CAPÍTULO 1. METODOLOGÍA PARA CATEGORIZAR UNA ESTACIÓN DE MONITOREO ATMOSFÉRICO Al clasificar una estación de monitoreo atmosférico se debe considerar el número de habitantes por localidad o municipio, la cobertura, la ubicación y el tipo de fuente que predomina en la zona de ubicación de la estación de monitoreo. Datos del INEGI (Etapa 1) En la página del INEGI (http://www.inegi.org.mx/) se tiene acceso al número de habitantes de las localidades de la república. Esta información ayudará a definir el tipo de la localidad donde se encuentra la estación de monitoreo, que puede ser rural o urbano. Debido a la complejidad para definir la ciudad, lo urbano y lo rural por la pluralidad de criterios y terminologías que adoptan los países de acuerdo con su realidad socioeconómica y cultural, que impiden consensos de orden conceptual en el ámbito internacional. En México, actualmente prevalece el criterio cuantitativo de 2,500 habitantes para delimitar la frontera entre lo urbano y lo rural. Esta definición se puede encontrar en la misma página del INEGI, donde clasifica medio urbano y rural basándose en la información geográfica obtenida de la variable "Tamaño de localidad". Así que, se considera medio rural a las poblaciones con menos de 2,500 habitantes y medio urbano a las que tienen de 2,500 habitantes y más (INEGI, 2010). Criterio de cobertura de la EPA (Etapa 2) La EPA ha definido criterios de cobertura para clasificar estaciones de monitoreo atmosférico, los cuales se adaptaron para ayudar a clasificar las estaciones de monitoreo en México. Estos criterios definen el tipo de escala de una estación si es micro, local, vecinal, ciudad o regional. La escala se define en base al alcance de monitoreo, lo cual se señala por las características del entorno de la estación. El Cuadro 1 describe la clasificación por representatividad sugerida por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de Norte América (CFR 40, 1994). Aparte de los criterios tomados de la EPA, es importante considerar que las estaciones de monitoreo atmosférico tienen una representatividad espacial característica dentro del sistema de monitoreo, la cual está siempre ligada con los objetivos de medición. La 3
escala de representatividad depende de la topografía del territorio, de su entorno, natural o urbano, de la meteorología, de las fuentes de contaminación y del tipo de contaminante o parámetro meteorológico que midan (Manual 3. Redes, Estaciones y Equipos de Medición de la Calidad del Aire, INE, 2010). Cuadro 1.1. Criterios de cobertura de la EPA para clasificar estaciones de monitoreo ESCALA ALCANCE CARACTERÍSTICA Micro ~10 a 100 metros Local 100 a 500 metros Áreas tales como, calles centrales que forman cañones estrechos o corredores con tráfico intenso. Los monitores se encuentran cerca de fuentes de emisión de bajo nivel. Estos sitios no son tomados en consideración generalmente para la evaluación del cumplimiento de normas y estándares. Las mediciones se pueden emplear para el estudio de emisiones y sus zonas de influencia. Los sitios se encuentran en edificios habitados o lugares donde el público puede estar expuesto a las concentraciones medidas. Las mediciones de este tipo son apropiadas para la evaluación de efectos de corto plazo en la salud pública. Las diferencias entre las mediciones a esta escala se deben a la presencia de áreas industriales grandes con procesos diversos o cerca de grandes zonas de construcción. Los muestreos generalmente están orientados a fuentes y se emplean para determinar la contribución de las fuentes de emisión en la comunidad. Vecinal 500 metros a 4 km Las mediciones de esta categoría representan las condiciones en una subregión urbana razonablemente homogénea con dimensiones de varios kilómetros. Los datos se pueden utilizar para valorar los modelos empleados para la evaluación de fuentes. Estos sitios se consideran para la evaluación del cumplimiento de normas oficiales mexicanas y otros estándares nacionales e internacionales. Ciudad 4 a100 km Estas mediciones se emplean para caracterizar las concentraciones de un contaminante en un área completamente metropolitana. El monitoreo refleja la mezcla de contaminantes de diferentes fuentes dentro de un complejo urbano. Estas mediciones no están dominadas por algún vecindario o fuente en particular. Los instrumentos o equipos de medición generalmente se ubican en puntos elevados lejos de industrias y avenidas transitados. Regional 100 a 1000 km Las mediciones caracterizan las condiciones de un área con dimensiones de varios cientos de kilómetros. Su empleo requiere una gran homogeneidad de las concentraciones de los contaminantes en el área. Fuente: Manual 3. Redes, Estaciones y Equipos de Medición de la Calidad del Aire, INE, 2010. 4
