerándose que las emisiones en toda esta área se generan de manera uniforme lo cual no es lo correcto.

13 Figura 3 emisiones por AGEB

14 Figura 4 emisiones por municipio.

15 Para el caso de las fuentes fijas la representación se ha realizado utilizando las coordenadas geográficas de las plantas y representándolas a nivel de municipio y de traza urbana, en los lugares donde se tiene la información suficiente.

16 Las emisiones de las fuentes móviles se representan a nivel de municipio debido a su naturaleza y al nivel de información que con el que se cuenta en este momento, con estos datos se identifica la problemática a nivel de municipio, pero es de destacarse que debe tenerse un mayor nivel de detalle como horarios de mayor circulación, carga de vehículos por vía, y zonas de mayor afluencia vehicular.

17 Se obtuvieron resultados a nivel municipal, mensual y horario de compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno. Se emitieron a la atmósfera un total de 14,009,227 toneladas de Compuestos Orgánicos Volátiles Biogénicos, de los cuales el Isopreno es el principal compuesto con el 49%, los NOx emitidos por los suelos se cuantificaron en 1,140,396 toneladas al año; el estado con mayores emisiones de COVB es Campeche con el 12.4% del total y de NOx en el caso de Veracruz, con el 10.2% Las mayores emisiones COVB se observan en estados con abundante vegetación forestal de tipo selvático, en tanto que las menores son las que tienen amplias regiones de pastizal y matorrales xerófilos. Los bosques de coníferas no se presentan como los de mayores emisiones totales pese a tener los factores de emisión más altos, debido a que el factor de actividad que en este caso es la superficie cubierta es mayor para el caso de las selva perennifolia. La vegetación Xerófila por otra parte presenta grandes extensiones sin embargo su densidad y la pérdida de masa foliar durante varios meses del año tienen como resultado una menor tasa de emisión.