Unidad Académica Cochabamba
Fundación Suiza de Cooperación para el Desarrollo Técnico -
SwissContact
Gobierno Municipal del Cercado, Cochabamba
Red de Monitoreo de la Calidad del Aire
Red MoniCA
Informe anual 2006
Elaborado por:
Dr. Marcos Luján
Coordinador de la Red MoniCA
Directorio inter-institucional de la Red MoniCA
Mgr. Claudia ValderramaDirector de Gestión Ambiental H. Municipalidad de Cochabamba Ing. Freddy Koch
Coordinador Proyecto Aire SwissContact
Dr. Marcos Luján Pérez
Director Departamento de Ciencias Exactas e Ingeniería Universidad Católica Boliviana San Pablo
Equipo técnico
Coordinador Técnico Marcos Luján PérezResponsable analizadores automáticos Ing. Alain Terán
Responsables monitoreo pasivo Deymi Velasco
Daniela Vía Rico Elías Abularach Ernesto Miranda Paola Bellido
Responsables monitoreo activo Lizeth Valderrama
Fabiola Laguna Andrea Antezana Geraldine Guzmán
Agradecimientos
Numerosas instituciones han prestado y continúan prestando una muy importante y desinteresada ayuda a la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire de Cochabamba. Sin su colaboración no hubiera sido posible la implementación de los sitios de muestreo ni el actual mantenimiento de los mismos. Expresamos nuestra más sincera gratitud a los directivos y al personal de todas ellas.
Muchas gracias a:
Centro de Salud Jaihuayco COMTECO
ELFEC
Hospital “Harry Williams”
Programa de Manejo Integral de Cuencas (PROMIC)
PRO SALUD
SAR Bolivia
Contenido
Contenido iii
1 Antecedentes 1
2 Estaciones de monitoreo 1
3 Resultados del Monitoreo 4
3.1 Monitoreo de partículas menores a 10 micras, PM10 4
3.2 Monitoreo de dióxido de nitrógeno 7
3.3 Monitoreo de ozono 16
3.4 Monitoreo de SO2 24
3.5 Monitoreo de CO 25
4 Información meteorológica 26
5 Análisis de la continuidad y Calidad del monitoreo 31
6 Conclusiones 32
BIBLIOGRAFÍA 34
Red de Monitoreo de la Calidad del Aire, Cochabamba
Informe anual 2006
1
Antecedentes
La Organización Mundial de la Salud atribuye el aumento de enfermedades respiratorias agudas y crónicas, en los últimos años, a la contaminación atmosférica. En un informe publicado el 2003, la OMS también señala que, por infecciones respiratorias agudas, cerca de dos millones de niños/as menores de cinco años mueren cada año (OMS, 2003). Estas cifras no son difíciles de imaginar cuando al rededor de la cuarta parte de las personas en el mundo están expuestas a elevadas concentraciones de contaminantes del aire, sobre todo en centros urbanos densamente poblados, donde las emisiones del parque automotor y las emisiones puntuales de industrias y otras actividades, crean un ambiente en que la contaminación del aire es elevada.
La situación en Bolivia no es muy diferente, a pesar de que en nuestro país la situación de las ciudades más importantes no es tan seria como en grandes urbes sudamericanas, existe una tendencia sostenida hacia el deterioro de la calidad del aire, sobre todo en las ciudades del eje troncal, La Paz, Cochabamba y Santa Cruz. La ciudad de Cochabamba es particularmente sensible a la contaminación pues, además del incremento del parque automotor, las características topográficas y climatológicas del valle en que se encuentra la ciudad, aumentan los niveles de concentración de los contaminantes.
En respuesta a la necesidad de conocer los niveles de contaminación del aire en Cochabamba se creó la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire, Red MoniCA, el año 2000, mediante un acuerdo interinstitucional entre la Honorable Alcaldía Municipal, la Universidad Católica Boliviana y Swisscontact. El objetivo general de la Red MoniCA es determinar los niveles de contaminación atmosférica a los que están expuestos los pobladores de la ciudad de Cochabamba, informar a la población sobre estos niveles de contaminación y respaldar las acciones y políticas para la gestión de la calidad del aire en la región.
Los principales contaminantes de la atmósfera que tienen efectos directos sobre la salud, son las partículas suspendidas, el dióxido de nitrógeno, el monóxido de carbono, el ozono y dióxido de azufre (Programa Aire Puro, 2003). Estos contaminantes son monitoreados por la Red MoniCA en 7 estaciones diferentes repartidas en toda la ciudad, utilizando analizadores automáticos, activos y pasivos. El presente informe detalla los resultados obtenidos en el monitoreo de estos contaminantes durante el año 2006 y analiza la evolución de los mismos en relación a los años anteriores. También se incluyen los datos meteorológicos recogidos en la estación instalada en SEMAPA.
2
Estaciones de monitoreo
El número de estaciones de la Red MoniCA ha variado notoriamente desde sus inicios hasta la fecha. En sus inicios y hasta enero de 2002 se contaba con un total de dieciséis (16) estaciones de monitoreo pasivo, el número de estaciones de monitoreo se ha ido reduciendo por motivos de presupuesto por una parte, y por otra parte porque algunas estaciones presentaban concentraciones similares o se tenía
estaciones de monitoreo pasivo, dos estaciones de monitoreo de PM10 y tres estaciones de monitoreo con equipos automáticos.
Para el monitoreo pasivo se utilizan tubos fabricado por la empresa PASSAM con los que se monitorea NO2 y O3, el monitoreo activo se aplica a la determinación de PM10
por medio de impactadotes HARVARD, y los equipos automáticos utilizados son de la línea API con los que se mide NO2, CO, O3 y SO2. Los datos del monitoreo automático
se expresan en unidades de masa por unidad de volumen en las condiciones de presión y temperatura locales, esto siguiendo las recomendaciones de la futura norma boliviana de calidad del aire.
Figura 1: Ubicación de los sitios de muestreo de la Red MoniCA en la ciudad de Cochabamba. Los puntos llenos indicas los sitios que actualmente se encuentran en operación.
A fines del año 2006 se procedió a la reubicación del sitio de monitoreo de la estación de Plaza Colón, que fue trasladada al Parque Kanata, ubicado en la Av. 6 de Agosto y Av. Ayacucho. A partir del año 2007 se tendrá en este sitio el monitoreo automático de NOx, SO2, CO y PM10. Está también en consideración el traslado del monitor de ozono
que se encuentra en la estación de Parque Tunari (PT), debido a que las concentraciones de ozono en este sitio son muy similares a las de la estación de SEMAPA y se tiene una importante interferencia de los compuestos orgánicos volátiles generados por los árboles de pino. Esta interferencia genera concentraciones de fondo superiores a lo normal.
N
SE JH PT PC PA MY UC CB VI LA DC SB AO AS VH SRLa ubicación de las estaciones desde el inicio de las operaciones de la red MoniCA se detalla en la figura 1 y la tabla 1 a continuación.
Tabla 1: Estaciones de monitoreo de la Red MoniCA que fueron instaladas desde su creación el año 2000. Se indica las estaciones que se encuentran en operación actualmente.