Ubicación de la estación (Etapa 3) Para conocer el tipo de sitio donde se ubica la caseta de monitoreo, se debe revisar las actividades del área a partir de estadísticas y censos, tanto de población como industriales y, desde luego, mediante recorridos de campo. Así, en esta etapa se puede ver si una estación es de tipo urbano o rural tomando en consideración su ubicación. Urbana: Centro, zona residencial, zona industrial, zona comercial Rural: zona agrícola, bosque, montaña, etc. Tipo de fuentes que predomina en la zona de ubicación de la estación (Etapa 4). Uno de los elementos a tomar en consideración para definir el tipo de fuente predominante en la zona de ubicación de la estación de monitoreo es el inventario de emisiones, ya que los inventarios de emisiones son elaborados a partir de la información concerniente a las fuentes emisoras de contaminantes atmosféricos en un área geográfica dada. Las principales fuentes de emisión en un desarrollo urbano incluyen generalmente las plantas industriales de todo tipo, los vehículos con motor de combustión interna, las plantas de energía, incineradores y equipos de calefacción. Y desde luego, la información más actualizada se obtiene mediante recorridos de campo. Con esta información se clasifican las estaciones en: 1. Móviles o tráfico vehicular, cuando la fuente de emisión predominante es de vialidades, estacionamientos y/o talleres de servicios vehiculares. 2. Área, cuando la fuente de emisión predominante es de servicios como restaurantes, tintorerías, bodegas, centros comerciales, etc. 3. Biogénicas, cuando la fuente de emisión predominante está relacionada con calles no pavimentadas, parques o lotes baldíos. 4. Fijas, cuando la fuente de emisión predominante es de una zona industrial. METODOLOGÍA DE LEVANTAMIENTO DE DATOS (RECORRIDOS DE CAMPO) La información más relevante al momento de clasificar una estación, es la recabada durante los recorridos de campo. En estos recorridos se revisa el funcionamiento de los equipos de monitoreo, el objetivo de monitoreo, contaminantes medidos, método de recolección de datos, coordenadas geográficas, toma de fotografías y videos, una breve descripción del entorno de la estación y la elaboración de un inventario de fuentes de emisiones recorriendo todas las calles que se encuentran dentro de un circunferencia de 5
500 metros alrededor de la caseta. Esta tarea generalmente se realiza con el apoyo del personal responsable de las estaciones de monitoreo de cada red estatal. A continuación se describen algunas de las actividades realizadas antes y durante el levantamiento de información para la categorización de las estaciones de monitoreo: 1. Generación de mapas. Para definir el recorrido a realizar en el entorno de cada estación de monitoreo se generan algunos mapas. Estos mapas se pueden elaboran aprovechando el servicio de Google Map. En cada mapa se marcar una circunferencia de 500 metros de radio y con centro en la ubicación de la estación. Esta circunferencia es la que limita el mínimo de recorrido en el levantamiento de datos para la elaboración del inventario de fuentes de emisiones de una estación de monitoreo. Es importante señalar, que si se necesita una mejor definición en la información, la circunferencia puede ser de radio mayor. Para este primer catálogo se trazó una circunferencia de radio 500 metros, esto es debido al tiempo usado en el recorrido, ya que para el levantamiento de datos de una estación trabajaron cuatro personas con un promedio de tiempo de tres horas. Figura 2.1. Ejemplo de mapa google para el recorrido de campo de una estación 500 metros Fuente: Google Maps, 2010. 6
