Contaminación Atmosférica en Argentina Contribuciones de la II Reunión Anual PROIMCA

2009

Selección de artículos completos y resúmenes de la Segunda Reunión Anual Proyecto Integrador para la Mitigación de la Contaminación Atmosférica (PROIMCA) Realizada en San Nicolás, el 30 y 31 de octubre de 2007

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Organizado por Rectorado Secretaría de Ciencia y Tecnología Facultad Regional San Nicolás Grupo de Estudios Ambientales Facultad Regional Buenos Aires Secretaría de Ciencia y Tecnología Facultad Regional Mendoza Grupo de Estudios Atmosféricos y Ambientales

Editores Dr. Ing. S. Enrique Puliafito Dra. Nancy Quaranta

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Copyright @ Universidad Tecnológica Nacional, 2009. Todos los derechos de este libro están reservados. Sólo está permitida la reproducción parcial o total de este libro con fines Académicos siempre que se menciones el origen. Primera Edición: Octubre de 2009

Contaminación atmosférica en Argentina: contribuciones de la II Reunión Anual PROIMCA / edición literaria a cargo de Salvador Enrique Puliafito y Nancy Quaranta. - 1a ed. Mendoza: Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Mendoza, 2009. 249 p.; 29x21 cm. ISBN 978-950-42-0119-9 ISBN 978-950-42-0120-5

Versión impresa Fecha catalogación 08/10/2009 Versión digital E-Book (On-line) Fecha catalogación 01/11/2009

1. Contaminación del Aire. I. Puliafito, Salvador Enrique, ed. lit. II. Quaranta, Nancy, ed. lit. CDD 363.739 2

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PRESENTACIÓN DE ESTE VOLUMEN La Investigación y el Desarrollo científico y tecnológico (I&D) en el ámbito de la Universidad es objeto permanente de definición, discusión, revisión y acreditación a través de diversos mecanismos internos y externos. El proceso de I&D es un mecanismo complejo que involucra diversas etapas que en forma sintética incluyen la formulación de proyectos, la competencia por los fondos y subsidios de investigación, la formación de recursos humanos, la adquisición del equipamiento necesario, la ejecución del proyecto, y finalmente la difusión de sus resultados, por ejemplo, a través de congresos y artículos en revistas especializadas. Si bien este proceso iterativo es bien conocido, su realización es muchas veces áspera, larga y dificultosa, ya que el fracaso en algunas de estas etapas significa la interrupción de este ciclo virtuoso. Más aún, el proceso de acreditación de docentes investigadores ha permitido alcanzar una mayor conciencia de la necesidad y continuidad de cada una de estas etapas. Así la Universidad Tecnológica Nacional viene desarrollando una amplia política de fortalecimiento de las capacidades de sus cuadros de docentes e investigadores a través de la disponibilidad de becas de formación de posgrados y doctorados, mayor disponibilidad de fondos para la adquisición de instrumentación e investigación, evaluación permanente de proyectos de investigación y desarrollo, organización de Grupos y Centros, etc. A nivel nacional, por ejemplo, la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica a través del FONCyT organiza llamados a concursos para subsidios de investigación en forma periódica en diversas modalidades PICT, PICTO, PAE, entre otros. Por otra parte, la competencia por fondos de investigación exige cada vez más una mayor asociación institucional entre investigadores, grupos, centros e institutos a fin de lograr una sinergia más eficiente para el desarrollo de la ciencia y la tecnología. Sin embargo, no siempre es fácil participar o integrarse a esta red de investigación y desarrollo, especialmente para aquellos docentes con muchas horas de dedicación frente a los alumnos. Es por ello que el Proyecto Integrador sobre Mitigación de la Contaminación Atmosférica (PROIMCA), tiene por objeto asociar y aunar esfuerzos de los diversos grupos de investigación que tiene la Universidad Tecnológica Nacional en el área específica de la contaminación atmosférica, y de esta manera contribuir a fortalecer cada una de las etapas descriptas anteriormente. En este marco se presenta este libro con los resultados de la Segunda Reunión Anual del Proyecto Integrador sobre Mitigación de la Contaminación Atmosférica (PROIMCA), realizado en la ciudad de San Nicolás el 30 y 31 de octubre de 2007, en la Facultad Regional San Nicolás de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN). Esta reunión contó con 8 presentaciones sobre calidad del aire, 3 sobre ruido urbano, 3 sobre radiaciones no ionizantes y una sesión de poster con 11 exposiciones. Participaron investigadores de 12 Facultades Regionales: Avellaneda, Bahía Blanca, Buenos Aires, Delta, Córdoba, Mendoza, Rafaela, Río Grande, Rosario, San Nicolás, Santa Fe y Tucumán. Durante esta reunión se invitó a enviar artículos completos de investigación a fin de conformar este presente volúmen. Los artículos recibidos contaron con una evaluación de pares anónima, conformado por los siguientes investigadores: • •

Dr. Edurado Behrentz, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia. Dr. Eduardo Quel, Centro de Investigaciones de las Fuerzas Armadas (CITEFA), Buenos Aires, Argentina 4

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Dra. Laura Dawidoski, Comisión de Energía Atómica (CONEA), Buenos Aires, Argentina Dr. Carlos Puliafito, Universidad de Mendoza, Mendoza. Argentina Ing. Federico Miyara, Universidad Nacional de Rosario, Santa Fe, Argentina Ing. Antonio M. Méndez, Universidad Nacional de La Plata / CIC , Buenos Aires, Agentina • Dra. Nancy Quaranta, Universidad Tecnológica Nacional / CIC, FRSN, Buenos Aires, Argentina • Dr. Ing. Enrique Puliafito, Universidad Tecnológica Nacional /CONICET Mendoza, Argentina. Aprovechamos para agradecer a los evaluadores por su colaboración desinteresada, sus comentarios y opinión experta que contribuyeron a jerarquizar los artículos que aquí se presentan. Dada la amplitud e importancia del tema de la contaminación atmosférica en Argentina, se decidió invitar a investigadores de otros institutos y universidades, que si bien no forman parte de la red UTN del PROIMCA, es importante y oportuno reconcer el aporte que estas instituciones también realizan a la investigación en al área. A los investigadores que aceptaron esta invitación les estamos muy agradecidos por su colaboración que enriquece la presentación de este libro. Los temas de este libro se agrupan entonces en tres partes, una primera parte con los artículos completos de los investigadores invitados. En esta serie econtraremos un artículo sobre modelación de contaminación urbana de fondo e ínidces de calidad del aire en la ciudad de Buenos Aires, luego un artículo sobre las actividades de investigación en calidad del aire que se realiza en la ciudad de Córdoba. A continuación dos estudios realizados en la ciudad de La Plata: un artículo sobre las efectos epidemiológicos que acarrea la contaminación del aire, y el otro sobre los riegos asociados a los hidrocarburos poliaromáticos. Y finalmente el quinto artículo ninvitado presenta una revisión sobre los métodos ópticos de monitero. La segunda parte presenta 12 artículos completos correspondientes al PROIMCA. En un primer artículo se presenta una evaluación de la gestión institucional de los problemas de calidad del aire, y luego una descripción del proyecto PROIMCA. Le siguen cuatro artículos sobre calidad del aire que muestran diversos aspectos metodológicos y estudios de casos de varias ciudades argentinas. Posteriormente se presentan cuatro artículos sobre la problemática de ruido urbano, un artículo sobre radiación electromagnética no ionizante, y finalmente un artículo sobre emisiones de gases de efecto invernadero sobre la Ciudad de Buenos Aires. En la tercera parte se presentan los resúmenes de los exposiciones realizadas en la Reunión de San Nicolás. Es nuestra intención que esta colección de artículos y resúmenes pueda dar una visión rápida pero amplia de la diversidad y profundidad de los trabajos de investigación científica y tecnológica que se llevan a cabo a nivel nacional y en particular en la Universidad Tecnológica Nacional en esta rama específica. Y por otra parte esperamos poder cumplir con los objetivos propios de este proyecto que es la difusión del esfuerzo de la comunidad universitaria para dar respuesta a problemas sensibles como lo son los de la contaminación ambiental.

Dr. S. Enrique Puliafito Dra. Nancy Quaranta Editores

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INDICE PRIMERA PARTE: Artículos invitados 1 2

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Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires, L. Venegas y N. Mazzeo Evaluación de la calidad del aire y mediciones de radiación UV-B y total en la ciudad de Córdoba, B. Toselli, L. Olcese, G. Palancar, F. Ahumada, M. López, G. Andrada y R. Fernández Calidad del aire y salud infantil en áreas urbanas e industriales de La Plata y Ensenada, Argentina; N. Cianni, A. Müller, P. Lespade, M. Aguilar, N. Matamoros, E. Colman, M. Martín, V. Chiapperini, L. Bussi, L. Massolo, F. Wichmann, A. Porta. Estimación del riesgo asociado a PAHs en ambientes urbanos e industriales, L. Massolo, A. Müller, M. Rehwagen, A. Porta, O. Herbarth, A. Ronco Métodos ópticos aplicados al monitoreo de contaminantes atmosféricos. J. Reyna Almandos; F., Videla; D., Schinca; G., Ratto; J.C. Ragaini; V. Sacchetto, M. Rosato, N. Arrieta, J. Bazán

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SEGUNDA PARTE: Artículos completos PROIMCA 1 2 3 4 5 6

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Gestión de la calidad del aire en Argentina. E. Puliafito, F.R. Mendoza, F.R. Buenos Aires. Proyecto integrador para la mitigación de la contaminación atmosférica. E. Puliafito, N. Quaranta, F.R. Mendoza, F.R. Buenos Aires, F.R. San Nicolás. Modelo en tiempo inverso y régimen dinámico para evaluar emisiones a partir de monitoreo de inmisión. P. Tarela, F.R. Delta. Comparación de modelos de dispersión en el modelado de emisiones gaseosas industriales del Gran Mendoza. D. Allende y E. Puliafito, F.R. Mendoza. Calidad del aire en el polo petroquímico de Bahía Blanca. E. Puliafito, F. Rey Saravia, M. Pereyra, M. Pagani, F.R. Bahia Blanca. Calidad del aire en el microcentro de la ciudad de Santa Fe y sus alrededores: actualidad, tendencias y alternativas. C. Pacheco, R. Ghirardi, C. Enrique, S. Rusillo, D. Imbert, F.R. Santa Fe. Análisis de parámetros representativos del ruido de fondo para distintas zonas urbanas de la ciudad de Bahía Blanca. M. Sequeira, P. Girón, A. Azzurro y L Ercoli, F.R. Bahia Blanca. Identificación de fuentes de ruido en ambientes urbanos industriales. V. Cortínez, M. Sequeira y M. Vidal, F.R. Bahia Blanca. Investigación interdisciplinaria sobre la contaminación sonora en la ciudad de Córdoba. M. Serra, A. Verzini, A. Ortiz Skarp, D. Maza, Y. Petiti, E. López Pereyra, C. Henin, F.R. Córdoba. Caracterización de la contaminación sonora en el microcentro de la Ciudad de Mendoza, C. E. Boschi y G Muñoz Vargas, F.R. Mendoza. Estudio de la contaminación por radiaciones electromagnéticas no ionizantes. N. Mata, P. Baldini y C. Galasso, F.R. Bahia Blanca. Inventario de emisiones para la ciudad de Buenos Aires, E. Puliafito, G. Rojic, F. Perez Gunella, F.R. Buenos Aires.

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TERCERA PARTE: Resúmenes A. Sesión Calidad de aire Sobre el cálculo de la insolación a lo largo del tiempo. R. G. Cionco, M. G. Caligaris y N. E. Quaranta. F. R. San Nicolás 2 Niveles de contaminación de aire: relación con distintos factores. N. Quaranta, M. Caligaris, M. Unsen, G. Rodríguez, H. López, C. Giansiracusa y P Vázquez. F. R. San Nicolás 3 Calidad de aire en la ciudad de Rafaela. N. Quaranta, M. Unsen, C. Giansiracusa, M.C. Panigatti, C. Griffa, R. Bolgione y D. Cassina. F.R.San Nicolás, F.R. Rafaela. 4 Modelo en tiempo inverso y régimen dinámico para evaluar emisiones a partir de monitoreo de inmisión. P. A. Tarela. F. R. Delta

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Monitoreo de dióxido de nitrógeno en la zona céntrica de la ciudad de Rosario mediante equipos pasivo. D. Andrés, E. Ferrero, C. Mackler, E. Santambrosio y D. Mastrángelo. F. R. Rosario Calidad del aire en el microcentro de la ciudad de Santa Fe y sus alrededores: actualidad, tendencias y alternativas. C. Pacheco, S. Rusillo, R. Ghirardi y C. Enrique. F. R. Santa Fe Comparación de modelos de dispersión en el modelado de emisiones gaseosas industriales en el Gran Mendoza. D. Allende y S. E. Puliafito, F. R. Mendoza. Monitoreo de la radiación solar global visible: estudio del impacto de la polución urbana. E. Wolfram, C.I. Repetto, J.C. Dworniczak, R. D’elia, E.J. Quel. F. R. Buenos Aires. Modelación y monitoreo de la calidad del aire en el polo Petroquímico de Bahía Blanca. E. Puliafito, F. Rey Saravia, M. Pereira y M. Pagani. F. R. Buenos Aires / CTE Bahía Blanca. Evaluación de co-exposición a compuestos orgánicos volátiles y metales pesados. Análisis de calidad de aire de alta definición y estudios toxicológicos en una población infantil. P. Tarela y C. López. F.R. Delta; F.R. Río Grande Subsede Ushuaia Efectos de la Corrosión por lluvia acida en San Miguel de Tucumán. N. Neme, N. S. Moya, M. D. Murillo y R. Á. Rivero. F. R. Tucumán. B. Sesión: Contaminación del aire en ambiente laboral e industrial Exposición ocupacional de soldadores a radiaciones no ionizantes. W. Giménez, S. Marcoaldi, L. Peresin y U. Manassero. F.R. Santa Fé.