Código Zona Ubicación Parámetros medidos
AO Alalay Oeste
“Huayra K’asa”
Hospital “Harry Williams”
Av. Suecia Fuera de servicio
AS Alalay Sud
Antena de transmisión COMTECO Av. Guayacán
Fuera de servicio
CB Condebamba Ingreso “Ciudad del Niño” Fuera de servicio
DC Cala – Cala Parque Demetrio Canelas O3, NO2 (método pasivo)
HE Av. Heroinas TOYOSA
Av. Heroinas esq. San Martín PM10 (método activo)
JH Jaihuayco Centro de Salud Jaihuayco
c. Chimoré
O3, NO2, (método pasivo) PM10 (método activo)
LA Laguna Alalay
Norte
Sub-estación ELFEC
Circuito Bolivia Fuera de servicio
MY Muyurina
Escuela de Clases “Maximiliano Paredes”
Puente Muyurina
Fuera de servicio
PA Pacata Alta Iglesia de Mesadilla Fuera de servicio
PC Plaza Colón
HAM (Señalización y Semaforización) Plaza Colón acera Este (será trasladado al parque
Kanata)
O3, NO2, (método automático y pasivo)
SO2 (método automático) CO (método automático)
PT Parque Tunari
Programa de Manejo Integral de Cuencas (PROMIC) Av. Atahuallpa final s/n
O3, (método automático y pasivo)
NO2 (método pasivo)
SB Sarcobamba
Urbanización “El Profesional” “Parque de la Pelota de Trapo”
c. José María Velasco
Fuera de servicio
SE Temporal
SEMAPA
Av. Circunvalación esq. Av. Atahuallpa s/n
O3, NO2 (método pasivo)
SR Av. Aroma y
Ayacucho
SAR – FAB
Av. Ayacucho esq. Av. Aroma Fuera de servicio
UC Tupuraya
Universidad Católica Boliviana Campus Tupuraya
Av. Gral. Galindo
O3, NO2 (método pasivo)
VH Valle Hermoso Guardería Valle Hermoso
Av. Bélgica Fuera de servicio
VI Viaducto
(Hipódromo)
Consultorio ProSalud
3
Resultados del Monitoreo
3.1 Monitoreo de partículas menores a 10 micras, PM10
Las partículas en suspensión están constituidas generalmente por polvo, cenizas, humo de tabaco en el ambiente, condensación de vapores así como otros derivados de las emisiones de hidrocarburos, dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno. En el hombre, sus efectos consisten principalmente en una exacerbación de patologías pulmonares y cardiacas crónicas.
Como se mencionó previamente, la fracción del material particulado que se monitorea en la Red MoniCA es la de diámetro menor a 10 µm. Dicha fracción es también llamada toráxica, pues las partículas de esas dimensiones pueden llegar hasta la traquea y los pulmones. Diámetros más grandes son generalmente retenidos en la nariz o la faringe.
El aire de la ciudad de Cochabamba presenta concentraciones elevadas de PM10
debido esencialmente a que existen varias fuentes de emisión de este tipo de partículas; las más importantes son: la resuspensión de partículas por el tráfico vehicular, sobre todo en la zona sud, y las emisiones de material particulado por los vehículos, aviones y algunas industrias instaladas en la zona sud, en particular las ladrilleras y otras industrias asentadas en la zona.
3.1.1 Metodología del monitoreo de PM10
El método usado para el monitoreo de PM10 es mediante impactadores tipo Harvard,
estos equipos separan las partículas menores a 10 micras mediante un sistema hidrodinámico y luego esta fracción pasa a través de un filtro de teflón que luego es pesado en el laboratorio. El flujo de la colección de aire que atraviesa el sistema es de alrededor de 4 l min-1. El sistema permite realizar muestreos de 24 horas; un intervalo muy frecuentemente adoptado cuando se disponen de métodos activos. Dicho muestreo es realizado pasado un día.
Se cuenta con dos estaciones de monitoreo. Una está ubicada en las oficinas del SAR (zona norte), donde las fuentes de emisión se deben esencialmente al tráfico vehicular, y la otra en el centro de salud de Jayhuayco (zona sur) donde las emisiones se deben en parte al tráfico vehicular y en parte a las emisiones generadas por las ladrilleras y otras industrias y el aeropuerto. En total se realizaron 108 mediciones en la estación de Jaihuayco y 112 en la estación de SAR.
3.1.2 Resultados del Monitoreo de PM10
Un indicador de interés es el número de mediciones de PM10 que han dado
concentraciones superiores al límite permisible, en relación al total de mediciones realizadas. Se ha constatado que el 13,3% de los valores de concentración obtenidos el año 2006 superan los 150 µg/m3 que es el límite permisible nacional y además
estándar de la EPA para intervalos de muestreo de 24 horas. Sin embargo, el año 2005 la proporción de medidas que sobrepasan este límite era de 8% del total de medidas, indicando un deterioro significativo en este parámetro (ver Figura 2:). Por otra parte, si analizamos las medidas de PM10 que están por encima de los 50 µg/m3,
valor guía recomendado por la OMS, se observa que el 2006 se tuvo un 64,2% de las medidas por encima de este valor, esto implica una disminución de un 10% en relación al año 2005, pero de todas maneras los valores son muy elevados
Distribución frecuencial
1,4% 16,5% 17,9% 16,1% 12,8% 10,1% 7,3% 4,6% 0,0% 0,9% 0,5% 1,4% 0,5% 1,8% 3,7% 4,6% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% < 1 0 10 30 30 50 50 70 70 90 90 110 110 130 130 150 150 170 170 190 190 210 210 230 230 250 250 270 270 290 > 290Figura 2: Distribución de las medidas de PM10 en el año 2005, se puede constatar
que un 13,3% de las medidas realizadas está por encima de valor establecido por la norma boliviana de 150 µg/m3.
Los resultados del monitoreo a lo largo del año en los dos sitios de muestreo utilizados de muestran en las siguientes figuras.
Resumen Anual PM10 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 01/ 01/20 06 29/0 1/20 06 26/0 2/20 06 26/03 /2006 23/04 /2006 21/05 /2006 18/06 /2006 16/0 7/20 06 13/ 08/20 06 10/ 09/20 06 08/1 0/20 06 05/11 /2006 03/12 /2006 31/12 /2006 Fecha C o n cen tr ació n PM 10 [m g /m3] Jaihuayco SAR - Bolivia U Católica n.d. n.d.
Figura 3: Concentraciones de PM10 en el sitio de muestro de Jaihuayco (zona sur)
Como se puede observar en la figura 3, las concentraciones de PM10 en los meses de
invierno y parte de la primavera son más elevadas. Esto se debe por una parte a que en el mes de junio se tiene la fiesta de San Juan (23 de junio), día en que la gente enciende fogatas al aire libre y utiliza fuegos pirotécnicos. Entre el 23 y el 24 de junio se midió el valor más elevado en PM10 en la estación de Jaihuayco con 284,5 µg/m3,
en la estación de SAR el valor más elevado fue de 249,1 µg/m3 y se lo midió el 11 de
septiembre. Los meses de julio y agosto, son meses en que existen vientos más intensos que suspenden polvo en la ciudad y contribuyen a mantener un nivel elevado de concentración de PM10. La época de lluvias marca un periodo de baja
concentración en PM10 gracias a que las mismas tienen un efecto limpiador del aire,
esta época corresponde a los meses de diciembre a marzo, época en la que no se sobrepasa el límite de 24 h.
En cuanto a la variación espacial de la concentración de partículas, la zona sud (Jaihuayco) tuvo una concentración promedio anual de 86,7 el año 2006, el año 2005 fue de 81,8 µg/m3 de PM
10. En el sitio de SAR (zona norte) la concentración promedio
anual el 2006 fue de 75,8 µg/m3 de PM
10 . La diferencia es mínima entre ambos puntos
en cuanto a concentración de PM10, aunque, por el tipo de partículas que se
recolectan, está claro que en la zona sud de la ciudad la principal fuente de partículas son los vientos y la circulación vehicular en calles sin asfalto, en la zona central las partículas provienen esencialmente de las emisiones vehiculares.
La tendencia de la concentración de las PM10 es a disminuir de año en año, como lo
muestra la gráfica de la figura 5. Desde el año 2002 en el que se iniciaron las medidas se tiene una disminución de la proporción de días medidos que sobrepasan el límite establecido por el reglamento de la ley del medio ambiente que es de 150 µg/m3. El
año 2006 se registró un 13,3% de datos que sobrepasan este límite, se tuvo un aumento en relación al 2005 y 2004.
En cuanto a los riesgos que la concentración de PM10 implica para la salud de la
población, la situación es definitivamente preocupante, esto sobre todo si tomamos en cuenta que en el último documento de actualización de la OMS sobre las Guías de la Calidad del aire (octubre del 2005)[3], esta organización establece el valor guía en 50 µg/m3, para el promedio de 24 h, y en 20 µg/m3, para el promedio anual. Considerando
estos parámetros podemos decir que superamos el valor guía, para 24 h, la mayor parte del año 2006 (64,2% de las mediciones).