Otro punto importante antes de salir al campo, es mejorar el trazo del mapa obtenido de google maps. Para ello se recomienda usar Corel Draw, Photoshop, Power Point, o cualquier otro paquete semejante que se tenga a la mano. La intensión de esta parte es trazar los polígonos que definen las calles dentro de la circunferencia, borrar las marcas o eliminar los colores que no son necesarios para este fin. En la figura 3 se muestra el trazo de los polígonos a partir del mapa google. Con un mapa editado de esta forma se tendrá mejor espacio para escribir las claves que identificarán las fuentes de emisiones cercanas a la estación de monitoreo. Más adelante se enlistan estas claves. Otra ventaja de trazar el mapa en algunos de los paquetes mencionados es que después de la visita de campo, se puede vaciar la información en el mapa, obteniendo así un respaldo electrónico de los datos levantados. Figura 2.2. Mapa editado para registro de fuentes de emisión 7
Por la experiencia adquirida y el tiempo implementado en los recorridos realizados, se sugiere dividir los mapas en cuatro cuadrantes, imprimiéndolos en hojas separadas. De tal manera que se pueda repartir la tarea de levantamiento de datos entre cuatro personas, uno por cuadrante. Es importante, anotar el nombre del responsable de cada cuadrante, esto con el fin de saber a quién dirigirse en caso de dudas sobre las anotaciones. Figura 2.3. División del mapa en cuadrantes 8
2. Claves para señalar fuentes de emisiones. Para facilitar el levantamiento de datos durante la visita de campo se crearon una serie de claves, ordenados por fuentes. Estas claves se pueden modificar conforme a las experiencias de los técnicos encargados de las estaciones de monitoreo, ya que cada región tiene diferentes fuentes de emisiones. La única recomendación es usar las mismas claves para todas las estaciones, esto es importante al momento de reportar los resultados. Fuentes de emisiones de servicios CLAVES FUENTES DE SERVICIOS CLAVES FUENTES DE SERVICIOS S1 Almacén de Combustibles S18 Talleres mecánicos S2 Baños públicos S19 Tintorerías S3 Carga de Aeronaves (hangares y/o Talleres de impresión (artes gráficas y S20 aeropuertos) serigrafía) S4 Central de Autobuses S21 Tortillerías S5 Contenedores de basura S22 Paraderos de Microbuses S6 Distribuidora de gas (gaseras) S23 Carpinterías S7 Gasolineras S24 depósitos de Cartón S8 Hoteles S25 Fotocopiadoras S10 Panificadoras S26 Herrerías S11 Paraderos de Autobuses S27 Hojalaterías S12 Puestos de comida asada al carbón S28 Restaurantes de comida asada con leña S13 Rellenos sanitarios S29 Talleres Eléctricos S14 Restaurantes de comida asada al carbón S30 Tlapalerías S15 Rosticerías S31 Construcciones S16 Tiraderos a cielo abierto S32 Hospitales S17 Talleres de pintado S33 Laboratorio S18 Talleres mecánicos Fuentes de emisiones vehicular CLAVES FUENTES VEHICULAR CLAVES FUENTES VEHICULAR T1 Autos particulares T8 Transporte que no usa combustible T2 Taxis T9 Aeronaves T3 Pasajeros ligeros T10 Motocicletas T4 Pasajeros pesados Ta Tránsito vehicular elevada T5 Pasajeros a diesel Tb Tránsito vehicular moderada T6 Carga ligeros Tc Tránsito vehicular bajo T7 Carga pesados Fuentes de emisiones industriales CLAVES FUENTES INDUSTRIALES CLAVES FUENTES INDUSTRIALES I1 Cementera I9 Productos vegetales I3 Industria de consumo alimenticio I10 Papel reciclado I4 Industria del vestido I11 Solventes y plásticos I5 Industria química I12 Fábrica de cartón I6 Planta de tratamiento de aguas residuales I13 Fábrica fibra de vidrio I7 Productos de consumo varios I14 Ladrillera I8 Productos metálicos 9