C. Sesión: contaminación por ruido Caracterización de la contaminación sonora en el microcentro de la ciudad de Mendoza. C. E. Boschi y G. E. Muñoz Vargas. F. R.Mendoza 14 Estudio de ruido de fondo en la ciudad de Bahía Blanca. M. Sequeira, P. Girón, A. Azzurro y I. Ercoli. F. R. Bahía Blanca. 15 Identificación de fuentes de ruido en ambientes urbanos industriales. V. H. Cortínez, M. E. Sequeira y M. C. Vidal. F. R. Bahía Blanca 13

D. Sesión: contaminación por radiación electromagnética no ionizante Estudio de la contaminación por radiaciones electromagnéticas no ionizantes. N. H. Mata, P. N. Baldini y C- L. Galasso. F. R. Bahía Blanca 17 Efecto de los resultados de mediciones de RNI en la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, sobre la población, los prestadores y las autoridades. N. Dalmas, Di Giovanni y A. Aguirre. CITEFA 18 Mapa de radiaciones no ionizantes de la ciudad de Santa Fe. W. Giménez, J. Fernández y U: Manassero. F. R. Santa Fe. 16

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E. Sesión: Contaminación lumínica Contaminación lumínica como tópico en las carreras de ingeniería, N. Quaranta y R. G. Cionco. F.R. San Nicolás. F. Proyectos Presentados Contaminación acústica en ambientes urbanos e industriales. V. H. Cortínez. F.R. Bahía Blanca. Análisis de la contaminación del aire de la ciudad de Buenos Aires. H. A. Choren y N. A. Mazzeo. F. R. Avellaneda. Desarrollo urbano: evolución de las emisiones de carbono. F. Perez Gunella, E. Puliafito, M. Galbán. F.R. Buenos Aires Contaminación del aire en dock sud y sus impactos en áreas circundantes. C. Speltini y N. Mazzeo. F. R. Avellaneda. Proyecto homologado UTN 25/0081 Gestión de tránsito en la ciudad de Santa Fe. J. A. Caminos y E. J. Donet. F. R. Santa Fe. Investigación interdisciplinaria sobre la contaminación sonora en la ciudad de Córdoba. R. Serra, A. M. Verzini, A. H. Ortiz, D. A. Maza, Y. I. Petiti, E. López Pereyra y C. A. Henin. F. R. Córdoba

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PRIMERA PARTE ARTÍCULOS INVITADOS

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Contaminación Atmosférica en Argentina

ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE EN LA CIUDAD DE BUENOS AIRES Laura E. Venegas - Nicolás A. Mazzeo Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Departamento de Ingeniería Química. Facultad Regional Avellaneda Universidad Tecnológica Nacional [email protected], [email protected]

Palabras claves: Índice de calidad del aire, material particulado, óxidos de nitrógeno, Modelos de simulación, Ciudad de Buenos Aires. Resumen: En este trabajo se presenta la definición de diferentes categorías de calidad del aire en relación con un Índice de Calidad del Aire (ICA) y una metodología para su cálculo y aplicación a la ciudad de Buenos Aires. El ICA introducido está basado en los valores calculados, mediante modelos de dispersión atmosférica, de las concentraciones en aire a nivel del suelo de monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y material particulado en suspensión PM-10. El ICA, entre otros aspectos, puede ser utilizado para informar a la población el estado de la calidad del aire en la ciudad. La aplicación a la ciudad de Buenos Aires, utilizando los resultados obtenidos por modelos de dispersión atmosférica, permite obtener la distribución espacial y temporal de la frecuencia horaria por año, de diferentes categorías de calidad del aire en la ciudad 1. INTRODUCCIÓN Cualquier actividad vital altamente organizada y en particular la humana, tiende de algún modo a modificar el ambiente. Esto no sería alarmante: el ambiente posee medios para amortiguar y controlar estas variaciones, siempre que no se superen ciertos límites. En muchos casos, se está alcanzando esos límites. El problema se presenta con especial gravedad en áreas con gran concentración industrial y/o poblacional. Actualmente, en diferentes ciudades, se genera una gran cantidad de datos de calidad del aire ambiente, provenientes de monitoreos sistemáticos y continuos. Los mismos contribuyen a la evaluación y administración del recurso aire, determinando las acciones correctivas más apropiadas a ser aplicadas. Sin embargo, esa gran cantidad de información, puede no presentar una imagen definida de la calidad del aire en un área que posibilite a los responsables de tomar decisiones, comunicar a la población el estado del aire que respira. Con esta finalidad, en muchos países se han desarrollado algunos descriptores que permiten cuantificar la calidad del aire de manera comprensible para el público en general. La necesidad de estos descriptores surge porque la interpretación de la magnitud de la concentración de las sustancias, consideradas en forma individual, puede resultar confusa. Una expresión más “popular” de presentar los datos de concentración de contaminantes en el aire, consiste en la utilización de un “Índice de Calidad del Aire” (ICA). Este procedimiento se aplica en diferentes países (Babcock y Nagda, 1972; US.EPA, 1976, 1999; Kassomenos et al., 1999; Liu, 2002; Sharma et al, 2003; Cheng et al., 2004; Lindley y Crabbe, 2004; Murena, 2004; de Leeuw y Mol, 2005;; Kaushik et al., 2006, Mohan y Kandya, 2007; van den Elshout et al., 2008; Bodnar et al., 2008; Shooter y Brimblecombe, 2008). En este trabajo se presenta, por primera vez, la definición de un Índice de Calidad del Aire (ICA) para la ciudad de Buenos Aires y se describe la aplicación de una metodología destinada a la obtención de la distribución espacio-temporal del ICA en la ciudad.

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Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

Venegas y Mazzeo

2. ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE Recientes esfuerzos realizados para desarrollar índices sectoriales han tendido a concentrarse en problemas ambientales específicos, como por ejemplo, el efecto invernadero. Para ilustrar la contribución realizada por diferentes países al efecto invernadero, el World Resources Institute (WRI) desarrolló el Índice de Efecto Invernadero. Este índice se obtiene multiplicando el incremento en las emisiones estimadas de los tres principales gases que contribuyen al efecto invernadero: dióxido de carbono, metano y clorofluocarbonos, por el valor medio de las emisiones estimado en cada país. El resultado muestra el peso relativo, de cada gas de acuerdo con su potencial de calentamiento. Para obtener el aporte de cada país, los tres indicadores son convertidos a unidades de carbono equivalente. Los índices de calidad del aire han sido los índices sectoriales más desarrollados, debido a los efectos inmediatos que produce el deterioro de la calidad del aire respirado sobre la salud. En el caso específico de la calidad del aire, el Índice de Contaminación Estándar (PSI, Pollutant Standards Index) es posiblemente el más conocido y fue desarrollado en EE.UU. (Ott y Hunt, 1976). También, este índice fue utilizado exitosamente en otros países. El PSI estuvo inspirado en la legislación del sistema de vigilancia de calidad del aire de los EE.UU., que promovía un análisis e informe diario de la calidad del aire basado en un índice común (enmienda a la sección 309 del Acta del Aire Limpio de 1977). Este índice está destinado a evaluar únicamente los efectos de la contaminación sobre la salud humana e incluye sólo seis contaminantes. Los efectos sobre la salud humana son evaluados mediante algunas enfermedades pulmonares. Al no existir ponderación de los efectos causados por los distintos contaminantes, se supone que todos tienen el mismo valor relativo. Peterson (1999) recomienda que la utilización de este índice se limite a las personas que toman decisiones políticas basadas en la información pertinente que proviene de los datos obtenidos mediante mediciones de calidad del aire. 3. METODOLOGÍAS PARA ESTABLECER UN ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE No existen indicadores ambientales universales. Cada sistema, dependiendo de su nivel de agregación, sus categorías, elementos específicos y descriptores seleccionados, establece su propio conjunto de indicadores. En el caso de indicadores para el desarrollo sustentable, la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE, 1993) establece que cuando sea necesario, los indicadores de un país deberán poder ser comparados con los de otros países y los de otros sectores. Una guía metodológica para la elaboración de un índice de calidad ambiental debe incluir: a) Establecimiento del elemento o recurso (en el caso de este trabajo: aire) b) Definición de la propiedad (en el caso de este trabajo: la salud de la población) c) Identificación del descriptor (en este caso: la calidad del aire) d) Selección del indicador (en el caso de este trabajo: concentración de contaminantes en el aire) e) Formulación del índice (es decir, ponderación de las concentraciones como indicadores) Los indicadores pueden constituirse en una valoración del éxito de una acción y crear estímulos para reaccionar ante determinados problemas. No señalan las medidas de política de control que se deban ejecutar. Los responsables de tomar decisiones son los que deberán seleccionar las alternativas que permitirán alcanzar eficientemente las metas establecidas. La importancia del mensaje que transmite un indicador ambiental está limitada por la calidad de los datos que lo sustentan. Debido a ello, es necesario establecer criterios que permitan asegurar que la información básica posea la confiabilidad requerida. Los criterios para la selección de los indicadores varían de acuerdo con los propósitos de los mismos. En general, un indicador debe proporcionar una visión de las condiciones ambientales. Los requerimientos que un indicador debe cumplir incluyen: 10

Contaminación Atmosférica en Argentina

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ser simple y fácil de interpretar, tener capacidad de mostrar tendencias temporales y su distribución espacial, manifestar las variaciones ambientales y de las actividades humanas, tener fundamentos técnicos y científicos, ser aplicable a escala nacional o regional, según el caso, establecer un valor con el cual el indicador pueda ser comparado, estar basado en consensos internacionales, proporcionar una base para las comparaciones internacionales.

Los datos necesarios para estimar los indicadores deben estar disponibles, estar bien documentados, tener calidad y ser actualizados periódicamente. Existen diferentes métodos destinados a interpretar la calidad del aire en tiempo casi real. El procedimiento más generalizado es utilizar un índice, generalmente basado en índices de contaminación evaluados para cada contaminante. El Índice de Calidad del Aire (ICA) expresa, en una escala común, la concentración de diferentes contaminantes individuales. Diferentes autores han presentado distintas definiciones y metodologías de evaluación de un índice de calidad del aire (US.EPA, 1999; Cheng et al, 2004; de Leeuw y Mol, 2005; Mohan y Kandya, 2007). El ICA constituye una herramienta útil para la información pública del estado de la calidad del aire. Una vez obtenido, el ICA permitirá: a) ayudar a establecer un vínculo entre la calidad del aire y los efectos sobre la salud, b) informar a la población sobre posibles acciones que contribuyan a una necesaria remediación, c) simplificar y condensar los datos de calidad del aire y d) ser un medio conveniente para proporcionar información pública sobre el desarrollo de políticas y regulaciones, optimizar los recursos económicos y evaluar el cumplimiento de los estándares. Para calcular los valores del ICA se utilizan las concentraciones de cada contaminante en aire determinadas en un área. Los datos procedentes del monitoreo de la calidad de aire o de los modelos de dispersión atmosférica son convertidos a valores del ICA mediante algunas transformaciones. Para calcular un ICA se requiere el cumplimiento de tres etapas: a) medición o cálculo de la concentración de contaminantes (los contaminantes seleccionados deben tener efectos sobre la salud en el corto plazo; los contaminantes con efectos a largo plazo no suelen incluirse en el cálculo del ICA), b) a partir de los datos de calidad del aire (medidos o calculados) y utilizando las equivalencias correspondientes, se determina un valor del índice de contaminación para cada contaminante y c) estimación del valor del índice de calidad del aire (ICA) a partir de los índices de contaminación obtenidos para cada contaminante en el área.

4, BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS CONTAMINANTES CONSIDERADOS EN ESTE TRABAJO. En este trabajo se consideran tres contaminantes convencionales, generalmente provenientes de la quema de combustibles fósiles: monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2) y material particulado en suspensión con diámetro menor que 10μm (PM-10). A continuación, se describen brevemente estos tres contaminantes. El monóxido de carbono (CO) es un gas no irritante, incoloro y casi inodoro que se produce por la combustión incompleta de combustibles fósiles y que es emitido a la atmósfera por los automóviles, hornos, chimeneas y estufas. El CO ocasiona daños debido a que priva al cuerpo humano de oxígeno. Al ser inhalado, se une con facilidad a la hemoglobina de la sangre y desplaza al oxígeno del lugar de enlace. El complejo formado por el monóxido de carbono y la 11

Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

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sangre se denomina carboxihemoglobina y el porcentaje de la misma en la sangre se utiliza como un índice adecuado del grado de exposición al CO. Cuando el nitrógeno y el oxígeno se encuentran a muy altas temperaturas, sus moléculas reaccionan originando óxido nítrico (NO), que se encuentra en equilibrio potencial con el dióxido de nitrógeno (NO2). No obstante, cuando la temperatura es elevada, la fracción de óxidos de nitrógeno (NOx=NO+NO2) que está presente en forma de NO2 es muy baja, debido a que las altas temperaturas favorecen la descomposición del NO2 en NO y O. La temperatura de los gases provenientes de los caños de escape de los automóviles y de las chimeneas disminuye luego de su emisión y el óxido nítrico tiende a transformarse casi totalmente en NO2. La velocidad de la reacción es función, entre otros factores, del cuadrado de la concentración de NO en los gases de emisión. El NO2 puede provocar daños al aparato respiratorio y llegar en forma gaseosa a los alvéolos pulmonares en donde el contenido de humedad es mayor que en la tráquea, convirtiéndose en una mezcla de ácidos nítrico y nitroso. La nocividad del NO es mucho menor que la del NO2 y su peligrosidad se encuentra principalmente en ser precursor del NO2. El material particulado representa, en general, a una variedad de sustancias que existen en forma de partículas, ya sea como minúsculas gotas de líquido o materia sólida. Es uno de los más peligrosos contaminantes del aire porque incluye materiales cancerígenos como asbesto y humo de tabaco, y porque suele agravar los efectos de los contaminantes gaseosos. Generalmente, se lo clasifica por su tamaño: mayores y menores o iguales que 10μm de diámetro (PM-10) o que 2.5μm de diámetro (PM-2.5). Las partículas más pequeñas suelen ser emitidas desde las fuentes de combustión u originadas en la atmósfera por reacciones de diferentes contaminantes. Son peligrosas porque pueden ingresar profundamente en los pulmones, alojándose en ellos y dañando los delicados tejidos involucrados con el intercambio de gases. Las partículas menores pueden permanecer en suspensión en el aire durante un tiempo prolongado. 5. METODOLOGÍA PARA ESTABLECER UN ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE PARA LA CIUDAD DE BUENOS AIRES Debido a los diferentes efectos que cada contaminante tiene sobre la salud humana, debe tratarse cada contaminante separadamente. Para la obtención de una escala común y su utilización en la determinación de un Índice de Calidad del Aire para la ciudad de Buenos Aires, se utilizan los valores de los estándares de calidad del aire y los valores límites que definen las situaciones de alerta, alarma y emergencia incluidos en el Decreto 198/96 (reglamentario de la Ley 1356) de la ciudad de Buenos Aires. Asimismo, se debe tener en cuenta la protección de los grupos más sensibles de la población. En este trabajo, se consideraron los estándares para tiempos de promedio cortos de tres contaminantes: monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2) y material particulado en suspensión PM-10 incluidos en el Decreto 198/96 (reglamentario de la Ley 1356) (ver Tabla I). Tabla I. Estándares de calidad del aire para la ciudad de Buenos Aires utilizados en este trabajo Tiempo de promedio

Estándar (mg/m3)

Monóxido de carbono

8 horas (promedio móvil)

10.00

Dióxido de nitrógeno

1 hora

0.376

24 horas

0.150

Contaminante

Material particulado en suspensión PM-10

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Para cumplimentar los estándares de calidad de aire incluidos en la Tabla I, el valor de la concentración correspondiente al percentil 98 de las concentraciones de tres años consecutivos en cada monitor no debe exceder el estándar. En el mismo Decreto, se definen y establecen los valores límites de las situaciones de alerta, alarma y emergencia. La situación de alerta se presenta cuando los valores de la concentración de un contaminante están comprendidos entre el 80% y el 99% del estándar correspondiente. La situación de alarma se define para valores de la concentración que se encuentran entre el estándar y 1.2 veces este valor. Por último, la situación de emergencia se presenta cuando los valores de la concentración son superiores a 1.2 veces el estándar correspondiente. Para el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno y el material particulado en suspensión PM-10 los límites de cada situación se presentan en la Tabla II. Tabla II. Valores de los extremos de las situaciones de alerta, alarma y emergencia Alerta Contaminante Monóxido de carbono Dióxido de nitrógeno Material particulado en suspensión PM-10

Alarma

Emergencia

Límite inferior (mg/m3)

Límite superior (mg/m3)

Límite inferior (mg/m3)

Límite superior (mg/m3)

Rango (mg/m3)

8.0

12.0

0.300

< 0.376

0.376

0.451

> 0.451

0.12

< 0.150

0.150

0.181

> 0.181

Utilizando los contenidos de las Tablas I y II y tomando como base lo desarrollado por la US.EPA (1999) y por de Leeuw y Mol (2005), se definieron las siguientes ocho categorías de un índice de calidad del aire para aplicar a la ciudad de Buenos Aires: a) b) c) d) e) f) g) h)

Categoría 1- Muy buena Categoría 2- Buena Categoría 3- Alerta Categoría 4- Alarma Categoría 5- Emergencia 1- Insalubre para personas sensibles Categoría 6- Emergencia 2- Insalubre Categoría 7- Emergencia 3- Muy insalubre Categoría 8- Emergencia 4- Riesgosa

Estas categorías, que pueden reflejar el estado de la calidad del aire en diferentes zonas de la ciudad de Buenos Aires, sus colores, definiciones y rangos para cada contaminante se presentan en la Tabla III. El valor del Índice de Calidad del Aire (ICA) corresponde al valor más alto obtenido para el índice de contaminación evaluado para cada uno de los contaminantes considerados. Para el cálculo del ICA de fondo en la ciudad de Buenos Aires se utilizaron las concentraciones de fondo en aire a nivel del suelo de monóxido de carbono (promedio móvil-8horas), dióxido de nitrógeno (1hora) y material particulado en suspensión PM-10 (24horas) calculadas en el Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA) mediante los modelos de dispersión atmosférica aplicables a fuentes areales urbanas DAUMOD-C (Mazzeo y Venegas, 1991; 2008; Venegas y 13

Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

Venegas y Mazzeo

Mazzeo, 2006) y a fuentes industriales AERMOD (Cimorelli et al., 2003). En la aplicación de estos modelos de dispersión atmosférica se utilizaron los valores de las emisiones a la atmósfera de CO, NOx y PM-10 obtenidos para el AMBA (Mazzeo y Venegas, 2003; Pineda Rojas et al., 2007) y la información meteorológica horaria de superficie del año 2006 de la estación Aeroparque Aero y los datos de observación en altitud de la estación Ezeiza Aero. Se consideró una resolución espacial de 1km2. Tabla III. Categorías para evaluar el Índice de Calidad del Aire (ICA) en la ciudad de Buenos Aires, con sus colores, definiciones y rangos para cada contaminante.

Categoría

CO (8horas)+ Rango (mg/m3)

Calidad del aire

NO2 (1hora)

PM-10 (24horas)

Rango (mg/m3) Rango (mg/m3)

1

Muy buena (hasta el 50% del estándar)

0.000 - 5.00

0.000 - 0.188

0.000 - 0.075

2

Buena

(límite de 1 – 80% del estándar)

5.001- 8.00

0.189 - 0.300

0.076 - 0.120

3

Alerta

(límite de 2 – estándar)

8.001 -10.00

0.301 - 0.376

0.121 - 0.150

4

Alarma

(estándar – 120% del estándar)

10.001 - 12.00

0.377 - 0.451

0.151 - 0.181

1-Insalubre para personas sensibles*

12.001 - 15.00

0.452 - 0.506

0.182 - 0.250

2- Insalubre*

15.001 - 18.00

0.507 - 0.636

0.251 - 0.350

3- Muy insalubre*

18.001 - 35.00

0.637 - 1.272

0.351 - 0.420

>35.00

>1.272

>0.420

6 7 8

Emergencia

5

4- Riesgosa*

* Se tomó como base US.EPA (1999) y de Leeuw y Mol (2005).

+

promedio móvil

Los valores del ICA de fondo se obtuvieron sólo para la ciudad de Buenos Aires. Los valores del ICA en las calles entre edificios altos en algunas zonas del área urbana podrían ser mayores que el obtenido como fondo (van den Elshout et al., 2008). Este análisis no constituye uno de los objetivos de este trabajo. 6. RESULTADOS Y ANÁLISIS La Figura 1 ilustra, como ejemplo, la distribución espacial del valor del ICA en la ciudad de Buenos Aires para el 17 de julio de 2006. En las Figuras 2 a 5 se presentan las distribuciones espaciales de las frecuencias anuales de ocurrencia horaria de diferentes categorías del índice de calidad del aire (1, 2, 3, 4-5-6-7-8, presentados en la Tabla III) en la ciudad de Buenos Aires. En la Figura 2 se observa que la frecuencia porcentual anual de ocurrencia horaria de la categoría 1 (muy buena calidad del aire) es mayor que el 50% en toda la extensión de la ciudad de Buenos Aires. La categoría 2 del ICA (buena calidad del aire), cuya distribución espacial se observa en la Figura 3, se presenta también en toda el área urbana, aunque con menor frecuencia anual horaria (inferior al 20%) que la categoría 1. La distribución horizontal de las frecuencias anuales de ocurrencia horaria de la categoría 3 (estado de alerta de la calidad del aire) en la ciudad de Buenos Aires ocurre en aproximadamente la mitad de la ciudad con valores de hasta el 5.2% (Figura 4).

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 1. Distribución espacial del valor del Índice de Calidad del Aire en la ciudad de Buenos Aires correspondiente al 17 de julio de 2006

Figura 2. Distribución espacial de la frecuencia porcentual anual de ocurrencia horaria de casos del ICA con Categoría 1. 15

Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

Venegas y Mazzeo

Figura 3. Distribución espacial de la frecuencia porcentual anual de ocurrencia horaria de casos del ICA con Categoría 2

Figura 4. Distribución espacial de la frecuencia porcentual anual de ocurrencia horaria de casos del ICA con Categoría 3 16

Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 5. Distribución espacial de la frecuencia porcentual anual de ocurrencia horaria de casos del ICA con Categorías 4-5-6-7-8. En los retículos señalados con X las frecuencias son mayores que el 2%. En la Figura 5 se pueden observar las áreas de la ciudad donde los Índices de Calidad del Aire correspondientes a las categorías entre 4 y 8 (calidad del aire en estados de alarma y emergencia) se presentan con frecuencias entre el 0.5% y 4.5% del total de las horas anuales. Asimismo, se identifican cinco retículos (5km2) (indicados con X en la Figura 5), ubicados en los barrios de San Nicolás, Monserrat, Constitución-San Telmo y Boedo donde los Índices de Calidad del Aire correspondientes a las categorías entre 4 y 8 (calidad del aire en estados de alerta y emergencia) pueden presentarse con frecuencias superiores al 2% (174 horas anuales). En la Figura 6 se presenta la variación mensual de las frecuencias porcentuales de ocurrencia horaria de diferentes categorías del ICA en el retículo con mayor impacto sobre la calidad del aire (ver Figura 5). Se observa que las frecuencias de ocurrencia horaria de la categoría 1 del ICA aumentan en el período estival y disminuyen en invierno. En general, las frecuencias de las otras categorías tienen un comportamiento inverso. Particularmente, las frecuencias de las categorías 4 a 7 son mayores en los meses comprendidos entre mayo y julio. En la Figura 7 se presenta la variación horaria de las frecuencias porcentuales de las diferentes categorías de ICA en el retículo en el que se identificó el mayor impacto sobre la calidad del aire (ver Figura 5). Debido a la variación horaria de las emisiones y al efecto causado por las concentraciones de los tres contaminantes con diferentes tiempos de promedio: monóxido de carbono (promedio móvil8horas), dióxido de nitrógeno (1hora) y material particulado en suspensión PM-10 (24horas), las mayores frecuencias de los ICA más altos se presentan, generalmente, entre las 15:00hs y las 03:00 horas y a las 08:00 y 09:00hs.

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Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

Venegas y Mazzeo

Figura 6. Frecuencia mensual de ocurrencia de las diferentes categorías del ICA.

Figura 7. Frecuencia horaria de ocurrencia de las diferentes categorías del ICA

7. CONCLUSIONES La aplicación de una metodología para evaluar un Índice de Calidad del Aire de fondo, cuyas definiciones se presentan, determinó que en la ciudad de Buenos Aires predominan condiciones 18

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con calidad del aire de fondo muy buena y buena. Las frecuencias de condiciones horarias con calidad del aire de fondo muy buena aumentan en el período estival y disminuyen en invierno. En general, las frecuencias de las otras categorías del ICA tienen un comportamiento inverso. El 12% del área urbana presenta frecuencias entre 0.5%-4.5% de las horas anuales con categorías del ICA de Alarma y Emergencia. En 5km2 de la ciudad, las frecuencias de estas categorías del ICA superan el 2% del tiempo (174 horas anuales). Las frecuencias de las categorías de calidad de aire de fondo entre 4 y 7 son mayores en los meses de mayo a julio. Las mayores frecuencias de los ICA más altos se presentan, generalmente, entre las 15:00hs y las 03:00 horas y a las 08:00 y 09:00hs. AGRADECIMIENTOS Este trabajo fue financiado por el Proyecto CONICET PIP-6169. Los autores agradecen al Servicio Meteorológico Nacional por la información meteorológica suministrada. REFERENCIAS Babcock L. R. and Nagda N. L. 1972. Indices of air quality. In: Thomas. W.A. (Ed), Indicators of Environmental Quality. Plenum Press. New York. Bodnar, O., Cameletti M., Fassò A. and Schmid W. 2008. Comparing air quality in Italy, Germany and Poland using BC indexes. Atmospheric Environment 42, 8412-8421. Cimorelli A. J., Perry S. G., Venkatram A., Weil J. C., Paine R. J. Wilson R. B., Lee R. F. and Peters W. D. 2003. AERMOD: Description of Model Formulations. U. S. Environmental Protection Agency, EPA Rep. 454/R-03-002d. Research Triangle Park, NC. 85pp. Cheng W., Kuo Y., Lin P., Chang K., Chen Y., Lin T. and Huang R. 2004. Revised air quality index derived from an entropy function. Atmospheric Environment 38, 383-391. de Leeuw F. and Mol W. 2005. Air Quality and Air Quality Indices: a world apart? ETC/ACC Technical Paper 2005/5. European Tropic Center on Air and Climate Change. Kassomenos P., Skouloudis A. N., Lykoudis S and Flocas H. A. 1999. “Air-quality indicators” for uniform indexing of atmospheric pollution over large metropolitan areas. Atmospheric Environment 33, 1861-1879. Kaushik C. P., Ravindra K., Yadav K., Mehta S. and Haritash A. K. 2006. Assessment of ambient air quality in urban centres of Haryana anthropogenic activities and health risks. Environmental Monitoring and Assessment, 122, 27-40. Lindley S. J. and Crabbe H. 2004. What lies beneath?-issues in the representation of air quality management data for public consumption. Science of the Total Environment, 334-335, 307325. Liu, Ch-M. 2002. Effect of PM2.5 on AQI in Taiwan. Environ. Mod. & Software 17, 29-37. Mazzeo, N.A. and Venegas, L.E. 1991. Air pollution model for an urban area. Atmospheric Research, 26, 165-179. Mazzeo, N.A. y Venegas, L.E. 2003. Emisiones de CO y NOx en la ciudad de Buenos Aires. Ingeniería Sanitaria y Ambiental, 71, 47-53. Mazzeo, N.A. and Venegas, L.E. 2008. Design of an air quality surveillance system for Buenos Aires city integrated by a NOx monitoring network and atmospheric dispersion models, Environmental Modeling and Assessment, 13 (3) 349-356. Mohan M. and Kandya A. 2007. An analysis of the annual and seasonal trends of Air Quality Index of Delhi. Environmental Monitoring and Assessment, 131, 267-277. Murena F. 2004. Measuring air quality over large urban areas: development and application of an air pollution index at the urban area of Naples. Atmospheric Environment, 38, 6195-6202. OCDE. 1993. Environmental information systems and indicators – A review of selected Central and Eastern European countries. París. Ott W. R. and Hunt W. F. 1976. A quantitative evaluation of the pollutant standard index. Journal of Air Pollution Control Association, 26, 1051-1054. 19