Tendencia en PM10 88,9 69,4 68,4 74,0 64,2 19,4 15,3 12,6 8,0 13,3 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 2002 2003 2004 2005 2006 Año Por c e n ta je Mayor a 50 Mayor a 150 Figura 4: Proporción de mediciones que sobrepasan el límite de los 150 µg/m3 y
el límite de 50 µg/m3 del 2002 al 2006.
Los promedios anuales medidos en los dos puntos de muestreo superan en alrededor del 300% por encima de los valores recomendados en el último update de la OMS y el 64,2% de los promedios diarios medidos está por encima del valor de 50 µg/m3.En
consecuencia, podemos concluir que existe un riesgo importante para la salud de la población debido a la exposición que sufre a concentraciones de material particulado en el aire. Este contaminante es tal vez el que implica mayor riesgo para la población, si bien se ha registrado una leve tendencia a la disminución de la concentración de PM10.
3.2 Monitoreo de dióxido de nitrógeno
El dióxido de nitrógeno es un contaminante primario producto de procesos de combustión a altas temperaturas, los que tienen lugar en algunas industrias y en la prácticamente totalidad de los motores de combustión interna de los vehículos. Se trata de un gas sumamente irritante con efectos sobre el sistema respiratorio humano, haciéndolo más susceptible a infecciones. Los niños, ancianos y personas que padecen asma son especialmente susceptibles a este gas.
Estudios toxicológicos y epidemiológicos muestran que el NO2 tiene un efecto tóxico
agudo y un efecto tóxico crónico. Los estudios toxicológicos demuestran que los efectos tóxicos agudos son notorios a concentraciones superiores a los 500 µg/m3
, y estudios de meta-análisis indican efectos detectables a concentraciones por encima de los 200 µg/m3. La toxicidad crónica del NO
2 se manifiesta en las poblaciones sensibles
como niños y ancianos a concentraciones mayores a 40 µg/m3. Partiendo del análisis
de diversos estudios la OMS establece los valores guía para este contaminante en 200 µg/m3 para el máximo diario de 1 h y en 40 µg/m3 para el promedio anual.
La legislación boliviana establece como norma 400 µg/m3 para promedios diarios
máximos de 1h y 150 µg/m3 para promedios de 24h. No establece una normativa para
intoxicaciones crónicas, a pesar de que existen claras evidencias de ello.
3.2.1 Metodología del monitoreo de dióxido de nitrógeno
El dióxido de nitrógeno es monitoreado por monitores automáticos y monitores pasivos. El monitoreo automático se lo realiza en dos puntos de muestreo, uno ubicado e la estación de SEMAPA (SE), en la zona norte y otro en la Plaza Colón (PC), al centro de la ciudad. Se utilizan equipos de la firma API, modelo 200 A. Estos equipos son calibrados con gas patrón marca Scout-Marrin, cada dos semanas o cada que los chequeos del zero y el span indican que es necesario hacerlo. Estos equipos miden la concentración cada 5 s y almacenan datos promedio de periodos de 15 min, los 365 días del año. Los valores medidos son validados, eliminando los datos que tengan algún vicio o sesgo que los invalide y, en caso de ser necesario se aplican correcciones por la deriva del zero y el span.
El monitoreo pasivo se realiza utilizando tubos de difusión de la firma PASSAM AG. Los tubos son expuestos durante una semana y luego recolectados para ser analizados en el laboratorio de la UCB.
El monitoreo de dióxido de nitrógeno por métodos pasivos ha sido efectuado hasta febrero del año 2004 en intervalos de dos semanas; es decir, los valores de concentración que se obtenían eran promedios de 14 días. Posteriormente, a partir de marzo del mismo año, este intervalo ha sido reducido a una semana; esta reducción en el tiempo de muestreo implica un aumento en la precisión de los métodos aplicados.
El año 2006 se monitoreó dióxido de nitrógeno por método pasivo en 7 estaciones, a saber:
Parque Demetrio Canelas (DC) Jaihuayco (JH)
Parque Tunari (PT) Plaza Colón (PC)
SEMAPA (SE) UCB – Tupuraya (UC)
Viaducto (VI)
3.2.2 Resultados del monitoreo de dióxido de nitrógeno
Entre todos los sitios de muestreo, las mayores concentraciones de NO2 se han
observado en los de elevado flujo vehicular, a saber: Plaza Colón (PC), Puente Muyurina/UCB (MY/UCB) y Viaducto (VI) (Cf. Fig. 5). En el sitio de la Plaza Colón el valor guía anual de la OMS (40 µg/m3) se ha superado de manera casi permanente.
En el caso de la estación del Viaducto, las concentraciones observadas se hallan, la mayor parte del tiempo, en valores muy cercanos al mencionado valor guía. El centro de la ciudad, principalmente el distrito 10 y sus alrededores, constituiría entonces la zona de mayor riesgo por exposición al dióxido de nitrógeno, en todo caso para la población más sensible.
En años anteriores al 2006, se constata una tendencia a aumentar de año en año en la concentración de dióxido de nitrógeno en los puntos de muestreo que están ubicados e la periferia de la ciudad, como lo muestran los sitios ubicado en el parque Demetrio Canelas, Jayhuaico y SEMAPA (Cf. Fig. 6). Sin embargo, el año 2006 se ha evidenciado una sensible disminución de la concentración de NO2 en casi todos los
puntos de la ciudad, sobre todo en aquellos puntos de la periferia que estaban mostrando una tendencia sostenida hacia un aumento de la contaminación. Es este un buen síntoma de la evolución de la contaminación, pues muestra claramente que se está logrando revertir el aumento de la concentración de NO2, esto puede que se deba
al aumento en la cantidad de vehículos de transporte que se están convirtiendo al uso de GNV, pues no hay otra medida que se haya tomado para reducir la emisiones de NOx. NO2: Promedios anuales 2006 23,1 21,5 23,7 52,2 25,5 28,4 7,7 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 DC JH UC PC SE VI PT Sitio de Muestreo NO 2 [µg/m 3 ]
Figura 5: Promedios anuales de NO2 en los sitios de muestreo pasivo para el año
2006 en la ciudad de Cochabamba.
Promedio anual por sitios
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 DC JH UC PC SE VI PT Sitio Concen tración NO 2 [µg/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 6: Promedios anuales de dióxido de nitrógeno medido por métodos pasivos en 5 sitios de monitoreo.
En las siguientes figuras, 7 a 10, se muestra la variación anual de la concentración de dióxido de nitrógeno, medida con tubos pasivos, para los últimos cuatro años en los diferentes sitios de muestreo. Como se puede observar en la figuras, existe una tendencia a incrementar la concentración de dióxido de nitrógeno en los meses invierno, en particular en el mes de junio y julio, aunque el máximo varia de año en año. Este aumento de la concentración de NO2 en los meses de invierno puede ser
causado por le mayor incidencia de la inversión térmica en esos meses y una disminución de la altura de mezcla en ésta época del año; los contaminantes emitidos se diluyen en una capa más delgada de la atmósfera y esto hace que aumente su concentración. También es posible que a este efecto se añada un mayor consumo de combustibles fósiles por la época de invierno, debido a algunos sistemas de calefacción y a algunas actividades industriales que tienen más actividad en esta época como las ladrilleras instaladas en la zona sur de la ciudad.
El año 2006 se registro un aumento fuerte de la contaminación por NO2 en el mes de
febrero que se refleja en casi todas las estaciones de monitoreo. No se ha podido encontrar una explicación para este hecho y puede que se deba en realidad a alguna falla el análisis o exposición de los tubos.
SEMAPA 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 Enero Febrero Ma rzo Abril Ma yo Juni o Julio Ago sto Sept. Oc t. Nov. Dic. Mes Conce n tra c ión NO 2 [µg/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 7: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de SEMAPA, zona norte de la ciudad, en los últimos cinco años (2002 al 2006).