Otras fuentes de emisiones CLAVES OTRAS FUENTES CLAVES OTRAS FUENTES O2 Lote baldío sin cubierta vegetal O17 Lavandería Automática O2b Lote baldío con cubierta vegetal O18 Productos de Limpieza O3 Suelo con cubierta vegetal permanente O19 Molino O4 Campos de fútbol sin cubierta vegetal O20 Veterinaria O5 O6 Campos de fútbol con cubierta vegetal permanente Campos de fútbol con cubierta vegetal sintética O21 O22 Vulcanizadora Bodega de Materiales O7 Zona habitacional O23 Cocina económica O7a Unidad habitacional O24 Calle sin pavimentar O7b Casa habitación (zona residencial) O25 Centros comerciales grandes O8 Semáforos O26 Iglesias O9 Refacciones Mecánicas O27 Puestos de comidas O10 Bodegas O28 Salón de fiestas O11 Canchas Pavimentadas O29 Carnicería O12 Restaurantes a Gas O30 Consultorio Médico O13 Comercios varios (tienditas) O31 Mercado O14 Suelo con cubierta vegetal de temporal O32 Oficinas O15a Escuela (Edificio de un solo piso) O33 Plaza pública (parque) O15b Escuela (Edificio de dos pisos) O34 Panteón O16 Estacionamiento 3. Formatos para registro de datos. Para facilitar el registro de la información durante las visitas a las estaciones de monitoreo se generaron varios formatos. Estos formatos son guías para el levantamiento de datos y se pueden modificar de acuerdo con la necesidad de cada sistema de monitoreo. 3.1 Ubicación de estaciones. Registro de las coordenadas geográficas y direcciones de las estaciones de monitoreo. Nombre de estación Dirección Coordenadas Geográfica Latitud Longitud Contaminantes medidos Método de recolección de datos Observaciones 10
3.2 Registro de equipo de monitoreo para cada estación. En esta tabla se registra cada equipo instalado en la caseta de monitoreo, y se llena uno por cada estación. A parte del tipo de equipo, también se debe anotar la marca, el modelo, rango de operación, método de medición, años de operación y frecuencia de calibración. Nombre de la estación de monitoreo: Tipo de equipo Marca Modelo Rango de operación Método de medición Años de operación Frecuencia de calibración 3.3 Registro de vialidades. En este formato se registran todas las vialidades que caen dentro de la circunferencia de radio 500 metros. Los tipos de vialidades se consideran de la siguiente manera: Vialidad Primaria: Se refiere a las vías principales. Vialidad Secundaria: Ocupa el siguiente nivel o jerarquía; esta vialidad tiene como función ramificar la vialidad primaria para establecer y conectar zonas o barrios de la ciudad, es una vía alimentadora, sus recorridos son más cortos y deben diseñarse para ofrecer las facilidades al transporte de pasaje y carga. Normalmente las vialidades secundarias alimentan zonas habitacionales y comerciales. Vialidades Locales: Es el último nivel jerárquico, y su función es la de ramificar la vialidad secundaria para alimentar directamente a las áreas habitacionales. De hecho solo deben circular por ellas los usuarios de los predios a los que se sirve, es decir no deben servir como pasos de intercomunicación entre zonas o barrios por los niveles de ruido y la falta de privacidad que afectan a los residentes. Nombre de la estación de monitoreo: Nombre de vialidad Tipo de vialidad Tiene pavimento? Distancia aprox. a la estación (m) Hay semáforos cercanos? Estimar tiempo de espera N S E O Nombre de vialidades primarias cercanas Observacione s 11
3.4 Registro de vegetación. Es importante registrar la vegetación cerca de la estación de monitoreo. Este formato se llenar por cada estación. Nombre de la estación de monitoreo: Tipo de vegetación circundante Para el caso de árboles, altura estimada (m) Distancia aprox. a la estación (m) N S E O Observaciones 4. Impresión. Se deben imprimir los formatos y mapas de las estaciones de monitoreo antes de hacer los recorridos, así como las claves de las fuentes de emisiones. Debido a que en el levantamiento de datos participan varias personas es necesario llevar varias copias de las impresiones. 5. Preparación de los instrumentos. Para el levantamiento de datos es preciso llevar todos los instrumentos necesarios para registrar las claves de las fuentes de emisiones y vialidades en los formatos y mapas. Tales como lápiz, bolígrafos, marcadores de diferentes colores y una tabla de apoyo para escribir. Así mismo, se tiene que cargar equipos de sistema de posicionamiento global (GPS) para el levantamiento de las coordenadas geográficas de cada estación y de las fuentes principales. Generalmente el uso de los GPS es relativamente fácil, pero se recomienda practicar su funcionamiento antes de ir a campo. Aunque los GPS tienen capacidad de guardar las lecturas se debe registrar las coordenadas geográficas en los formatos correspondientes. 