Índice de calidad del aire en la Ciudad de Buenos Aires

Venegas y Mazzeo

Peterson, P. 1999. New indicator approaches for effective urban air quality management. Rev. Environmental Science and Pollut. Research: Int. Landsberg, 6, 4, pp.227. Pineda Rojas A. L., Venegas L.E., Mazzeo N. A. 2007. Emission inventory of carbon monoxide and nitrogen oxides for area sources at Buenos Aires Metropolitan Area (Argentina). Proceeding of 6th International Conference on Urban Air Quality. 35-38, ISBN: 978-1905313-46-4. CDRom. Sharma M., Maheshwari, Sengupta B. and Shukla B. P. 2003. Design of a website for dissemination of air quality index in India. Environ. Mod. & Software, 18, 405-411. Shooter D. and Brimblecombe P. 2008. Air quality indexing. International Journal of Environment and Pollution (in press). US.EPA. 1976. Federal Register, vol 41. Nº 174. September 7, 1976. US.EPA. 1999. Guideline for reporting of daily air quality-air quality index (AQI). EPA-454/R99-010. van den Elshout S., Léger K. and Nussio F. 2008. Comparing urban air quality in Europe in real time. A review of existing air quality indices and the proposal of a common alternative. Environ. Int. 34, 720-726. Venegas, L.E. and Mazzeo, N.A. 2006. Modelling of urban background pollution in Buenos Aires City (Argentina). Environ. Mod. & Software, 21, 577-586.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE Y MEDICIONES DE RADIACIÓN UV-B Y TOTAL EN LA CIUDAD DE CÓRDOBA Beatriz M. Toselli, Luis E. Olcese, Gustavo G. Palancar, Facundo Ahumada, María Laura López, Georgina C. Andrada y Rafael P. Fernández. INFIQC, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas, Centro Láser de Ciencias Moleculares. Universidad Nacional de Córdoba, Haya de la Torre y Medina Allende, Ciudad Universitaria, 5000, Córdoba, Argentina

Palabras claves: Calidad del aire, Córdoba, ozono total, radiación UV-B. Resumen: En las ciudades de Argentina, como así también en la mayoría de los centros urbanos de Latinoamérica, la contaminación en la atmósfera es importante, pero no existen recursos económicos para hacer frente a su medición en tiempo real mediante tecnologías tales como sistemas automatizados (técnicas espectroscópicas), sensores remotos (DOAS, LIDAR, FTIR) y métodos integrales. Todos estos métodos tienen la desventaja de ser complejos, costosos y técnicamente exigentes. Pese a ello se han realizado mediciones continuas en varias ciudades y aquí se presentan los para la ciudad de Córdoba. Con el objetivo de evaluar técnicas analíticas alternativas menos costosas para desarrollar campañas de medición con continuidad, para mantener la calidad de las mediciones y apoyados en el uso modelos computacionales que permitan con escasos datos disponibles poder realizar pronósticos sobre futuros niveles de contaminación, se realizó una campaña empleando la técnica de muestreo pasivo ya que la misma puede proporcionar un medio para obtener información confiable y de fácil obtención. Esta técnica fue elegida ya que ofrece la posibilidad de llevar a cabo análisis a gran escala, estudios de base, observación de tendencias y obtención de información sobre las modalidades de contaminación del aire. Los aparatos de muestreo pasivos no son costosos y como todos los análisis se pueden realizar de manera centralizada, donde por lo general se encuentra buen recurso de laboratorio no se requiere de personal técnico altamente capacitado en el lugar de medición. En esta campaña se colocaron sensores pasivos para medir la contaminación del aire en las la dirección de los vientos predominantes, además del sitio donde se concentran la mayor cantidad de emisiones. Los resultados de este estudio demostraron que las fuentes móviles que circulan por el centro de la ciudad (autos y colectivos) son los principales responsables de la emisión de contaminantes primarios. Estas sustancias en presencia de radiación solar llevan a la formación de otras especies como por ejemplo ozono, un gas extremadamente tóxico a nivel de la troposfera. Como complemento de este trabajo se realizaron mediciones de radiación ultravioleta (UV-B y total). La radiación UV-B (280-315 nm) puede tener efectos perjudiciales sobre la salud y es la responsable de numerosas reacciones químicas en la atmósfera que llevan a la formación de contaminantes, por lo que su medición y modelado es de vital importancia para varias disciplinas. En nuestro grupo de trabajo se están realizando en forma continua desde el año 1998, mediciones de radiación en superficie. A partir de ello, se determinó que los factores que principalmente afectan a la radiación en superficie en la región son la columna total de ozono, las nubes y los aerosoles troposféricos. En este trabajo se presentan estudios de sensibilidad para cuantificar el efecto de los aerosoles troposféricos y de las nubes sobre la radiación UV-B y total (300-3000 nm) realizados con un modelo de transferencia radiativa a partir de datos experimentales obtenidos con radiómetros y espectroradiómetros. El objetivo final de estas mediciones es el de poder estimar el flujo de radiación efectiva que llega a la 21

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

Toselli et al.

superficie, para así poder conocer las constantes de fotólisis de las reacciones químicas, necesarias para evaluar la formación de contaminantes secundarios en atmósferas reales. 1 CONTAMINACIÓN DEL AIRE 1.1 Introducción Durante los años 1995-2001, la Secretaria de Ambiente de la Municipalidad de Córdoba midió la concentración de contaminantes gaseosos y de PM10 en diversos puntos de la ciudad, con lo cual se ha recopilado información respecto a los contaminantes primarios emitidos y secundarios producidos. En este escenario, es posible afirmar que la contaminación en la ciudad de Córdoba es de origen primario y fundamentalmente causada por fuentes móviles, debido a la relación existente entre la concentración de CO y la de otros contaminantes primarios (NOx, partículas); el patrón de circulación de vehículos (Seinfeld, 1986; Stein and Toselli, 1996), también apoya la suposición sobre el origen de la contaminación en la cuidad (Giovannoni et al., 1995). Teniendo en cuenta que los autos constituyen el porcentaje mayoritario de las fuentes móviles en la ciudad de Córdoba (Figura 1), los mismos parecen ser la fuente de contaminación principal en la ciudad. Una situación similar se observa en otras ciudades argentinas, como por ejemplo Buenos Aires (Bogo et al., 1999).

Autos 75.0%

Motos CamionetasColectivos 16.0% 8.6% 0.4%

Figura 1. Distribución de las fuentes móviles en la ciudad de Córdoba. 1.2 Descripción de la meteorología En invierno, la temperatura diaria promedio varía desde 10 a 15ºC, y los niveles de irradiancia actínica son bajos. En junio y julio, hay vientos débiles desde la dirección noreste, la humedad relativa es baja (promedio de 45%) y prácticamente no hay lluvias. Este escenario favorece la formación de una capa de inversión de baja altura que se rompe alrededor del mediodía, y que produce la acumulación de contaminantes en la zona cercana a la superficie. En agosto, las condiciones meteorológicas cambian dramáticamente, ya que soplan fuertes vientos durante la mayor parte del día. La dirección NE-SO es la más importante, aunque la dirección N-S también tiene relevancia. La inversión de temperatura producida en la mañana es rota en pocas horas, y el flujo actínico comienza a incrementarse, mientras que los niveles de humedad relativa son todavía muy bajos. Al final de septiembre y comienzos de octubre, durante la estación de primavera, hay más precipitaciones, por lo que tanto los vientos como la lluvia contribuyen a la dilución de los contaminantes. Durante el verano tanto la temperatura (promedio de 23ºC), como la humedad relativa (promedio de 57%) son altas. Comienza la temporada de lluvias, y en esta época son frecuentes las tormentas eléctricas. El otoño es seco, y la altura de la capa de inversión es similar a la existente en verano. 22

Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 2. (a) Rosa de vientos de Córdoba que muestra la velocidad y dirección del viento durante un período de un año. (b) Promedio diario de velocidad del viento medido en un sitio de monitoreo céntrico durante un período de 4 meses (verano). 1.3 Mediciones realizadas Se estudió la variación temporal y espacial de la concentración de los siguientes contaminantes: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), ozono (O3), partículas de 10 μm de diámetro aerodinámico (PM10), compuestos orgánicos volátiles (THC) y compuestos orgánicos no-metánicos (NMHC), cuyas concentraciones fueron medidas por estaciones de monitoreo situadas en diferentes zonas de la ciudad de Córdoba en un transcurso de tiempo de 6 años (1995-2000). Estas estaciones se ubicaron en diversos puntos de la ciudad (Figura 3) durante uno o dos meses.

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Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

Toselli et al.

Figura 3. Ubicación de las estaciones móviles en la ciudad de Córdoba, Argentina. El detalle de la ubicación espacial y temporal de las estaciones es el siguiente: 1: Av. Colón y Av. General Paz (Correo Central) - Verano 2: Bv. Perón 200 (Terminal de Ómnibus – Playa de estacionamiento) - Primavera y verano 3: Av. Colón y Av. Santa Fe (Estación Central de Policía) - Invierno 4: Av. Colón 4800 (Supermercado Carrefour) - Invierno 5: Av. Donato Álvarez 300 (Universidad Blas Pascal) - Invierno 6: Av. Juan B. Justo 5800 (Liceo Militar General Paz) - Invierno 7: Arturo M. Bas 200 (Municipalidad de Córdoba) - (a) Primavera (b) Verano 8: Av. Armada Argentina esq. Esquel (CPC Villa Libertador) - (a) Primavera (b) Verano 9: Deán Funes 200 (Iglesia Santo Domingo) - Invierno El resultado del monitoreo en estas estaciones puede resumirse en la Figura 4. El ozono fue el único contaminante secundario cuya variación temporal y espacial fue estudiada en el presente trabajo. En principio las concentraciones máximas de este contaminante se alcanzarían en zonas alejadas de la cuidad, situadas en la dirección en la que el viento arrastra los contaminantes (Carter, 1994). De este modo, la medición de este contaminante en la ciudad parece no aportar información útil, ya que los niveles encontrados a través de los años de medición (1995-2000) en los diferentes sitios medidos, corresponden a los de una atmósfera limpia (20-40 ppb). De todos modos, es importante señalar que Olcese y Toselli (2002) reportaron un episodio de contaminación con ozono, en donde los valores de este contaminante alcanzaron valores de 100 a ppb durante los días 4 al 6 de septiembre de 1995, producidos debido a que el O3 es traído por el viento desde sitios muy alejados de la ciudad y está relacionado con la gran cantidad de incendios que suelen ocurrir en invierno – primavera en la zona serrana (Olcese and Toselli, 2002). Durante algunos días, en esta época, y si la masa de aire que proviene de la zona serrana es transportada a la ciudad, la misma se convierte en receptora de contaminantes secundarios. 24

Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 4. Promedio según el sitio y día de semana de la concentración de contaminantes en la ciudad de Córdoba. 2 OBTENCIÓN DE PATRONES DE DISTRIBUCIÓN HORARIOS A PARTIR DE MEDICIONES DE CONTAMINANTES EN LA ATMÓSFERA REALIZADA CON SENSORES PASIVOS

2.1 Introducción Los sensores pasivos (o tubos pasivos) son una alternativa económica respecto a los monitores continuos para medir la concentración de especies gaseosas contaminantes (O3, NO2, etc.). La información que se obtiene de los sensores pasivos son valores semanales o quincenales de concentración ambiente, con un error menor al 20% en la mayoría de los casos, comparados con las medidas realizadas con los monitores continuos. Los sensores pasivos son útiles para detectar tendencias en la contaminación, pero no para comparar los niveles medidos con estándares de la contaminación del aire, que se definen en términos de promedios de una u ocho horas, o con el índice AOT40, que es útil para estimar el impacto del ozono en la vegetación. La gran utilidad de los mismos es su bajo costo, lo que permite establecer amplias redes de medición, y que para su operación no es necesario contar con personal calificado. Se desarrolló un método innovador para estimar el histograma de las concentraciones horarias de ozono, basándose solamente en los valores semanales promedio, sin usar ningún otro dato meteorológico o estadístico del sitio para el cual se desea realizar la estimación. Este método es una herramienta valiosa para su uso en los sitios en donde no existan antecedentes de valores horarios de concentraciones de contaminantes y se desee verificar la adecuación a los estándares, o estimar el índice AOT40 con un grado aceptable de exactitud. 25