Jaihuayco 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 Enero Febrero Ma rzo Abril Ma yo Juni o Julio Ago sto Sept. Oc t. Nov. Di c. Mes Conce n tración de NO 2 [µg/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 8: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de Jaihuaico, zona sud de la ciudad, en los últimos cinco años (2002 al 2006). Plaza Colón 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 Enero Febrero Ma rzo Abril Ma yo Juni o Julio Ago sto Sept. Oc t. Nov. Dic. Mes Conce n tración de NO 2 [µ g/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 9: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de Plaza Colón, centro de la ciudad, en los últimos cinco años (2002 al 2006).
Demetrio Canelas 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 Enero Febrero Ma rzo Abril Ma yo Juni o Julio Ago sto Sept. Oc t. Nov. Di c. Mes Conce n tración de NO 2 [µg/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 10: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de parque Demetrio Canelas, zona oeste de la ciudad, en los últimos cinco años (2002 al 2006).
Muyurina / UCB 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Mes C oncentr ación de N O2 [ µg/ m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 11: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de parque la estación UCB, zona noreste de la ciudad, en los últimos cinco años (2002 al 2006
Viaducto 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Mes C oncentr ación de N O2 [ µg/ m 3 ] 2003 2004 2005 2006
Figura 12: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de Viaducto, zona oeste de la ciudad, en los últimos cuatro años (2003 al 2006 Parque Tunari 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Mes C oncentr ación de N O2 [ µg/ m 3 ] 2003 2004 2005 2006
Figura 13: Promedios mensuales de la concentración de dióxido de nitrógeno en la estación de Parque Tunari, zona norte de la ciudad, en los últimos cuatro años (2003 al 2006)
0 10 20 30 40 50 60 70
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic.
µ gN O2 /m 3 DC JH PC PT SE VI UC n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Figura 14: Promedio mensual de la concentración de NO2 en los diferentes sitios
de muestro pasivo de la ciudad de Cochabamba, los meses de mayor concentración fueron julio y agosto en el 2006.
En la figura 14 se muestran los promedios mensuales de NO2 medidos en todos los
sitios de muestreo el año 2006. Todos los sitios muestran valores máximos entre los meses de junio y agosto. Una explicación posible es que esta contaminación se deba a alguna fuente que no sea el parque vehicular, las fuentes posibles son las industrias instaladas en la zona sud como la refinería Gualberto Villarroel, las fábricas industriales de ladrillos y las fábricas artesanales de ladrillos, una fábrica de vidrios que también existe en esa zona. Es interesante notar sobre esta misma gráfica que la concentración de NO2 aumenta en el mes de febrero, algo inusual; es posible que esto
se deba a la contaminación aportada por una fuente puntual que tuvo mucha actividad ese mes, aunque también existe la posibilidad de que sea un error en los análisis de los tubos
Las figuras 15 y 16 muestran un resumen de los datos obtenidos en el monitoreo automático la concentración de NO2 en las estaciones de SEMAPA y Plaza Colón el
año 2006. En las gráficas se muestran los promedios diarios de 24h y los máximos diarios de 1h que son los parámetros que tienen establecido un valor guía por la OMS. En el último update de la OMS los valores guía se mantuvieron en 40 µg/m3 para el
promedio anual y en 200 µg/m3 para el máximo de 1h. Estos valores fueron calculados
a partir de los datos obtenidos por los monitores automáticos, sin embargo el autor del presente informe debe señalar que existen serias incoherencias entre los valores en bruto y los valores validados que fueron entregados por el técnico responsable de los equipos automáticos. Lamentablemente no se pudo hacer una auditoria completa al proceso de recolección y validación de los datos por lo que no puede avalar la información mostrada ni las conclusiones que se pueden sacar.
En la figura 13 vemos que en la estación de SEMAPA, en ningún momento se superó el límite de establecido para los máximos de 1h por las guías de la OMS y por la norma boliviana. Los mayores valores se miden normalmente después de la fiesta de San Juan, el 24 de junio, pero el año 2006 se midió el valor máximo el 11 de agosto con un valor de 78,0 µg/m3, el promedio anual en esta estación es de 17,4 µg/m3 (24,6
µg/m3 el año 2005), también por debajo del valor guía establecido. Estas medidas
muestran una diferencia significativa con los datos de la red pasiva, pues el promedio anual en SEMAPA medido por métodos pasivos es de 25,8 µg/m3, pero en ambos
casos se tiene una tendencia a la disminución de la contaminación en este sito. Podemos concluir que no existe un riesgo mayor de intoxicación ni crónica ni aguda por la presencia de NO2 en la atmósfera, en esta zona de la ciudad.
SEMAPA NO2 promedios 2006 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 0 1 -ene 2 9 -ene 26-f e b 26 -m a r 23-abr 21-m a y 18-jun 16 -jul 1 3 -ago 10 -s e p
08-oct 05-nov 03-dic 31-dic
Fecha NO 2 [µg/m 3 ] Max diario de 1h Promedio 24 h
Figura 15: Promedios diarios y máximos diarios de una hora para la concentración de NO2 calculados a partir de datos obtenidos con monitores
automáticos en la estación de SEMAPA.
En la figura 16 observamos los valores obtenidos en el punto de monitoreo automático de la Plaza Colón, para los promedios de 24h y para los máximos de 1h. En esta figura se pueden apreciar algunas irregularidades en las mediciones que no son normales para las concentraciones de NO2, sobre todo a inicios del mes de mayo, donde
observamos un aumento brusco de la contaminación para luego tener una tendencia a las disminución que es por lo demás extraña, esta situación no se observa en las mediciones de tubos pasivos. Otro comportamiento extraño en los datos es que la concentración disminuye en los meses de junio y julio, cosa que es contraria a lo observado en todos los puntos de muestreo pasivo. Es posible que estas desviaciones se deban a algún problema en la operación de los equipos o en el tratamiento de los datos. Lamentablemente no fue posible encontrar las causas exactas de estas desviaciones por que no se contó con la información necesaria.
Debido a las incoherencias que presentan estos datos, consideramos que no es recomendable hacer mayores interpretaciones sobre los mismos y remitirnos a los valores medidos con los tubos pasivos, que presentan un comportamiento mucho más regular a lo largo del tiempo.
Plaza Colón NO2 promedios 2006 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 01 -e n e 29 -e n e 26-f e b 26 -m a r 23-abr 21-m a y 18-jun 16 -jul 13 -a g o 10 -s e p
08-oct 05-nov 03-dic 31-dic
Fecha NO 2 [ µg/m 3 ] Max diario de 1h Promedio 24 h
Figura 16: Promedios diarios y máximos diarios de una hora para la concentración de NO2 calculados a partir de datos obtenidos con monitores
automáticos en la estación de Plaza Colón. Los datos validados tienen serias incoherencias por lo que consideramos que estos valores no son confiables.
De acuerdo a los datos obtenidos, sólo en la estación de la Plaza Colón se supera el valor guía de la OMS para los promedios diarios máximos de 1h (200 µg/m3) en
algunas ocasiones. El valor establecido por la norma boliviana para promedios diarios de 24 horas (150 µg/m3), ha sido superado en 4 ocasiones en esta misma estación.
Sin embargo es necesario hacer notar que, debido a los evidentes errores en los datos no es pertinente sacar muchas conclusiones al respecto en este sitio de muestreo. De acuerdo a los datos de los tubos pasivos el promedio anual en la Plaza Colón es de 52,2 µg/m3, lo que demuestra que existen riesgos de intoxicación crónica por NO
2 para
los habitante de esta zona de la ciudad. En la estación de SEMAPA no se superan estos límites en ninguna ocasión. Considerando esta información, podemos concluir que existe un riesgo menor de intoxicación aguda por NO2 para la población expuesta
en esta zona de la ciudad.
3.3 Monitoreo de ozono
El ozono es un contaminante llamado secundario debido a que se forma a partir de otros contaminantes, como los óxidos de nitrógeno y los hidrocarburos, después de un tiempo de exposición a la radiación solar. Generalmente se presenta en barrios alejados de los centros urbanos, más bien en la periferia. Se trata de un gas irritante de las mucosas, puede tener efectos sobre los ojos y sobre el sistema respiratorio. Afecta también a los vegetales, dañando sus hojas y limitando su crecimiento.
