Estudio de la calidad del aire en la Ciudad de Minas (Período: noviembre 2014 octubre 2015) Convenio entre el MVOTMA y la UdelaR MINAS, 25 de febrero de 2016 Ing. Luis Reolon División Calidad Ambiental DINAMA - MVOTMA
QUIENES PARTICIPARON MVOTMA a través de la Dirección Nacional de Medio Ambiente UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA a través de la Facultad de Ingeniería
OBJETIVO Análisis de la calidad del aire debido a las emisiones que se tienen en el entorno de la ciudad de Minas, aplicando todas las herramientas generadas en los convenios anteriores. Este análisis se centra en el estudio de material particulado con diámetro equivalente <10 micras (PM10). Partículas mayores no se consideran que causen daño a la salud, y cuanto menor es el diámetro mayor es el impacto en el ser humano
ACTIVIDADES Caracterización de las emisiones Caracterización de las condiciones atmosféricas en la zona Monitoreo y evaluación de los datos Caracterización de la concentración de contaminantes (modelos) Medidas de gestión
Monitoreos De partículas: Escuela Nº 63, Grupo de Artillería 105mm Nº 4, Escuela Nº 1, Agrupación Criolla Santiago Chalar (permanente como referencia) Meteorológicos: Agrupación Criolla Santiago Chalar y Datos de Piedra de Afilar PERÍODO DE MONITOREO (Noviembre 2014 Octubre 2015)
Escuela Nº 63 Batallón Artillería Nº 4 Escuela Nº 1 Agrupación Criolla Santiago Chalar
Equipamiento Se utilizaron 3 equipos para la medición. 2 de las estaciones utilizadas fueron sistemas de detección óptica marca Aeroqual modelo AQM, uno de Facultad de Ingeniería, otro propiedad de DINAMA, Miden la evolución temporal de la concentración en el ambiente de TSP, PM 10, PM 2.5, además de parámetros tales como velocidad y dirección del viento, temperatura y humedad ambiente 1 Estación tipo HI-VOL, propiedad de la DINAMA, que permitió calibrar los equipos ópticos.
Vista exterior e interior de Aeroqual AQM10
Equipo Hi Vol
CARACTERIZACION DE EMISIONES Para este estudio se escogieron todas las fuentes de emisión detectadas durante el estudio, brindadas por DINAMA o como resultado de una recorrida exhaustiva en la zona: 2 Cementeras: ANCAP y ARTIGAS Trituradora en entorno de planta de ANCAP Vertedero Calera CYCUSA Camino al vertedero municipal Ciudad de Minas: calles, residencias (estufas de leña), comercios y servicios
FUENTES DE EMISION
Estaciones de monitoreo
FUENTES DE EMISION CONSIDERADAS Y PUNTOS DE MONITOREO Puntos de monitoreo Emisores de area Emisores puntuales Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Niveles de Calidad de Aire DINAMA GESTA-Aire
Resultados de monitoreos
Escuela 63 - DIARIA Escuela 63- PM10 - media diaria - noviembre 2014 a enero 2015- µg/m 3 Límite Gesta Aire 140 120 100 80 60 40 20 0 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Batallón- DIARIA Batallón N4 - PM10 - media diaria enero a abril 2015- µg/m 3 Límite Gesta Aire 140 120 100 80 60 40 20 0 19-ene 26-ene 02-feb 09-feb 16-feb 23-feb 02-mar 09-mar 16-mar 23-mar 30-mar 06-abr 13-abr 20-abr 27-abr Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Santiago Chalar - DIARIA Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015 Límite Gesta Aire
Santiago Chalar - DIARIA Límite Gesta Aire Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Escuela 1 - DIARIA Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Escuela 1 DIARIO Comparación entre PM10 y temperatura Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015 Se observa que al disminuir la temperatura en horas de la tarde (amarillo) comienza a aumentar la concentración de PM10 (rojo), mientras que el máximo de temperatura coincide con valores mínimos de partículas. Los otros valores bajos de temperatura son en horas de la madrugada y mañana, donde en general no se encienden estufas de leña.
RESULTADOS DEL MODELO
Que es un modelo? Es una simulación de una situación basada en datos científicos, utilizada para emular o predecir el comportamiento de los contaminantes en el ambiente, según el comportamiento esperable de las emisiones y de las condiciones meteorológicas. Estos modelos deben siempre validarse con información real.
Bases del Modelo modelo numérico utilizado posee un módulo atmosférico y un módulo de dispersión. El módulo atmosférico permitió determinar las características del flujo atmosférico (viento) a partir de información meteorológica obtenida en la estación Piedras de Afilar. Este módulo extrapola los valores de esta estación al sitio de Minas, teniendo en cuenta los forzantes de micro escala meteorológica (rugosidad del suelo, características termodinámicas del suelo y obstáculos) así como los de meso escala meteorológica (vientos de pendiente y brisas marinas). El módulo de dispersión está basado en un modelo de penacho gaussiano. La zona de estudio (zona cuadrada de 20 km de lado) se describió con una grilla de 500 m de malla. Este módulo permitió conocer en cada nodo de esta grilla, la serie histórica horaria de la concentración de los contaminantes considerados, que fueron Partículas Totales en Suspensión (MP), Partículas de diámetro aerodinámico menor o igual a 10 µm (PM 10 ), Partículas de diámetro aerodinámico menor o igual a 2.5 µm (PM 2.5 ), dióxido de azufre (SO 2 ), óxidos de nitrógeno (NO X ) y monóxido de carbono (CO).
Resultados del modelo de dispersión Se muestran las salidas del modelo, en base a datos meteorológicos del período 2009-2015. Se estima el valor de concentración en toda el área a estudio según las emisiones que se generan en la misma. En cada una de las láminas, se ve el resultado para todas las fuentes identificadas prendidas y luego para cada fuente por separado (como si las demás fuentes no existieran).
TODAS LAS FUENTES SIMULTANEAS Diagrama de iso-líneas de valor medio (MP 10 ) en el periodo ( µg/m 3 )
SOLO PLANTA ANCAP Aporte de emisión de ANCAP a concentración media de MP 10 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
SOLO CEMENTOS ARTIGAS Aporte de emisión de Cementos Artigas a concentración media de MP 10 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
SOLO VERTEDERO MUNICIPAL Aporte de emisión de Vertedero Municipal a concentración media de MP 10 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
SOLO CIUDAD DE MINAS Aporte de emisión de Ciudad de Minas a concentración media de MP 10 Fuente: IMFIA- Facultad de Ingeniería- 2015
Diagrama de iso-líneas de proporción de tiempo en porcentaje en que la concentración media diaria de MP 10 supera el valor 150 µg/m3
CONCLUSIONES La calidad del aire los niveles de referencia de larga exposición de todos los contaminantes considerados, nunca son superados El principal emisor de partículas a nivel de toda la ciudad es la propia ciudad de Minas (residencias, vehículos, chimeneas en general) Hay una alta correlación entre temperatura ambiente y concentración de partículas En todos los casos, los máximos de concentración están asociados con vientos del sector NW-N-NE Hay una alta correlación entre los resultados medidos y los resultados de la modelación
A FUTURO Continuar con la vigilancia de las grandes empresas en la ciudad Trabajar a nivel local para lograr la disminución de las partículas generadas en la ciudad (vehiculares, residencias, comercios, etc) Minimizar las quemas en el vertedero municipal