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

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Se realizó en la provincia de Córdoba una campaña de medición con tubos pasivos entre los meses de setiembre y diciembre de 2003. En esta campaña, se colocaron cuatro conjuntos de dos sensores (uno para el ozono y uno para el dióxido del nitrógeno), uno en la ciudad de Córdoba y los otros tres a diferentes distancias de la ciudad (19, 30 y 45 kilómetros), siguiendo la dirección del viento predominante. 2.2 Método Ya que era necesaria una base de datos conteniendo gran cantidad de concentraciones horarias de ozono, se realizó una búsqueda de bases de datos públicas disponibles. Se utilizaron datos correspondientes a mediciones realizadas en Gran Bretaña, California, Santiago de Chile y ciudad de Córdoba. Todas las bases de datos también incluyen valores de concentración de otras especies además del ozono. Se tomó como base de datos de referencia la de Gran Bretaña, porque es la que contiene la mayor cantidad de sitios durante períodos del tiempo extensos y para diversos usos del suelo. El histograma de los valores horarios de las concentraciones del ozono para períodos de una semana fue hecho para cada una de las 74 estaciones de monitoreo, para un total de 13.389 semanas válidas, considerando como válidas las semanas en las cuales más del 71% de las horas medidas tenían datos válidos (120 horas del total de 168). El criterio de error tomado para establecer las condiciones óptimas para las simulaciones fue que el método fuera capaz de simular el mayor número posible de horas de manera correcta. Se trabajó en la estadística de una gran cantidad de datos horarios tomados bajo diversas condiciones meteorológicas. Para elaborar el histograma, se agruparon las semanas según el valor promedio del ozono, y para cada uno de estos grupos se elaboró el histograma promedio. Las semanas fueron separadas en grupos según sus valores medios semanales de ozono, puesto que ésta es la variable medida con los tubos pasivos. Los intervalos con que se agrupaban fueron fijados entre 4 y 10 ppb, el mismo intervalo usado para la elaboración del histograma. Posteriormente se calculó la distribución de frecuencias relativas del histograma, dividiendo todos los valores de cada histograma por el número de horas válidas en cada semana. Finalmente, el valor medio de la concentración de ozono para cada grupo se calculó haciendo un promedio de cada clase del histograma de cada semana del grupo; estos valores representan la distribución media para cada grupo con promedio similar. Estos histogramas se estandardizaron en tal forma que la adición sobre todos los intervalos es igual a uno. Para comprobar la validez del método propuesto, se realizaron cálculos con las otras tres bases de datos mencionados anteriormente. Para seleccionar las mejores condiciones para las simulaciones futuras, se repitieron las simulaciones fijando el intervalo del histograma a 4, 5, 6, 8 y 10 ppb. Se realizaron tres comparaciones para cada conjunto de datos, y para cada intervalo: 1. Porcentaje de la suma del número de horas que el modelo podía predecir correctamente, para cada clase. 2. Porcentaje de la suma del número de horas que el modelo podía predecir correctamente, para cada clase, la anterior y la siguiente. 3. Porcentaje del valor de AOT40 (Sumatoria de las diferencias entre las concentraciones horarias de ozono superiores a 40 ppb durante la estación de crecimiento de las cosechas) simulado respecto de los datos al valor verdadero. Finalmente se aplicó el método desarrollado para la estimación de las concentraciones horarias de ozono partiendo de las mediciones realizadas en la provincia de Córdoba con tubos pasivos.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 5. Histograma de la concentración de ozono estimada en diversos sitios de la provincia de Córdoba, a distintas distancias siguiendo la pluma de la ciudad. 2.3 Resultados El procedimiento propuesto permitió obtener el histograma de los valores horarios de ozono durante una semana, con un error de aproximadamente el 30%, calculado como el porcentaje de las horas de una semana que el modelo no pudo reproducir. El acuerdo general entre el histograma calculado y el original es muy bueno considerando la simplicidad del método. Por ejemplo, si consideramos el histograma con clases de 10 ppb, se observa que aproximadamente un 75% de las horas en una semana han sido correctamente simuladas en todas las bases de datos. Esta información es suficiente para establecer el patrón de la distribución horaria de ozono en el sitio de la medida, y por lo tanto es muy valiosa para decidir sobre la necesidad o no de instalar un monitor continuo de forma permanente. Según lo esperado, los mejores resultados en términos de porcentaje de diferencia, son aquellos con mayor intervalo (10 ppb). Esto es debido al hecho de que hay un menor número de intervalos totales. Sin embargo, la diferencia entre los resultados para las clases de 4 y 10 ppb es pequeña, con un valor medio del 10% para los tres casos simulados, por lo tanto la clase de 4 ppb se puede utilizar para tener una mayor resolución en el histograma. El acuerdo entre el índice AOT40 calculado y observado es excelente para todos los casos, demostrando el buen funcionamiento del método propuesto. Los resultados obtenidos son similares para todos los sitios; este resultado es importante puesto que el objetivo de este trabajo era elaborar el histograma de la distribución horaria de ozono a partir de mediciones utilizando sensores pasivos colocados cerca de la ciudad de Córdoba, siguiendo la dirección predominante del viento, en donde no existen datos previos de concentraciones (Olcese and Toselli, 1998). Una prueba adicional se realizó para estudiar la dependencia de los resultados obtenidos con factores meteorológicos. Una simulación para los meses del verano de Gran Bretaña y California mostró menos del 2% de la diferencia para ambos sitios entre las simulaciones usando como referencia el conjunto de datos completo o solamente incluyendo meses del verano. Finalmente, el método fue aplicado a las medidas hechas durante la campaña 2003 con los tubos pasivos en Córdoba. Se obtuvo el histograma que mostró que a medida que nos alejamos de la ciudad aumenta el número de horas en la que se encuentran valores horarios de ozono elevado, superior a los estándares internacionales. 2.4 Conclusiones Se desarrolló un método simple para estimar la distribución horaria de la concentración de contaminantes del aire, basándose en los datos obtenidos con sensores pasivos de forma semanal 27

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

Toselli et al.

o quincenal, sin necesidad de utilizar medidas anteriores en ese sitio. Una vez que se han generado los histogramas de referencia, los únicos datos de entrada necesarios para realizar la simulación para un sitio particular, son valores semanales de la concentración de la especie. Inclusive en el caso donde no existan datos horarios anteriores sigue siendo posible obtener la información sobre las distribuciones de frecuencia de la especie de interés. Este método es de gran ayuda para los responsables del control de la contaminación del aire, especialmente en los países subdesarrollados, que no tienen presupuesto suficiente para la adquisición de una red de monitoreo de la contaminación atmosférica. Es preferible instalar preliminarmente una red de tubos pasivos durante la estación en donde se prevé exista una alta contaminación, y entonces, dependiendo de las medidas y de la simulación, posteriormente se pueden seleccionar los sitios en donde se requiere la instalación de monitores continuos. El índice AOT40, ampliamente usado en la Comunidad Europea para evaluar el impacto del ozono en la vegetación, puede ser estimado con un alto grado de exactitud. Así, una red de sensores pasivos puede ser establecida en un área sin ningún conocimiento previo de los niveles de concentración de ozono y posteriormente obtener una buena estimación del índice AOT40. 3 MEDICIÓN DE LA RADIACIÓN UV-B Y TOTAL EN LA CIUDAD DE CÓRDOBA 3.1 Introducción El descubrimiento de una importante disminución del ozono estratosférico sobre la Antártida en el año 1985, fenómeno llamado “el agujero de ozono”, junto al aumento de los niveles de radiación ultravioleta B (UV-B, 280-315 nm) registrados en superficie hicieron surgir la preocupación por la protección de los seres vivos de este tipo de radiación. A pesar de representar sólo una pequeña fracción de la radiación total incidente su alta energía es suficiente para provocar efectos dañinos en seres humanos (quemaduras de piel, cataratas, cáncer de piel), animales (quemaduras, ceguera, retardo de la respuesta inmunológica), plantas (alteración de la capacidad de fotosíntesis, inhibición del crecimiento) y materiales (degradación). Por otro lado, la radiación UV-B es la responsable de numerosas reacciones químicas en la atmósfera, por lo que la variación en sus niveles puede llevar a grandes cambios en las propiedades o en la composición de la misma. Debido a ello, surgió el interés por su estudio y el de los factores que determinan y modifican sus niveles en superficie ya que esto permitiría establecer las tendencias a largo plazo y prever las posibles consecuencias de su aumento. Entre estos factores se pueden mencionar el ozono estratosférico, la dispersión de Rayleigh, la absorción de gases, la presión atmosférica, el albedo, las nubes y aerosoles (según sus tipos y características), los contaminantes troposféricos (NO2, SO2, O3, HCHO, etc.), la distancia al sol, el ángulo cenital, el ciclo solar, etc. Usualmente, los efectos de varios de estos factores se superponen para dar diferentes patrones de variación en la radiación UV-B, en algunas ocasiones compensándose y en otras potenciándose. Para aislar cada uno de estos efectos sobre la radiación, se hacen necesarios muchos años de mediciones de alta calidad y de diferentes tipos. En la actualidad, la mayor parte de los datos provienen de mediciones realizadas en el hemisferio Norte y, en general, tomados durante campañas limitadas a períodos de tiempo muy cortos. Por otro lado, en ocasiones, las condiciones de medición no son adecuadas o los controles de los equipos utilizados son insuficientes para asegurar la calidad de las mediciones. Ante la dificultad propia de las mediciones experimentales el uso de modelos de transferencia radiativa se transforma en una herramienta fundamental para el estudio de los procesos que involucran la radiación UV-B. Estos modelos permiten evaluar situaciones hipotéticas y predecir los posibles efectos de un aumento en la radiación.

28

Contaminación Atmosférica en Argentina

3.2 Objetivos El principal objetivo del trabajo desarrollado fue realizar mediciones experimentales de alta calidad y cálculos de modelado de radiación UV-B en la ciudad de Córdoba. Como objetivos particulares se plantearon: 1) Caracterizar la variabilidad de la radiación UV-B en la ciudad de Córdoba para contribuir a la evaluación de las tendencias globales de los niveles que alcanzan la superficie. 2) Analizar los diferentes factores que afectan los niveles la radiación UV-B en la superficie. 3) Evaluar la exactitud de los cálculos de radiación UV-B realizados con el modelo de transferencia radiativa TUV (Tropospheric Ultraviolet Visible Model) versión 4.1. Esto se realizará a través de un análisis de sensibilidad y de la comparación con los resultados experimentales. 4) Determinar la variabilidad de la radiación eritémicamente efectiva (EEri), de la dosis eritémica mínima (MED), del índice UV internacional (UV-Index) y de los coeficientes de fotólisis (J) de reacciones que involucran especies tales como dióxido de nitrógeno (NO2), ozono (O3) y formaldehído (HCHO). 5) Realizar mediciones de radiación total global (300-3.000 nm) y de radiación UV-B difusa, las cuales son de gran importancia para evaluar los factores meteorológicos que afectan la radiación UV-B global (Olcese and Toselli, 2006; Palancar et al, 2005) 6) Utilizar las mediciones de radiación total para determinar los parámetros fundamentales de la capa límite planetaria. Las principales dificultades para lograr los objetivos estuvieron relacionadas con las mediciones experimentales, en especial con todo lo relacionado a la elección del sitio de medición, a su accesibilidad para un mejor control diario de los radiómetros y a la seguridad de los mismos. Otra dificultad fue la de la falta de caracterización de los aerosoles y de las nubes en la ciudad de Córdoba, tanto desde el punto de vista químico como desde el punto de vista óptico. Estos datos son fundamentales como entrada en los modelos de transferencia radiativa. 3.3 Desarrollo Se utilizaron dos radiómetros YES (Yankee Environmental Systems, Inc.) modelo UVB-1 para medir radiación UV-B, global y difusa, y un radiómetro YES modelo TSP 700 para medir radiación total. El UVB-1 trabaja con una serie de filtros que bloquean parcial y secuencialmente los distintos intervalos del espectro. Finalmente un material sensible al UV-B (MgWO4) absorbe esta radiación selectivamente y la re-emite en el color verde, la que a su vez es captada por un fotodiodo de estado sólido y traducida a un voltaje. El TSP 700 consta de dos superficies idénticas de un material sensible a la radiación entre 300 y 3.000 nm. Una de estas superficies es expuesta a la radiación mientras la otra es protegida de la misma. El principio de funcionamiento del TSP 700 se basa en la diferencia de temperatura entre estas dos superficies, la cual es medida por un circuito electrónico compuesto de cuatro termómetros de precisión de resistencia de platino. La diferencia de temperatura entre el elemento expuesto y la referencia térmica produce un voltaje proporcional a la radiación incidente. En ambos casos los voltajes son luego convertidos a diferentes magnitudes con unidades de radiación (Wm-2) dependiendo del ángulo cenital y de acuerdo a factores provistos por el fabricante. El análisis de sensibilidad del modelo TUV 4.1 dio como resultado los siguientes parámetros: grilla de longitud de onda (λ) entre 280 y 735 nm con una resolución de 1 nm entre 280 y 420 nm y de 5 nm entre 420 y 735 nm; albedo isotrópico, constante en el año e independiente de λ; la irradiancia solar extraterrestre será tomada de datos del ATLAS3-SUSIM y de Neckel y Labs; método 2-stream (aproximación δ-Eddington) para la resolución de la ecuación de transferencia radiativa; presión de 1094 mbar, constante en el día y a lo largo del año; debido a sus bajos niveles en la ciudad no se consideraron contaminantes troposféricos como NO2, SO2 y O3. El análisis de los datos en el período demostró que el acuerdo entre cálculos y mediciones para días limpios y despejados es dependiente del ángulo cenital (θ). Este acuerdo es mejor al 5% para θ < 50º y mejor al 10% para θ < 70º, siendo los principales responsables de estas diferencias las 29