En cuanto a los daños a la salud humana, estudios toxicológicos y epidemiológicos muestran que el ozono tiene un efecto tóxico agudo, existen pocas evidencias de un efecto tóxico crónico. El último update de los valores guía de la OMS ha reducido el
valor guía para el promedio diario máximo de 8h de 120 µg/m3 a 100 µg/m3, esto en
base a los últimos estudios que evidencia una efecto tóxico agudo a partir de este nivel de exposición mediante estudios epidemiológicos de series de tiempo. La legislación boliviana sólo establece una norma para el promedio diario máximo de 1h en 236 µg/m3, no se tiene una norma boliviana para el promedio diario máximo de 8h.
3.3.1 Metodología del monitoreo de ozono
El ozono es monitoreado por monitores automáticos y monitores pasivos. El monitoreo automático se lo realiza en dos puntos de muestreo, uno ubicado e la estación de SEMAPA (SE), en la zona norte y otro en las oficinas del PROMIC (PT), en el extremo norte de la ciudad, justo al borde del bosque de pinos del parque Tunari. Se utilizan equipos de la firma API, modelo 400 A. Estos equipos son calibrados utilizando un generador de ozono, cada dos semanas o cada que los chequeos del zero y el span indican que es necesario hacerlo. Estos equipos miden la concentración cada 5 s y almacenan datos promedio de periodos de 15 min, los 365 días del año. Los valores medidos son validados, eliminando los datos que tengan algún vicio o sesgo que los invalide y, en caso de ser necesario se aplican correcciones por la deriva del zero y el span.
El monitoreo pasivo se realiza utilizando tubos de difusión de la firma PASSAM AG. Los tubos son expuestos durante una semana y luego recolectados para ser analizados en el laboratorio de la UCB.
El monitoreo de ozono por métodos pasivos ha sido efectuado hasta febrero del año 2004 en intervalos de dos semanas; es decir, los valores de concentración que se obtenían eran promedios de 14 días. Posteriormente, a partir de marzo del mismo año, este intervalo ha sido reducido a una semana. Esto debido a que una serie de estudios realizados por el equipo de la red MoniCÄ demostraron que si se dejan más tiempo, los tubos de ozono generan valores muy desviados del valor real ya sea por la presencia de interferentes o por una sobre-oxidación del DPE (reactivo colector del ozono); los valores pueden desviarse hacia mayores concentraciones o hacia menores concentraciones.
El año 2006 se monitoreó el ozono en 7 estaciones, a saber:
Pque. Demetrio Canelas (DC) Jaihuayco (JH)
Parque Tunari (PT) Plaza Colón (PC)
SEMAPA (SE) UCB – Tupuraya (UC)
Viaducto (VI)
3.3.2 Resultados del monitoreo de ozono
Considerando que la toxicidad del ozono es de naturaleza esencialmente aguda, lo más importante para este contaminante es analizar las dosis de corto plazo que recibe la población expuesta.
En las figuras 15 y 16 se muestran los promedios diarios de: máximos de 1h, máximos de 8h y promedios de 24h, medidos en las estaciones de SEMPA y Parque Tunari. Como se puede observar en estas gráficas, la estación del Parque Tunari presenta concentraciones más elevadas de ozono que la estación de SEMAPA, esto debido eventualmente al hecho de que se encuentra más al norte de la ciudad y esto favorece la formación y la permanencia del ozono en el aire, al estar más alejada de las zonas de mayor emisión de contaminantes en la ciudad.
SEMAPA: O3 promedios 2006 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 01.01 29.01 26.02 26.03 23.04 21.05 18.06 16.07 13.08 10.09 08.10 05.11 03.12 Fecha O3 [µg/m 3 ] Max 8h Promedio diario Máx 1h
Figura 17: Promedios diarios de 1h, 8h y 24h de ozono, calculados para la estación de SEMAPA, zona norte de la ciudad,, durante el año 2006.
Parque Tunari: O3 promedios 2006
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 01.01 29.01 26.02 26.03 23.04 21.05 18.06 16.07 13.08 10.09 08.10 05.11 03.12 Fecha O3 [µg/m 3 ] Max 8h Promedio diario Máx 1h
Figura 18: Promedios diarios de 1h, 8h y 24h de ozono, calculados para la estación del Parque Tunari, extremo norte de la ciudad, durante el año 2006.
En ambos sitios se observa una clara estacionalidad de los niveles de contaminación por ozono. Los meses de mayor concentración de ozono se presentan entre agosto y noviembre, siendo en general el mes con mayor concentración el mes de septiembre.
Los meses de menor concentración de ozono son los meses de mayo y junio. Esta misma estacionalidad se observa en los puntos en que se utilizan métodos pasivos para la medición del ozono (ver figuras17 a 20) y se repite año a año desde que se empezó el monitoreo de ozono. En la figura 21 podemos ver que esta estacionalidad se establece en todos los puntos de monitoreo pasivo del ozono. Esta estacionalidad es lo que se espera de un contaminante secundario como el ozono, que se forma esencialmente gracias a la presencia de contaminantes primarios como hidrocarburos volátiles y NO2 que interactúan con la radiación solar.
En general observamos que existe una buena correspondencia entre los datos obtenidos con monitores automáticos y los datos obtenidos con monitores pasivos en cuanto a la variación relativa de la concentración de ozono a lo largo del año, y también en cuanto a los valores absolutos. En la estación de SEMAPA el promedio anual del 2006 fue de 34,0 µg/m3, en la estación de Parque Tunari fue de 48,3 µg/m3,
de acuerdo al monitoreo con equipos automáticos; los valores correspondientes medidos con tubos pasivos que indican promedios anuales de 38,5 (SE) y 40,9 (PT) µg/m3, respectivamente. Es posible que los valores de ozono medidos en la estación
de SEMAPA con tubos pasivos tengan alguna distorsión por algunos cambios que se efectuaron al construir una nueva caseta para los equipos de monitoreo automático. Se harán algunos estudios para levantar esta discrepancia. Sin embargo también se observó que en la estación de Parque Tunari, los equipos de monitoreo automático daban valores elevados por las noches, incluso con algunos picos de ozono, esta señal puede ser producto de una interferencia por la presencia de terpenos en el aire, que es un interferente importante en la medición de ozono por absorción óptica. De todas maneras la coherencia que se observa entre los valores obtenidos con monitores automáticos y los monitores pasivos no permite concluir que son valores de buena calidad y con poca desviación de los valores reales.
Promedios anuales, año 2005
26,5 25,9 19,2 40,4 39,1 18,7 29,5 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 DC JH PC PT SE UC VI Estación de Monitoreo O3 [ µg/m 3 ]
Figura 19: Promedios anuales de ozono, medidos con tubos pasivos en los sitios de muestreo de la red MoniCA el año 2006
Analizando los valores anuales promedio obtenidos en los diferentes sitios de muestreo (cf. Fig 19), está claro que la contaminación con ozono es mayor en los puntos situados en la periferia de la ciudad, sobre todo hacia el norte y el oeste de la ciudad, la estación de Parque Tunari (PT) presenta la mayor concentración promedio, seguida por la estación de SEMAPA (SE), ambas estaciones se encuentran al norte de la ciudad. La siguiente zona es la zona oeste donde se encuentra la estación de Viaducto (VI). El centro de la ciudad presenta concentraciones relativamente bajas de ozono, esto debido a que la presencia de hidrocarburos volátiles en esta región impide la formación y persistencia del ozono. Esta distribución espacial de la contaminación por ozono es consistente con el régimen de vientos que tiene la ciudad. Durante el día los vientos vienen del sur debido al viento anabático de montaña, provocado por la presencia de la cordillera del Tunari en la zona norte.
Las figuras 20 a la 23 muestran la variación estacional en cuatro estaciones diferentes de monitoreo de ozono. Es interesante observar que la concentración de ozono sigue muy de cerca la intensidad de radiación solar. Los meses con mayor concentración de ozono son: febrero y marzo en el verano y septiembre y octubre en la primavera, aunque el año 2006 el mes de agosto también presentó concentraciones elevadas. Esta misma estacionalidad se observa en los datos obtenidos con los monitores automáticos. Jayhuaico 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic.