6. Cámaras fotográficas. Durante el recorrido se registra una memoria fotográfica. Las cuales deben clasificarse después de cada recorrido. Estas fotográficas respaldan la información levantada durante el recorrido, además de tener una memoria fotográfica de todos los equipos de la caseta de monitoreo atmosférico. 7. Levantamiento de datos. Durante las visitas a las estaciones de monitoreo se registran todas las fuentes que se encuentra alrededor de las estaciones de monitoreo dentro de la circunferencia trazada en el mapa. Se señala en el mapa las posibles fuentes de monitoreo que afectan las muestras tomadas por los equipos de monitoreo de cada estación. Así mismo, se registra en los formatos correspondientes las vialidades y 12
vegetación cercanas a las estaciones. También se escribe las condiciones en que operan lo equipos, lo cual ayudará a dar un diagnóstico más completo del monitoreo atmosférico de la zona. En la imagen siguiente se muestra como ejemplo, el apunte de las coordenadas geográficas de las estaciones de la Zona Metropolitana de Guadalajara. Figura 2.4. Registro de coordenadas geográficas Durante el recorrido de las calles que se encuentran dentro de la circunferencia trazada sobre el mapa de cada estación de monitoreo, se señalan las fuentes de emisiones encontradas. Mas sin embargo, se puede hallar sitios importantes que puedan generar algunas actividades esporádicas, como es el caso el uso de vehículos o ventas de alimentos o antojitos que requiera la quema de gas o carbón, por lo que también se recomienda registrarlos. En la figura 2.5 se muestra un ejemplo de levantamiento de datos usando las claves de posible fuentes de emisiones. La figura 2.6 ejemplifica el registro de las vialidades importantes cerca de la estación de monitoreo Las Aguilas. La figura 2.7 ilustra el registro realizado de la vegetación encontrada cerca de la estación. La figura 2.8 contiene todos los equipos encontrados en la caseta de monitoreo. 13
Figura 2.5. Registro de claves de un cuadrante de una estación de monitoreo Figura 2.6. Registro de Vialidades 14
Figura 2.7. Registro de vegetación Figura 2.8. Registro de equipos en funcionamiento en una estación de monitoreo 8. Vacio de información. Después del levantamiento de datos se tiene que elaborar los mapas con las claves registradas y vaciar la información en los formatos electrónicos. Todo esto ayudará a clasificar la estación de monitoreo. En la figura 2.9 se muestra el mapa electrónico con las claves de las fuentes encontradas durante el recorrido de campo. La figura 2.10 ejemplifica el vaciado de la información en el formato de registro de equipos de monitoreo. 15
Figura 2.9. Ejemplo de vacío de información en el mapa Figura 2.10. Ejemplo de captura de información en un formato 16
9. Clasificación de la estación. Para la clasificación de la estación es necesario tener el mapa elaborado, ya que con este se puede ver la cobertura de la estación, su ubicación y la fuente predominante. En la figura 2.11 se muestra el mapa de una estación clasificada. En este caso se tiene que la estación tiene una cobertura vecinal (usando los criterios definidos por la EPA). La clasificación por ubicación se encontró que es tipo residencial en una zona urbana. Y por último, por las fuentes encontradas se define que la estación tiene una afectación mayor en su monitoreo por fuente de área. Figura 2.11. Ejemplo de clasificación de una estación Con estas clasificaciones dadas a esta estación se puede asegurar que es un sitio que está generando datos que se puedan utilizar para valorar los modelos empleados para la evaluación de fuentes. Así como, ser considerado para la evaluación del cumplimiento de normas oficiales mexicanas y otros estándares nacionales e internacionales. Y que además cumple con los objetivos por el cual fue instalado en esta zona, que es la de generar datos para implementar acciones que protejan la salud de la población. 17
10. Álbum fotográfico. Es importante tener un respaldo fotográfico del levantamiento de datos, por lo que se recomienda llevar cámaras fotográficas con suficiente memoria y pilas recargables para poder registrar todas las fuentes encontradas durante el recorrido. Figura 2.12. Álbum fotográfico del levantamiento de datos 18