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

Toselli et al.

aproximaciones utilizadas en el cálculo, el diseño propio de los equipos de medición y la variación en las propiedades atmosféricas durante el día. 1.8 Experimental Calculada

-2

Radiación UV-B global (Wm )

2/4/02

1.5 1.2 0.9 0.6 0.3 0.0 09:36

10:48

12:00

13:12

14:24

15:36

16:48

18:00

Hora local

Figura 6: Variación horaria de la radiación UV-B en la ciudad de Córdoba para un día despejado. En la Figura 6 se muestra la variabilidad horaria típica de la radiación UV-B en Córdoba medida y calculada para un día con cielo limpio y despejado a excepción del período entre las 13:00 y las 15:00 horas, donde se observa el efecto de las nubes. Las variaciones horaria, diaria y anual en la irradiancia están gobernadas principalmente por la variación en el ángulo cenital. A esta variación se superpone la variación natural en la columna total de ozono lo que determina que los máximos de la irradiancia UV-B se observen entre los meses de diciembre y enero mientras los mínimos ocurren siempre en junio. 400

6

-2

UV-B Calculada

Ozono

5

350

4

300

3

250

2

200

1

150

Columna de ozono (UD)

Radiación UV-B (Wm )

UV-B Experimental

100 0 8-26-1998 5-19-1999 2-9-2000 11-1-2000 7-25-2001 4-17-2002 1-8-2003

Día

Figura 7: Variabilidad anual e interanual de la irradiancia UV-B al mediodía solar junto a los datos de la columna de ozono para todo el período medido. La relación opuesta que existe entre la columna de ozono y los niveles de radiación UV-B fue estudiada a partir de los valores medios de radiación en un intervalo fijo de ángulos cenitales (55º-60º). Esto permitió determinar las influencias de los cambios en las propiedades ópticas de la atmósfera independientemente de la variación en el ángulo cenital. Los máximos absolutos medidos al mediodía solar fueron de 2,65 Wm-2 y de 1.114,87 Wm-2 para la irradiancia UV-B y 30

Contaminación Atmosférica en Argentina

total, respectivamente. La dispersión de los datos experimentales mostrados en la Figura 7 se debe al efecto de nubes y aerosoles, los cuales no son considerados en el modelo. La variabilidad en la columna de ozono sobre la ciudad de Córdoba ha sido analizada a partir de datos del TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer). El análisis de los últimos 11 años revela que los niveles de ozono se mantuvieron estables con escasos episodios de valores extremos. Los máximos se dan en los meses entre agosto y octubre (~315 Unidades Dobson, UD) y los mínimos entre los meses de marzo y mayo (~260 UD). El máximo absoluto registrado fue de 399 UD mientras el mínimo fue de 218 UD. Si bien el valor mínimo está dentro del rango que es considerado como “agujero de ozono” (valores menores a 220 UD) se comprobó que tanto este mínimo como el máximo absoluto se debieron a variaciones locales o a masas de aire esporádicas (probablemente desprendidas del vórtice polar) con un bajo y un alto contenido de ozono, respectivamente. De hecho, a través del análisis de todo el período de medición, se verificó que el adelgazamiento de la capa de ozono estratosférico sobre la Antártida no tuvo influencia directa sobre las mediciones. Debido a su notable y variado efecto las nubes y los aerosoles juegan un papel muy importante en la variabilidad horaria y diaria de la radiación aunque el análisis de los promedios mensuales revela que ninguno tiene un rol importante en la determinación de la variabilidad anual de la misma. Por su complejidad las nubes siguen siendo uno de los factores menos estudiados. La comparación de la irradiancia UV-B mensualmente promediada al mediodía solar para los correspondientes meses de varios años revela diferencias de hasta un 20%. Los meses de verano tienden a mostrar una mayor variabilidad que los meses de invierno. Aunque sólo con mediciones llevadas a cabo con radiómetros de banda ancha no es posible aislar las causas de esta variabilidad, la aleatoriedad de la misma es consistente con cambios en la nubosidad y con la meteorología de Córdoba. Las nubes tienen un efecto muy variado sobre la irradiancia en superficie. El efecto más comúnmente observado es una reducción de sus niveles, tanto en la UV-B como en la total. La magnitud de esta disminución está determinada fundamentalmente por el tipo de nube y su espesor óptico. Dentro del período medido se observaron reducciones mayores al 85% en la irradiancia UV-B. Por otro lado, cuando la radiación directa alcanza la superficie con un cielo parcialmente nublado con nubes tipo cumulus los niveles de irradiancia pueden ser notablemente mayores que los esperados para un día completamente despejado. Esto efecto es llamado de broken clouds y puede llevar a aumentos de más del 20% en la radiación UV-B y de casi un 40% en la total. Un ejemplo de este efecto, observado comúnmente en la ciudad de Córdoba, se muestra en la Figura 6 entre las 13:00 y las 15:00 horas. A partir del estudio de la radiación UV-B global, UV-B en el intervalo de ángulos cenitales entre 55º y 60º y de la radiación total se concluyó que la nubosidad ejerce importantes cambios en la variación horaria e interanual mientras los cambios en el ozono estratosférico son los que influyen más fuertemente en la variación anual. Las mediciones experimentales y las observaciones directas permitieron aislar el efecto de diferentes tipos de nubes sobre la radiación UV-B, sobre la radiación total y sobre diversas magnitudes relacionadas a estas. Los tipos de nubes más comúnmente observados en Córdoba son cirrus y cumulus. Las primeras pueden provocar tanto aumentos como disminuciones en los niveles de radiación global en superficie pero siempre de pequeña magnitud. La radiación difusa se ve notablemente incrementada. Los cumulus también pueden provocar tanto disminuciones como aumentos en la radiación aunque de mucho mayor magnitud. Otra situación observada a menudo es la superposición de varios tipos de nubes bajo la cual se registraron reducciones de hasta un 85%. Para comprender la atenuación de la radiación debido a las nubes se realizaron numerosos cálculos de modelado dentro de una nube hipotética. Esto se realizó variando sus propiedades, incluyendo diferentes cargas de aerosoles y analizando los cambios en la radiación difusa, en la directa y en la global. 31

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

Toselli et al.

Radiación UV-B Exp/Radiación UV-B Calc

La radiación total Rt experimental en días despejados se utilizó para obtener los parámetros α1 y α2 de un modelo empírico simple (Rt =α1 cosθ + α2). Este modelo muestra un excelente acuerdo con las medidas experimentales. Los coeficientes α1 y α2 no exhiben grandes variaciones de año en año demostrando que con sólo un año de mediciones se puede calcular la radiación total para días despejados de años anteriores o posteriores con muy buena certeza. Esto ha sido demostrado usando los datos del año 2000 para los cálculos de todo el período (1999-2002). En base a este modelo se observó que la radiación total es fuertemente afectada por la nubosidad pero el ciclo de la columna de ozono no tiene influencia sobre su variación anual (Fernández et al., 2007). Por otro lado, los aerosoles troposféricos, es decir las partículas, pueden reducir considerablemente la radiación UV-B aunque para valores promedio y a largo plazo su efecto queda minimizado por el efecto de las nubes. Debido a esto su efecto fue analizado en función de días despejados. De esta forma se encontró un patrón de comportamiento consistente con la meteorología de Córdoba. Este patrón se presenta en la Figura 8 y muestra disminuciones en la radiación UV-B de cerca de un 40%. Estos días, con tan alta carga de aerosoles troposféricos, se registran cada año en el período que va entre los meses de julio y octubre. Debido a que los aerosoles en Córdoba no han sido aún caracterizados y que los cálculos incluyendo aerosoles no justifican los resultados experimentales se utilizó la interacción entre los mismos para determinar algunas de sus propiedades en situaciones particulares. A partir de esto se determinó el rango de paso óptico para ciertos días en particular y se estimó un valor para el albedo de dispersión simple (ωo) más realista que el incluido en el TUV. 1.1

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6 8-26-1998 5-19-1999 2-9-2000 11-1-2000 7-25-2001 4-17-2002 1-8-2003

Día

Figura 8: Cociente entra la radiación UV-B medida y la calculada para los años 1998-2003 en la ciudad de Córdoba. El efecto relativo de los dos principales factores troposféricos de atenuación (nubes y aerosoles) se cuantificó a través de los factores de atenuación RT y REri (definidos como el cociente entre los valores medidos y los calculados). A partir de estos resultados se llegó a la conclusión que los aerosoles presentes en Córdoba son mejores absorbentes en el rango del UV-B que en el rango del visible mientras las nubes, en general, tienen mayor influencia en la radiación total que en la UV-B. La variabilidad anual de la radiación UV-B difusa al mediodía solar fue determinada a través de medidas experimentales, construyendo un dispositivo que bloquea la radiación directa (shadow band) durante todo el día y de cálculos de modelado. Un factor de corrección fue derivado empíricamente y corroborado por estimaciones geométricas. Utilizando este factor de corrección los valores medidos concuerdan aceptablemente bien con los calculados. También la distribución de la radiación UV-B global en directa y difusa ajusta notablemente bien con los 32

Contaminación Atmosférica en Argentina

cálculos excepto para los meses de julio a septiembre. La razón de esto es una elevada carga de aerosoles troposféricos en esta época. En julio de 2000 se observó cómo durante cinco días consecutivos la radiación UV-B global disminuía (cuando en esa época se espera un aumento) mientras la radiación UV-B difusa se mantenía prácticamente constante. A partir del análisis de este episodio en particular se determinó que los aerosoles en Córdoba tienen un ωo menor al considerado en la mayoría de los modelos (0,99). El estudio de la radiación UV-B se relaciona directamente con reacciones químicas que involucran especies de gran importancia en la atmósfera. Las reacciones y especies de interés incluyen las fotólisis del O3, del NO2 y del HCHO. A partir de cálculos para la ciudad de Córdoba se determinó la variabilidad horaria, anual e interanual, los valores mensuales promedio y la sensibilidad a diferentes factores (ozono, ángulo cenital, etc.) de los coeficientes de disociación para estas reacciones. A partir de estos cálculos y de las medidas de irradiancia UV-B se encontraron relaciones empíricas simples (directas o cuadráticas) que permiten estimar los valores de J para estas reacciones a partir de datos experimentales. También fue estudiado el efecto de la disminución de la columna de ozono sobre estas reacciones. Aquí se observó que la reacción más afectada fue O3 → O2 + O(1D). El valor de J para esta reacción aumenta por un factor de 3 por una disminución de un 50% en la columna total de ozono. 3.4 Conclusiones La relación entre mediciones experimentales de banda ancha, observaciones directas y cálculos de modelado permitió observar, comparar y cuantificar los efectos de factores tan complejos como las nubes, los aerosoles y el ozono estratosférico sobre la climatología de la radiación UV-B, eritémica y total en la ciudad de Córdoba. La variación anual de la radiación UV-B en la ciudad de Córdoba está determinada por el cambio en el ángulo cenital. Los principales factores que la afectan, determinando así la variación diaria e interanual, son las nubes, el ozono estratosférico y los aerosoles troposféricos. A partir del estudio de la radiación UV-B en el intervalo de ángulo cenitales entre 55º y 60º se observó que los cambios a corto plazo en la radiación UV-B están determinados por la variación en la nubosidad mientras los cambios en el ozono estratosférico son los que ejercen el control a largo plazo. Las nubes son de carácter aleatorio por lo que su efecto no muestra un patrón a lo largo del año. Los tipos más comúnmente observados en Córdoba son del tipo cirrus y cumulus. En la variación diaria pueden disminuir la radiación hasta en un 85% o aumentarla hasta en un 40% comparada con el mismo día despejado. En general, afectan más la radiación total que la UV-B pero no pueden ser incluidas en los modelos debido a la falta de caracterización de sus propiedades físicas, a su complejidad y a su rápida variación. La columna total de ozono sobre Córdoba se ha mantenido estable durante los últimos 10 años con cambios moderados entre días sucesivos. Su variación anual muestra un máximo que varía entre los meses de agosto a septiembre y un mínimo que varía entre marzo y mayo influyendo así en el máximo y mínimo anual de la radiación UV-B. El valor promedio en la última década fue de 283 UD. El “agujero de ozono” antártico no afecta directamente los niveles de radiación UV-B en Córdoba aunque, esporádicamente, masas pobres en ozono determinan un aumento en los niveles de esta radiación en superficie. Debido a la meteorología de Córdoba los aerosoles en la ciudad muestran un patrón similar cada año, tanto en comportamiento como en propiedades. La carga de aerosoles aumenta notoriamente entre los meses de agosto a octubre determinando caídas en la radiación UV-B al mediodía solar de hasta un 34%. La radiación difusa y los coeficientes de fotólisis (J) muestran aumentos de hasta un 9% para ángulos cenitales menores de 45º. En base a los factores de atenuación (R) se determinó que los aerosoles en Córdoba son mejores absorbentes en el rango 33

Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

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de la radiación UV-B que en el rango de la radiación total. Los valores de los parámetros utilizados en el modelo para representar los aerosoles no justifican las reducciones observadas en la radiación. En este trabajo se determinó el rango de valores de algunos de los parámetros que llevan a un buen acuerdo con las mediciones y cálculos aunque, por el momento, no pueden verificarse experimentalmente. Se realizaron cálculos de los coeficientes de fotólisis para reacciones químicas de interés troposférico. Estas reacciones involucran las especies O3, NO2 y CH2O. Se encontraron relaciones empíricas entre la irradiancia UV-B al mediodía solar y JO3→O(1D), JO3→O(3P), JNO2→O(3P), JCH2O→H y JCH2O→H2 (Palancar and Toselli, 2004; López et al., 2008). Si bien el periodo de medición es un plazo relativamente corto para una evaluación estadísticamente representativa de las tendencias en la radiación. Sin embargo, es un período de suficiente duración como para ser representativo de la variabilidad interanual. Por esto puede ser considerado como un primer paso hacia el establecimiento de la climatología UV local, dato fundamental para poder realizar el modelado de las reacciones químicas que ocurren en la atmósfera de la región. Asimismo debe ser considerado como un aporte a la red geográfica mundial de medidas de radiación UV-B de alta calidad (Andrada et al., 2008). 4 AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a SeCyT (UNC), CONICET y FONCYT por el apoyo económico recibido para realizar este trabajo de investigación y a la Secretaría de Medio Ambiente de la Municipalidad de Córdoba por los datos de calidad de aire. María Laura López agradece a Fundación YPF por un subsidio para realizar este trabajo de investigación. Rafael Fernández agradece a CONICET por la beca doctoral recibida. 5 REFERENCIAS 1. Andrada G.C., Palancar G.G., Toselli B.M.. Using the optical properties of aerosols from the AERONET database to calculate surface solar UV-B irradiance in Córdoba, Argentina. Comparison with measurements. Atmospheric Environment, 42, 6011-6019, 2008. 2. Bogo H., Negri R.M., San Román E. Continuos measurement of gaseous pollutants in Buenos Aires city. Atmospheric Enviroment, 33, 2587-2598, 1999. 3. Carter, W.P.L. Development of ozone reactivity scales for volatile organic compounds. Journal of Air and Waste Management Association; 44, 881-899, 1994. 4. Fernández R.P., Palancar G.G., Madronich S., Toselli B. M. Photolysis rate coefficients in the upper atmosphere: Effects of Line by Line calculations of the O2 absorption cross section in the Schumann-Runge bands. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 114, 1-11, 2007. 5. Giovannoni, J.M., Clappier A., Russell A.. Ozone control strategy modeling and evaluation for Athens, Greece: ROG vs NOx effectiveness and the impact of using different wind field preparation techniques. Meteorology and Atmospheric Physics, 57, 3-20, 1995. 6. López, M.L., Palancar G.G., Toselli B.M. Effects of clouds on the surface UV-B and total solar irradiance at southern mid-latitudes: CMF determinations at Córdoba, Argentina. Atmospheric Environment, enviado, 2008. 7. Olcese L.E., Toselli B.M. Unexpected High Levels of Ozone Measured in Córdoba, Argentina. Journal of Atmospheric Chemistry, 31, 269-279, 1998. 34

Contaminación Atmosférica en Argentina

8. Olcese L.E., Toselli. B.M. Recovery of the histogram of hourly ozone distribution from weekly average concentrations. Environmental Pollution, 141, 81-89, 2006. 9. Olcese L.E., Toselli. B.M. Some Aspects of Air Pollution in Córdoba, Argentina. Atmospheric Enviroment, 36, 299-306, 2002. 10. Palancar G.G., Fernández R.P., Toselli B.M. Photolysis rate coefficients calculations from broadband UV-B irradiance: model-measurement interaction. Atmospheric Environment, 39, 857-866, 2005. 11. Palancar G.G, Toselli B.M. Effects of meteorology and tropospheric aerosols on UV-B radiation: a 4-year study. Atmospheric Environment 38, 2749–2757, 2004 12. Seinfeld J.H. Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution. A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, 1986. 13. Stein A.F., Toselli B.M. Street Level Air Pollution in Córdoba City, Argentina. Atmospheric Enviroment, Vol. 30, No. 20, 3491-3495, 1996.

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Calidad del aire en la Ciudad de Córdoba

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CALIDAD DEL AIRE Y SALUD INFANTIL EN ÁREAS URBANAS E INDUSTRIALES DE LA PLATA Y ENSENADA, ARGENTINA Natalia Cianni1, Andrea Müller2, Paola Lespade1, Myriam Aguilar1, Natalia Matamoros1, Esteban Colman1, Mariana Martín3, Verónica Chiapperini3, Luciano Bussi4, Laura Massolo1, Fernando Wichmann4, Andrés Porta1, 5 1. CIMA, Centro de Investigaciones del Medio Ambiente, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata. 47 y 115. 1900 – La Plata. Tel./fax: 0221-4229329 2. UFZ, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH –UFZ , Department of Human Exposure Research and Epidemiology, Leipzig-Halle, Germany. 3. Facultad de Trabajo Social, Universidad Nacional de La Plata. 9 y 63. 1900 – La Plata 4. IDIP (Instituto de Desarrollo de Investigaciones Pediátricas), Hospital de Niños “Sor María Ludovica” de La Plata. 16 y 63. 1900 – La Plata 5. División Química Analítica, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP * Correspondencia a [email protected]

Palabras Clave: contaminación ambiental, epidemiología, patología respiratoria en niños

Resumen: Se presenta un estudio desarrollado por profesionales del Centro de Investigaciones del Medio Ambiente, la Facultad de Trabajo Social, ambos de la Universidad Nacional de La Plata –UNLP-, y el Hospital de Niños de La Plata donde se analizan los efectos de la contaminación ambiental sobre la salud infantil. A tal efecto, se aplican metodologías epidemiológicas (encuestas según criterios ISAAC -International Study of Asthma and Allergies in Childhood-, analizadas por Epi-Info), se determinan volúmenes respiratorios en niños de 6-12 años y se cuantifican los niveles de compuestos volátiles orgánicos (COVs) en el aire intramuros y extramuros. El estudio se realiza en niños residentes en Ensenada (donde se localiza un Polo Petroquímico), en La Plata (zona de alto tránsito vehicular) y en zonas con bajos niveles de COVs extramuros: una residencial y otra semi-rural. Se completaron, cargaron y analizaron 1182 encuestas. Se realizaron 181 espirometrías y se determinaron los niveles de COVs, intramuros y extramuros, mediante monitoreadores pasivos. El análisis estadístico evidencia correlaciones (Odds Ratio >1) entre exposición a contaminantes y diversas patologías: cercanía a industria petroquímica con patologías de tipo respiratorio; vivir sobre una calle de tránsito intenso con cefalea, alergia y fotosensibilidad; ambientes interiores contaminados con tos persistente y rinitis. El análisis espirométrico señala que los niños de Ensenada presentan una disminución en el VEF1 (volumen espiratorio forzado en el primer segundo) con significancia estadística distinta que los de las zonas restantes. Los niveles de COVs en aire extramuros, son superiores en Mosconi, siguiendo La Plata; mientras que las zonas residencial y semi-rural presentan valores menores y similares entre sí. 1 INTRODUCCIÓN El predominio de asma y otras patologías respiratorias en la infancia ha aumentado notablemente en las últimas décadas, evidenciándose que la exposición a contaminantes atmosféricos constituye un importante factor de riesgo para la salud de la población. Estudios epidemiológicos y toxicológicos recientes sugieren que el aumento de la morbi-mortalidad en niños por patología respiratoria se encuentra estrechamente relacionado con la exposición crónica a material particulado y compuestos químicos, tales como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, como el benzo(a)pireno, y los volátiles (COVs) como benceno, tolueno y xileno. En tal sentido actualmente se estudia la influencia del tráfico y de los combustibles para calefaccionar, además 37

Calidad del aire en la Ciudad de La Plata

Cianni et al.

de las diversas fuentes industriales, priorizando la composición cualitativa y cuantitativa del aire, y de manera complementaria los efectos sobre la salud asociados a esta exposición (1-6). En particular, los compuestos orgánicos volátiles (COVs) comprenden un grupo importante de contaminantes de aire, tanto a nivel intramuros como extramuros. Muchos de estos compuestos tienen influencia sobre la salud humana, actuando como tóxicos, irritantes de mucosas y conjuntivas, generando alteraciones del sistema nervioso, incluso algunos son reconocidos carcinógenos, como el benceno y el percloroetileno. La exposición a COVs puede causar efectos a nivel respiratorio, generando una disminución de la función pulmonar, y alergias. Estos síntomas se han visto incrementados en poblaciones cercanas a rutas de alto tránsito vehicular, o en proximidad de establecimientos industriales (4, 6-9). En general, los niños transcurren mas del 80% de su tiempo en ambientes intramuros (domicilios, escuelas, guarderías). Los niños son más vulnerables a los efectos de la contaminación del aire que los adultos porque están creciendo y desarrollándose: respiran más aire en proporción al peso de su cuerpo y pasan más tiempo jugando en el piso donde los contaminantes se acumulan y son arrastrados por el aire. Por tal motivo, resulta fundamental conocer los niveles de COVs en hogares y escuelas para poder asociarlos con las medidas de efectos en la salud, directas o indirectas (10-12). Entre las medidas directas, se destaca la espirometría, prueba de función respiratoria que permiten conocer los flujos y capacidades pulmonares de los niños potencialmente afectados. Entre los métodos indirectos, ha adquirido en las últimas décadas gran relevancia el uso de encuestas epidemiológicas basadas en estudios internacionales como ISAAC 1 y GINA 2 . (13-15). Respecto a la región de estudio, ésta cuenta con una población aproximada de 700.000 habitantes y presenta dos importantes fuentes emisoras de contaminantes. En primer lugar, un importante polo industrial petroquímico, en el cual se destaca la refinería de petróleo más importante del país, con una capacidad de procesamiento de unos 38.000 m3/día de crudo. Cercana a ésta, se ubican otras industrias subsidiaras productoras de compuestos aromáticos (benceno, tolueno, xilenos), alifáticos (pentano, hexano, heptano), anhídrido maleico y coque de petróleo, entre otros. Por otro lado, el casco urbano de La Plata con un tránsito vehicular de unos 180.000 automotores registrados, algunos con motores diesel utilizados para el transporte de pasajeros o cargas de la más variada índole (6, 16, 17). En esta presentación se muestran los resultados obtenidos durante dos años de trabajo conjunto entre el Centro de Investigaciones del Medio Ambiente (CIMA), el Instituto de Desarrollo de Investigaciones Pediátricas del Hospital de Niños de La Plata (IDIP) y la Cátedra Trabajo Social I de la Facultad de Trabajo Social (UNLP), en el cual se analizan los niveles de COVS y los efectos sobre la salud de la población infantil, mediante encuestas de tipo epidemiológica y estudios de espirometría en niños entre 6 - 12 años de edad. 2 METODOLOGÍA 2.1 Región de estudio Seleccionada en función del relevamiento previo de parámetros de calidad de aire en distintos sitios de La Plata y alrededores (6, 16, 17). Fueron elegidos los siguientes sectores: • Zona de influencia del Polo Petroquímico de Ensenada (zona industrial, I) • Zona con influencia de tránsito vehicular (casco urbano de La Plata, U) • Zona control (mínima influencia de tránsito y emisiones industriales): Barrio Aeropuerto, semi-rural (SR); City Bell, residencial, (R). 2.2 Encuestas:

1

ISAAC: International Study of Asthma and Allergies in Childhood (www.isaac.org)

2

GINA: Global Strategy For Asthma Management And Prevention (www.ginasthma.com)

38

Contaminación Atmosférica en Argentina

En acuerdo con las exigencias internacionales (14, 15) se relevan datos de los participantes, historia clínica (individual y familiar), características de la zona de residencia, de la vivienda, datos demográficos del grupo familiar y las autorizaciones individuales correspondientes para la realización de la encuesta, la espirometría y la colocación de monitoreadores pasivos. Las encuestas fueron evaluadas y aprobadas por el Comité de Ética del Hospital de Niños de La Plata. Se relevaron unas 300 encuestas por zona, seleccionando al azar entre las familias que aceptaron participar en este estudio. Los datos fueron volcados y analizados mediante el sistema Epi-info, utilizando como criterio de correlación estadística el valor correspondiente al “Odds ratio” (6, 18). 2.3 Pruebas de funcionalidad respiratoria: Se realizaron pruebas espirométricas con y sin respuesta broncodilatadora, utilizando un espirómetro portátil, oportunamente calibrado. Para tal fin fueron seleccionados al azar los niños en función de las autorizaciones recibidas (13, 19, 20). 2.4 Muestreo y Análisis de COVs: Se realizó mediante monitoreadores pasivos (3M Monitor 3500) colocados durante 30 días en viviendas familiares escogidas al azar. Para el análisis se utilizó CGL, detección FID y espectrómetro de masa (6, 16, 17). Se analizaron 20 COVs: cloruro de vinilo, cloroetano, hexano, metiletil cetona, cloroformo, tetracloruro de carbono, ciclohexano, dicloroetileno, benceno, tricloroetileno, metilciclohexano, metilisobutil cetona, tolueno, percloroetileno, clorobenceno, etilbenceno, m-xileno, p-xileno, estireno y o-xileno. 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Encuestas: Fueron relevadas, cargadas y analizadas en el sistema Epi-info 1182 encuestas, cubriendo la totalidad de las zonas escogidas (Figura 1). El análisis estadístico directo entre variables simples evidencia correlaciones (Odds ratio >1) entre reconocidas fuentes de contaminación y diversas patologías. Los resultados hallados se presentan en la Tabla 1. En la misma se puede observar correlaciones significativas entre cercanía a industria de gran envergadura y diversos síntomas relacionados con patologías de tipo respiratorio (crisis bronco-obstructiva, respiración sibilante, sensación de opresión torácica, disnea, tos persistente nocturna o al levantarse). Estos resultados concuerdan con datos publicados por otros autores para situaciones similares (2-5, 7-9). También se puede observar correlaciones entre vivir sobre una calle de tránsito intenso (calle principal) y diversas afecciones tales como cefalea, alergia y fotosensibilidad. En estudios realizados en la ciudad de Mendoza y Leipzig (Alemania) utilizando una herramienta metodológica de similares características se encontró también correlación entre alergia y emisiones atribuidas al transito vehicular (21). Resultados similares son reportados en bibliografía. Otro dato de interés encontrado y que se relaciona con la contaminación de ambientes interiores (fuente reconocida de compuestos orgánicos volátiles), es la correlación entre la renovación de interiores con tos persistente y con rinitis. También relacionado con los ambientes interiores se encontró correlación significativa entre presencia de peluches (símil piel sintética con vellosidades y gran superficie específica) en la habitación de los niños y reacción alérgica.