Mes Concentr ación O 3 [ µg/ m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 20: Promedios mensuales de la concentración de ozono en la estación de Jayhuaico, medidas por métodos pasivos desde el 2002 al 2005.
Parque Tunari 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic.
Mes C o ncentraci ó n O3 [mg /m3] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 21: Promedios mensuales de la concentración de ozono en la estación de Parque Tunari, medidas por métodos pasivos desde el 2002 al 2006.
SEMAPA 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic.
Mes C o ncentraci ó n O3 [mg /m3] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 22: Promedios mensuales de la concentración de ozono en la estación de SEMAPA, medidas por métodos pasivos desde el 2002 al 2005.
Muyurina/UCB 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic. Mes C oncent raci ón O3 [m g/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 23: Promedios mensuales de la concentración de ozono en la estación de Muyurina/UCB, medidas por métodos pasivos desde el 2002 al 2006.
0 10 20 30 40 50 60 70
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Sept. Oct. Nov. Dic.
µ gO 3 /m 3 DC JH PC PT SE UC VI n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.
Figura 24: Promedios mensuales de la concentración de ozono en las diferentes estaciones de monitoreo pasivo de la red MoniCA durante el año 2005. El mes de noviembre no se tuvieron suficientes datos como par calcular el promedio mensual.
Promedio anual por sitio 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 DC JH PC PT SE UC VI Sitio Co ncent ra c ió n d e O 3 [µg/m 3 ] 2002 2003 2004 2005 2006
Figura 25: Promedios anuales en los diferentes sitios de muestreo de ozono por tubos pasivos desde el año 2002 al 2006.
En cuanto a la tendencia de la contaminación por ozono, parece establecerse una ligera disminución en la concentración de ozono en toda la ciudad, tal como lo indica la figura 25. La misma tendencia la muestran los monitores automáticos entre el 2005 y el 2006; los promedios anuales en SEMAPA son: 46,9 y 34,0 µg/m3 para estos dos
años y en la estación de Parque Tunari: 64,0 y 48,3 µg/m3.
Si analizamos los riesgos para la salud que implica el ozono constatamos que, ni en SEMAPA ni en el Parque Tunari se supera el límite establecido por la norma boliviana de 236 µg/m3. El valor guía de 100 µg/m3 para máximos de una 8 horas es superado
una vez en el Parque Tunari, el año 2006. Esto indica que los picos de concentración de ozono en SEMAPA y en la estación de Parque Tunari tienden a disminuir. El detalle se observa en la tabla 2.
Tabla 2: Número de días que se superan los valores guía establecidos por la OMS en cuanto a promedios de ozono de 8h, los años 2004 y 2005.
Valor guía Estación Año 2004 Año 2005 Año 2006
100 µg/m3 SEMAPA 32 28 0 Parque Tunari 70 76 1 120 µg/m3 SEMAPA 5 1 0 Parque Tunari 6 6 0
En cuanto a los riesgos para la población, queda claro que el riesgo el año 2006 se ha reducido sensiblemente ya que casi no se sobrepasó el límite de los 100 µg/m3
reducción de la contaminación por ozono es un signo positivo, consistente con la reducción de la contaminación por NO2 que se observó también el año 2006.
3.4 Monitoreo de SO2
El dióxido de azufre es un contaminante emitido principalmente por procesos de combustión que utilizan combustibles que contienen azufre. Afortunadamente, los combustibles que se utilizan en la ciudad de Cochabamba para los vehículos, tienen bajos contenidos de azufre, esto redunda en emisiones muy bajas por parte del parque automotor. Sin embargo, existen otras fuentes de emisión como algunas fuentes puntuales y de área que utilizan como combustible carbón o leña, tal vez la principal fuente de emisiones de SO2 en la ciudad de Cochabamba se deba a las ladrilleras en
la zona sud y el consumo doméstico de leña para la cocina.
El SO2 tiene efectos tóxicos tanto agudos como crónicos. Los efectos agudos se
revelan esencialmente como irritaciones del sistema respiratorio, disminución de la oxigenación y incremento de las crisis de asma, también se manifiestan problemas cardiacos. La toxicidad crónica del SO2 se manifiesta más mediante estudios
epidemiológicos que analizan la mortalidad y la morbilidad de las poblaciones expuestas, sobre todo en enfermedades respiratorias en niños y personas adultas. En muchos casos es difícil diferenciar el efecto del SO2 por la presencia de otros
contaminantes asociados como las partículas en suspensión.
El último update de la OMS establece un valor guía de 500 µg/m3 para exposiciones
de 10 minutos y de 20 µg/m3 para promedios de 24 h. Estos valores han sido
reducidos considerando nuevas evidencias epidemiológicas de la toxicidad del SO2.
Anteriormente se tenía un límite de 125 µg/m3 para promedios diarios y de 50 µg/m3
para promedios anuales, pero se ha podido constatar que existen efectos tóxicos significativos a concentraciones menores. En la nueva versión ya no se establece un promedio anual debido a que el promedio diario subroga el valor anual y asegura un riesgo menor para intoxicaciones crónicas.
La legislación boliviana establece un límite de 365 µg/m3 para promedios de 24h y de
80 µg/m3 para el promedio anual. Obviamente estos valores tienen que ser revisados a
la luz de los nuevos conocimientos sobre la toxicidad del SO2 generados por estudios
recientes.
3.4.1 Metodología de monitoreo de SO2
El dióxido de azufre es monitoreado únicamente en la estación de la Plaza Colón, al centro de la ciudad y zona de alto tráfico vehicular. Se utilizan un equipo de la firma API, modelo 100 A. El equipo es calibrado cada dos semanas o cuando es necesario, de acuerdo a los chequeos de zero y span. La calibración se hace utilizando un gas patrón de la firma Scout-Marrin y un sistema de dilución para conseguir las concentraciones necesarias para la calibración Se mide la concentración a intervalos de 5 segundos y cada 15 minutos de registra el valor promedio del periodo, durante todo el año. Los valores registrados son luego procesados, analizados y validados, eliminando aquellos valores que tengan algún vicio o falla que los invalide. Al final del año este equipo ha sido trasladado a la nueva estación del Parque Kanata.
3.4.2 Resultados del monitoreo de SO2
En la estación de Plaza Colón se mide la contaminación emitida esencialmente por los vehículos automotores; como el combustible que se utiliza en la ciudad de Cochabamba tiene muy poco azufre, las emisiones de SO2 de los vehículos no son
muy importantes. La figura 24 muestra un resumen de las medidas realizadas a través de los promedios diarios de 24 h y los máximos diarios de 15 minutos.
Plaza Colón, año 2006: Promedios diarios de SO2 0,000 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 90,000 01.01 29.01 26.02 26.03 23.04 21.05 18.06 16.07 13.08 10.09 08.10 05.11 03.12 31.12 Fecha SO 2 [µg/m 3 ] promedio 24 h Máx. 15 min. Máx de 1 h
Figura 26: Promedios diarios de 24 h, máximos diarios de 1 h y máximos diarios de 15 minutos para la concentración de SO2, medidos en la estación de la
Plaza Colón, zona central de la ciudad.
De acuerdo a los resultados obtenidos, en ningún momento se superan los valores guía de la OMS establecidos para efectos tóxicos agudos (500 µg/m3 en 10 min.). Sin
embargo, sí se sobrepasa el nuevo valor guía para 24h que es ahora de 20 µg/m3. El
año 2006 no se sobrepasó este límite en ninguna ocasión; el promedio anual en Plaza Colón es de 9,5 µg/m3, valor inferior al valor guía de la OMS y a la norma boliviana.
Debido a que en la zona sur se tiene importantes fuentes de SO2 por el uso de
combustibles que contienen mayor proporción de azufre como la leña y el carbón, además de otos productos, se desplazará el punto de monitoreo de SO2 hacia esta
zona a partir del año 2007.
Si asumimos que los últimos valores guía de la OMS deben ser tomados en cuenta, llegamos a la conclusión de que los niveles de SO2 deben estar afectando muy poco la
salud de la población, incluso considerando efectos de intoxicación crónica. Los efectos agudos de la contaminación por SO2 deben ser mínimos ya que en ningún
momento se sobrepasan los valores guía de la OMS.
3.5 Monitoreo de CO
El monóxido de carbono es un gas emitido por los procesos de combustión, principalmente cuando éstos se producen con una combustión incompleta del combustible por falta de oxígeno en el proceso. Las fuentes de emisión de CO son muy diversas y las más importantes son de origen natural, pero en los centros urbanos, los vehículos son una fuente importante de este contaminante primario, también se pueden tener otras fuentes significativas como el uso doméstico de leña o carbón y algunos procesos industriales que generan CO. En el caso de las emisiones vehiculares, el estado del motor del vehículo en cuanto a su regulación y
Los efectos tóxicos en el ser humano pueden ser agudos o crónicos. Los efectos agudos de caracterizan por dolores de cabeza y somnolencia, si la concentración es muy elevada provoca la muerte por asfixia ya que CO en la sangre reduce la capacidad de transporte de oxígeno. En cuanto a sus efectos crónicos, agrava las dolencias crónicas del corazón y pulmones.
Las normas bolivianas para este contaminantes asumen los mismos valores que los valores guía de la OMS: 10 mg/m3 para promedios diarios máximos de 8h y 30mg/m3 para promedios diarios máximos de 1h. No se establecen valores para periodos más largos de tiempo ya que no se ha evidenciado efectos crónicos a menores concentraciones.
3.5.1 Metodología de monitoreo del CO
El CO se mide en la estación de Plaza Colón que es el sitio con mayor contaminación vehicular. Se utilizan equipos de monitoreo automático de marca API, modelo 300. El equipo es calibrado cada dos semanas o cuando es necesario, de acuerdo a los chequeos de zero y span. La calibración se hace utilizando un gas patrón de la firma Scout-Marrin y un sistema de dilución para conseguir las concentraciones necesarias para la calibración Se mide la concentración a intervalos de 5 segundos y cada 15 minutos de registra el valor promedio del periodo, durante todo el año. Los valores registrados son luego procesados, analizados y validados, eliminando aquellos valores que tengan algún vicio o falla que los invalide. Este equipo es más delicado y propenso a fallas, por lo que se hace necesario especial cuidad en su mantenimiento y calibración.
3.5.2 Resultados del monitoreo de CO
Por fallas serias en los equipos no se pudo monitorear del CO todo el año 2006. Se espera tener el equipo operando a partir del año 2007.
4
Información meteorológica
La red MoniCA posee una estación meteorológica ubicada en la estación de monitoreo de SEMAPA, en la zona norte de la ciudad. En esta estación se miden las siguientes variables: temperatura, humedad, radiación solar, precipitación pluvial y velocidad y dirección del viento.
A continuación presentamos el resumen de los valores medidos para estas variables, en los anexos se encuentra el detalle de todos los valores medidos.
-5,0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 01.01 31.01 02.03 01.04 01.05 31.05 30.06 30.07 29.08 28.09 28.10 27.11 27.12 Fecha Temper atur a [ºC] Media Máximo Mínimo
Figura 27: Temperatura máxima, media y mínima diarias a lo largo del año 2006, en la estación de SEMAPA.
La temperatura media durante al año 2006 fue de 17,8 ºC, según las medidas en la estación de SEMAPA. La temperatura más elevada se registró el 14 de octubre con 32,1 ºC y la más baja el 6 de julio con 2,3 ºC. Las máximas variaciones de temperatura se registran en invierno donde se llegan a tener variaciones de hasta 23 ºC en un mismo día. El promedio anual de la temperatura máxima diaria es de 25,6 ºC y el promedio anual de la temperatura mínima diaria es de 11,0 ºC.
La figura 28 muestra un resumen de la humedad relativa durante el año 2006. La humedad relativa promedio anual es de 37,7 % en la estación de SEMAPA. Este valor es bajo comparado con los valores medidos en la estación de ASSANA en la zona del aeropuerto, que registra promedios anuales cercanos al 50%. Por otra parte los valores mínimos registrados, que frecuentemente se sitúan en un límite inferior, indican que el sensor tiene un problema de calibración. Por ello los valores absolutos medidos no son confiables. Si embargo es posible analizar la variación relativa de la humedad a lo largo del año.
Como podría esperarse, los meses más secos del año son los meses de julio y agosto donde la humedad diaria promedio desciende a un 25%, esto debido a que en estos meses prácticamente no llueve. A partir de septiembre la humedad aumenta y los valores máximos se registran en los meses de enero y febrero.
0 20 40 60 80 100 01.01 31.01 02.03 01.04 01.05 31.05 30.06 30.07 29.08 28.09 28.10 27.11 27.12 Fecha Hume da d Re lativa [%] Media Máximo Mínimo
Figura 28: Humedad relativa máxima, media y mínima diaria, durante el año 2006 en la estación de SEMAPA. 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 01.01 31.01 02.03 01.04 01.05 31.05 30.06 30.07 29.08 28.09 28.10 27.11 27.12 Fecha Vel o ci dad en [ m /s ] Promedio Máximo Mínimo
Figura 29: Velocidad del viento en la estación de SEMAPA en el año 2006, se muestran los promedios diarios y los máximos y mínimos diarios.
La figura 29 muestra un resumen de los datos de la velocidad del viento. La velocidad promedio anual el año 2006 fue de 3,74 m/s, el promedio anual de los máximos fue de 9,16 m/s y el promedio anual de los mínimos fue de 1,09 m/s. La intensidad de los
vientos es bastante estable a lo largo de todo el año, aunque se produce un ligero aumento en los meses de agosto y septiembre, donde también se registran los vientos más fuertes. La mayor velocidad del viento se registró el 10 de enero con una velocidad máxima de 22,1 m/s (79,6 km/h).
En cuanto a la dirección de los vientos, el sensor de medición no funcionó bien la una parte del año, por lo que no es posible establecer una rosa de vientos anual. Sin embargo, es posible analizar la información de algunos meses. En la figura 30 se muestran las rosas de vientos del mes de agosto y del mes de marzo. Podemos observar diferencias que refleja el comportamiento de los vientos en estas dos épocas del año. La mayor parte del tiempo se tienes vientos del sur, del este y del oeste. Esto explica las elevadas concentraciones de ozono en la zona norte de la ciudad, patrón que se repite a lo largo de todo el año.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSO SO OSO O ONO NO NNO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSO SO OSO O ONO NO NNO
Figura 30: Dirección del viento en la estación de SEMAPA. La figura de la izquierda muestra la rosa de vientos en el mes de agosto y la de la derecha en el mes de marzo del 2006.
Un resumen de la información recogida en cuanto a la radiación solar se muestra en la figura 31. En esta figura apreciamos los máximos de radiación diarios, la radiación diaria promedio y la energía incidente diaria. La máxima intensidad de radiación de registró el 25 de enero con 1220 W/m2, y la máxima energía diaria incidente el 28 de octubre con 7,5 kWh/m2. La energía incidente promedio anual es de 3,77 kWh/m2. La energía incidente en los meses de invierno, junio y julio, baja a un promedio diario de unos 3,77 kWh/m2.
La precipitación pluvial no pudo ser medida en la última parte del año por lo que no se pudieron medir los meses de noviembre y diciembre. Esto debido también a obras que se realizaron cerca del punto de medición y que obligaron a su traslado y reinstalación. Los datos recogidos están graficados en la fig. 32
-200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 01.01 31.01 02.03 01.04 01.05 31.05 30.06 30.07 29.08 28.09 28.10 27.11 27.12 Fecha Ra di aci ón S o la r [W /m 2 ] 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 En ergía In cident e [ k Wh/m 2 ] Máximo diario Promedio diario Energía incidente
Figura 31: Radiación solar medida en la estación de SEMAPA, a lo largo del año 2006, se muestra el promedio diario y el máximo diario (eje de la
izquierda) y la energía diaria incidente (eje de la derecha, línea gruesa).
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 1-ene 28-ene 24-feb 23-mar 19-abr 16-may 12-jun 9-jul 5-ago 1-sep 28-sep 25-oct 21-nov 18-dic Fecha P re c ip it a c ió n [m m] , In te n s id a d [ m m /h ] Máximo Intensidad Precipitación diaria
Figura 32: Precipitación pluvial e intensidad de precipitación a lo largo del año 2006. Los meses de noviembre y diciembre no se pudo medir estos parámetros por fallas en el equipo
5
Análisis de la continuidad y Calidad del monitoreo
Como es normal en una red de monitoreo de la calidad del aire, en particular con equipos automáticos, se produjeron algunos percances con los equipos que provocaron la pérdida de información y en algunos casos el registro de datos que no son confiables. En la tabla 3 presentamos los datos de continuidad de las medidas y una apreciación de la calidad de los datos registrados.
Las fallas en los equipos se deben a problemas internos y a soporte externo. Los cortes de luz son frecuentes. En algunos casos se observa que existen problemas en la calibración de los equipos de monitoreo de los contaminantes. Se ha podido establecer que las principales fallas ser produjeron en los equipos de monitoreo de NO2 y CO que también son los equipos más delicados en su operación por la
complejidad del método de medición. Los monitores de ozono y SO2, son más estables
y proveen de valores más confiables. También se ha detectado algunos sesgos introducidos por el proceso de validación y corrección de los datos, este aspecto ya se lo señaló en anteriores oportunidades lo que implica que es necesario tomar medidas la respecto; puede ser necesario no realizar ninguna corrección o manipulación de los datos brutos.
En cuanto a la calidad de los datos del monitoreo pasivo, se han realizado varios controles de calidad utilizando tubos preparados por la empresa PASSAM y expuestos en Cochabamba que luego fueron comparados con los preparados en nuestros laboratorios. Las diferencias se han mantenido dentro del rango de incertidumbre propio del método. En cuanto a la continuidad de este método de monitoreo, se tuvieron algunas dificultades en la provisión de reactivos que son considerados como sustancias controladas por los organismos de control policial. Esto provocó la pérdida de 2 semanas de datos durante el año 2006, es decir un 4 % de los datos.
El monitoreo de PM10 no se realiza en las condiciones ideales pues no se cuenta con los ambientes de atmósfera controlada que recomiendan los métodos de pesado de los filtros. Sin embargo, se tiene el cuidado de secar bien los filtros antes de pesarlos, y, luego de la recolección, se seca nuevamente el filtro antes de pesarlos nuevamente para determinar la masa de partículas recolectadas. El flujo de muestreo es controlado periódicamente de manera a mantenerlo dentro del rango aceptado.
Tabla 3: Continuidad y calidad de las medidas realizadas el año 2006 con equipos automáticos
Parámetro Estación Datos validados Calidad de los datos
SEMAPA 81,2 % Regular, se perdió una
buena cantidad de datos y se detectaron
incoherencias en el comportamiento de los valores de concentración NO2
Plaza Colón 66,8 % Mala, los valores son
incoherentes con el comportamiento normal de la concentración de NO2 y se detectaron sería incoherencias en la validación de los datos.
Parámetro Estación Datos validados Calidad de los datos
SEMAPA 98,5% Buena.
O3
Parque Tunari 98,8% Buena
SO2 Plaza Colón 96,5 % Buena, salvo algunos
valores anormales que pueden ser fruto de una fuente puntual ocasional
CO Plaza Colón 0,0 % No se monitoreó ozono el
año 2006 por fallas graves en el equipo.
Temperatura SEMAPA 95,8% Buena
Humedad SEMAPA 80,2 % Regular a mala, los
valores no son
coherentes, sobre todo en la segunda parte del año
Radiación solar SEMAPA 85,4 % Buena
Velocidad del viento SEMAPA 97,2 % Buena
Dirección del viento SEMAPA 77,2 % Buena, se reparó el
sensor.
Precipitación pluvial SEMAPA 75,5% Buena, se perdieron datos
en meses de lluvia.
6
Conclusiones
En cuanto a la contaminación del aire el año 2006, podemos concluir que se ha detectado un cambio de tendencia hacia una reducción de la contaminación en todos los parámetros medidos, en particular en cuanto al NO2 y el ozono. En cuanto a la
concentración de partículas menores a 10 micras, se ha observado una importante disminución en cuanto a la proporción de días que se superan los límites establecidos por la norma boliviana. Sin embargo, la cantidad de días que se supera la norma de la OMS para promedios diarios sigue siendo muy elevada y no sufrido muchos cambios, también en cuanto al promedio anual, que es superado en casi un 300%.. Esto implica que el problema de la contaminación por partículas que tiene la ciudad de Cochabamba sigue siendo el más serio y urge tomar medidas para reducir la contaminación por material particulado. De acuerdo a los valores medidos, existe un serio riesgo de intoxicación tanto aguda como crónica por material particulado, si tomamos en cuenta los últimos valores guía de la OMS
La contaminación por dióxido de nitrógeno se ha reducido en todas las zonas de la ciudad en relación al año 2005, esto probablemente debido al aumento de la proporción de vehículos a gas natural, y a pesar del aumento en el número de vehículos en el parque vehicular. En general no se superan los límites establecidos por la legislación boliviana y el valor guía anual establecido por la OMS se lo supera sólo en la zona central. En consecuencia, el riesgo de intoxicación aguda por NO2 es
de intoxicación crónica es importante en centro de la ciudad y en varios sitios de la periferia donde el promedio anual está cerca de superar el valor guía de la OMS. Los niveles de ozono se han mantenido relativamente estables, con una marcada tendencia a la disminución en algunos puntos en los que las fuentes de contaminación primaria han aumentado. Desde el punto de vista de los riesgos para la salud, las guías de la OMS han revisado el valor guía del máximo diario de 8h reduciéndolo de 120 a 100 µg/m3, esto implica que un mayor número de días supera el valor límite, sin
embargo aún considerando este valor límite, existe una tendencia a disminuir el número de días que se supera este valor guía. Por lo tanto, el riesgo de intoxicación por ozono es reducido en todas las zonas de la ciudad, sin embargo es necesario vigilar la zona norte que tiene mayor concentración de ozono.
La contaminación por SO2 presenta niveles bajos en comparación con otras ciudades,
gracias a que en Bolivia los combustibles que utilizan los vehículos contienen muy poco azufre; además, se han hecho algunos esfuerzos para reducir el uso de combustibles que emiten SO2 como leña, carbón y otros. Si consideramos los nuevos
valores guía de la OMS para los promedios de 24 h (20 µg/m3), observamos que en la
estación de Plaza Colón se sobrepasa este límite algunos días al año, por lo que podemos concluir que el riesgo de intoxicación crónica y subcrónica por SO2 es
pequeño y tiene que ser tomado en cuenta en las acciones de reducción de la contaminación.
El monóxido de carbono no pudo ser medido el año 2006 por lo que no podemos hacer ningún comentario sobre este parámetro.
En conclusión podemos decir que el contaminante de mayor riesgo para la salud en la ciudad de Cochabamba es el material particulado. El dióxido de nitrógeno presenta un riesgo importante de intoxicación crónica, pero con una tendencia a reducirse. En este sentido se recomienda que las medidas de mitigación de la contaminación del aire que se vayan a tomar en la ciudad de Cochabamba apunten principalmente a la reducción de las emisiones de partículas y de dióxido de nitrógeno.
BIBLIOGRAFÍA
[1] WHO. 2000. Guidelines for Air Quality. World Health Organization. Ginebra, Suiza.
[2] WHO. 2001. Air Quality and health impact assessment tool. User’s Manual. Bonn, Alemania.
[3] WHO. 2005. WHO air qualitiy guidelines, global update 2005, Bonn, Alemania. [4] CEPIS-OMS5. 2003. Guías y normas de calidad del aire en exteriores.
Revisado: 04.10.04: http://www.cepis.ops-oms.org.
[5] Alem N. Tesis de Licenciatura en Ingeniería Ambiental, Universidad Católica Boliviana, Cochabama, Bolivia, 2005.
Anexos
Tablas de normas de calidad del aire Síntesis de datos de concentración de SO2
Síntesis de datos de concentración de NO2
Síntesis de datos de concentración de O3
Síntesis de datos meteorológicos: Velocidad de Viento Dirección del viento Temperatura y humedad
Radiación solar