39

Calidad del aire en la Ciudad de La Plata

Cianni et al.

Tabla 1. Encuesta epidemiológica- Análisis estadístico VARIABLES ODDS RATIO Cercanía a industria - crisis broncoobstructiva 1,8 Cercanía a industria- respiración sibilante 1,9 Cercanía a industria-sensación de opresión torácica 1,8 Cercanía a industria-disnea 1,8 Cercanía a industria-tos persistente (nocturna o al 1,6 levantarse) Calle principal-cefalea 3,9 Calle principal-alergia 2,4 Calle principal-piel fotosensible 1,9 Renovación de interiores-tos persistente (nocturna o 1,7 al levantarse) Renovación de interiores-rinitis 3,4 Peluches-reacción alérgica 3,0

INTERVALO 1,2-2,7 1,3-2,7 1,2-2,6 1,3-2,7 1,2-2,2 2,4-6,4 1,1-5,1 1,3-2,8 1,1-2,6 1,6-7,1 1,4-6,5

Figura 1. Relevamiento de encuestas 3.2 Espirometrías: Se realizaron 181 espirometrías en niños distribuiros en las distintas zonas. En la figura 2 se presentan los resultados obtenidos. Una primera observación importante, que surge de la figura 2, es que los valores de FEV1% correspondientes a Ensenada presentan una diferencia estadísticamente significativa en relación a las otras áreas estudiadas. Por otro lado, los niños de La Plata y City Bell presentan mejor función pulmonar que los niños de Ensenada y Aeropuerto. Los niños de Ensenada presentaron mayor respuesta broncodilatadora que los de La Plata, City Bell y Aeropuerto. Es decir, los niños que viven en las inmediaciones del Polo Petroquímico presentan mayor reactividad bronquial que el resto. Los valores de VEF1% corresponden a las medianas de cada grupo zonal.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 2. Análisis estadístico de espirometrías (programa SPSS, ANOVA una vía) 3.3 Monitoreo de COVs Los resultados obtenidos coinciden con los hallados en estudios anteriores (6, 16 y 17) en cuanto a sus valores y las tendencias observadas: diferencias en la concentración de algunos grupos de compuestos y de compuestos individuales, cuando se comparan los sitios de muestreo entre si y la relación intramuros - extramuros. Como se puede observar en la figura 3, la concentración de COVs totales en aire extramuros, permanece superior en la zona industrial, sigue en orden decreciente La Plata, mientras que Barrio Aeropuerto y City Bell valores menores y similares entre si. Además se observa una prevalencia de compuestos aromáticos en aire intra y extramuros en todas las zonas estudiadas, aunque la proporción de alifáticos aumenta en la zona con influencia industrial. Confirmando la importancia de la fuente industrial, con respecto a los compuestos individuales, se mantiene la concentración significativamente superior de benceno y hexano en el área industrial, en el aire intra y extra muros. Del mismo modo, si bien la concentración extramuros de tolueno en zona industrial se mantiene superior, los niveles intramuros son similares en todas las zonas.

41

VOC [µg/m3]

Calidad del aire en la Ciudad de La Plata

Cianni et al.

300

Terpenos Clorados Cicloalcanos Aromáticos Alcanos

250 200 150 100 50 0 I

U SR

R

Intramuros

I

U

SR R

Extramuros

Figura 3. Valores medios de COVs

4 CONCLUSIONES Estos resultados ponen en relieve la asociación entre la presencia de contaminantes ambientales, compromiso pulmonar y exacerbación de reacciones alérgicas, fundamentalmente en niños con predisposición. Este tipo de estudio contribuye a que el sector científico-académico en su papel de observador imparcial, pero comprometido con la problemática de la comunidad que lo rodea, aporte datos de relevancia a las autoridades ambientales y sanitarias para priorizar medidas tendientes a resguardar la salud pública. En este momento se está desarrollando una segunda etapa de profundización del estudio, añadiendo un número mayor de espirometrías y análisis de COVs, e incorporando el monitoreo de mohos intramuros como fuente de COVs en particular los denominados MCOVs. 5 AGRADECIMIENTOS: El presente estudio fue desarrollado mediante subsidios recibidos de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC-PBA) y la Universidad Nacional de La Plata (UNLP). Cianni es Becaria de la (CIC-PBA). A. Porta es Investigador de la (CIC-PBA)

42

Contaminación Atmosférica en Argentina

6 REFERENCIAS BILBLIOGRÁFICAS: 1. Peters JM, Avol E, Gauderman WJ, Linn WS, Navidi W, London SJ, Margolis H, Rappaport E, Vora H, Gong H, Thomas DC. A study of twelve Southern California communities with differing levels and types of air pollution. II. Effects on pulmonary function. Am J Respir Crit Care Med 1999;159:768–775. 2. Leikauf GD (2002). Hazardous Air Pollutants and Asthma. Environmental Health Perspectives, VOL. 110 (Supplement4): 505-526. 3. Weisel CP. (2002). Assessing Exposure to Air Toxics Relative to Asthma. Environmental Health Perspectives, VOL. 110 (Supplement 4): 527-537. 4. IPCS, International Programme on chemical safety (2000) Environmental Health criteria 214: Human Exposure Assessment. Geneva, World Health Organization. 5. Sexton K, Adgate J, Ramachandran G, Pratt G, Mongin S, Stock T, Morandi M. Comparison of personal indoor and outdoor exposure to hazardous air pollutants in three urban communities. Environmental Science and Technology 2004; 38:423-430. 6. Massolo L. (2004) Trabajo de tesis: “Exposición a contaminantes atmosféricos y factores de riesgo asociados a la calidad de aire en La Plata y alrededores”. Biblioteca de la Facultad de Ciencias Exactas, UNLP. 7. Elliott L., MP. Longnecker, GE. Kissling & SJ. London (2006). Volatile Organic Compounds and Pulmonary Function in the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988–1994. Environmental Health Perspectivas, Vol. 114 (8): 12101214. 8. Adgate, J.L.; Church, T.R.; Ryan, A.D.; Ramachandran, G.; Fredrickson, A.L.; Stock, T.H.; Morandi, M.T.; Sexton, K. Outdoor, Indoor, and Personal Exposure to VOCs in Children. Environ Health Persp. 112 (14):1386-1392; 2004. 9. WHO (World Health Organization). Air Quality Guidelines for Europe. WHO Regional Publications, European Series, No.91, Second Edition, Copenhagen; 2000. 10. WHO (World Health Organization). Protection of the Human Environment. The health effects of indoor air pollution exposure in developing countries, Geneva; 2004. 11. FORO IV. Cuarta Reunión del Foro Intergubernamental Sobre Seguridad Química “Protección de los niños frente a la exposición a sustancias químicas nocivas”. Bangkok, 1-7 de noviembre de 2003. 12. EPA/NIEHS/CDC Centers for children’s environmental health and disease prevention research progress review workshop”. University of California Berkeley, November, 5-7, 2000. 13. Gauderman WJ, Gilliland F, Vora H, et al. Association between air pollution and lung function growth in southern California children. Results from a second cohort. Am J Respir Crit Care Med 2002;166:76-84. 14. García-Marcos Álvarez L., A. Martínez Torres, J. Batlles Garrido, M. Morales SuárezVarela, G. García Hernández y A. Escribano Montaner (2001). International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) fase II: metodología y resultados de participación en España. Anales Españoles de Pediatría. Vol. 55, Nº 5, 400-405. 15. GINA, Global Initiative for Asthma (2002). “Global Strategy for Asthma Management and Prevention”. NHLBI/WHO Workshop Report: Global Strategy for Asthma Management and Prevention Issued January, 1995. NIH Publication No 02-3659. The 2002 report is available on www.ginasthma.com 16. Massolo L., Rehwagen M., Müller A., Porta A., Ronco A., Herbarth O. “Relación entre el contenido de compuestos orgánicos volátiles en aire intramuros y extramuros en zonas semirurales, residenciales, urbanas e industriales”. “Salud Ambiental y Humana: una visión holística”. Editor: J. Herkovits, SETAC Press, Buenos Aires, 3-5, 2006.

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Calidad del aire en la Ciudad de La Plata

Cianni et al.

17. N. Cianni, M. Aguilar, L. Massolo, A. Carballeda, M. Barberena, M. Martín, V. Chiapperini, M. Céspedes, L. Busi, F. Wichmann, H. González, A. Porta “Contaminación del aire en La Plata y alrededores: factores de riesgo y patologías respiratorias en niños”. Acta Toxicológica Argentina, Vol. 14, Suplemento, 13-16, 2006. 18. Epi-Info. Version 3.2.2, April 14, 2004. Database and statistics software for public health professionals. This software is in the public domain and freely available for use, copying, translation and distribution. Is a trademark of the Centers for Disease Control and Prevention (http://www.cdc.gov/epiinfo). 19. American Thoracic Society. “Guidelines for the Evaluation of Impairment/Disability in Patients with Asthma”. Am Rev Respir Dis., l47: 1056-1061,1993. 20. Standardization of Spirometry, 1994 Update. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 1995; 152(3):1107-36. 21. Herbarth O, Fritz G, Behler J, Rehwagen M, Puliafito j, Richter M, Schlink U, Sernaglia J, Puliafito E, Puliafito C, Schilde M, Wilffuhr W (1999). Epidemiologic risk analysis of environmentally attributed exposure on airway diseases and allergies in children. Central European Journal of Public Health 7:2, 72-76.

44

Contaminación Atmosférica en Argentina

ESTIMACIÓN DEL RIESGO ASOCIADO A PAHs EN AMBIENTES URBANOS E INDUSTRIALES Massolo L(1); Müller A(2); Rehwagen M(2); Porta A(1), Herbarth, O(2,3); Ronco, A (1) (1)

CIMA, Departamento de Química, Facultad de Ciencias Exactas,

Universidad Nacional de La Plata, 47 y 115, 1900-La Plata, Argentina [email protected] (2)

Helmholtz Centre for Environmental Research –

UFZ, Department of Human Exposure Research and Epidemiology Permoserstr. 15, 04318 Leipzig, Germany (3)

Department of. Environmental Medicine and Hygiene, Faculty of Medicine, University of Leipzig, Liebigstrasse 27, 04103 Leipzig, Germany

Palabras clave: PAHs, material particulado en suspensión, estimación de riesgo Resumen: Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) son compuestos orgánicos semivolátiles que existen en la atmósfera en fase gaseosa o asociados a material particulado en suspensión teniendo su origen en diversos procesos de combustión. En el presente estudio las concentraciones de 16 PAHs asociados a material particulado en suspensión fueron determinadas considerando la variación estacional en tres zonas (urbana, industrial y semirural) de La Plata, Argentina. Los PAHs fueron analizados por HPLC detección fluorescencia previa extracción por “clean-up” utilizando hexano como solvente. La zona industrial presentó valores mayores que la urbana, siendo ambos mayores que los correspondientes a la zona semirural. La estimación del riesgo asociado a PAHs teniendo en cuenta factores de equivalencia tóxicos muestra para la zona industrial valores de benzo(a)pireno equivalentes 2 veces mayores que la zona urbana y 10 veces mayores que la zona semi-rural. Teniendo en cuenta el concepto de unidad de riesgo se determina para la zona industrial un riesgo dos veces mayor que para la zona urbana y seis veces mayor que para la zona semi-rural. Estos resultados permiten concluir que la calidad del aire ambiente en lo que se refiere a compuestos orgánicos asociados a material particulado en suspensión determina un mayor riesgo para la salud para los habitantes de la zona urbano-industrial, el cual debería ser considerado al momento de incorporar estrategias de control de emisiones y mejorar la calidad del recurso. 1- INTRODUCCIÓN Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) son compuestos semivolátiles que existen en la atmósfera en fase gaseosa o asociados a material particulado en suspensión teniendo su origen en diversos procesos de combustión. Es bien conocido que algunos PAHs son mutagénicos y 45

Estimación del riesgo asociado a PAHs

Massolo et al.

carcinogénicos. El compuesto más estudiado y que se usa habitualmente como indicador de riesgo carcinogénico asociado a PAHs en aire es el benzo[a]pireno (IARC, 1983, WHO, 2000 a,b). En tal sentido, sobre la base de diversos estudios epidemiológicos, la OMS considera el BaP como un índice de carcinogenicidad por PAHs (WHO, 2000 a,b). En muchos estudios el riesgo asociado a la inhalación de PAHs carcinogénicos es estimado utilizando factores de equivalencia tóxicos (TEFs), que expresen la potencia relativa de los PAHs individuales comparados con el BaP. El desarrollo de los TEFs ayuda a caracterizar más precisamente las propiedades carcinogénicas de una mezcla de PAHs (Nisbet y LaGoy; 1992; Lodovici et al., 2003; Fang et al., 2004). Se han propuesto distintos valores de TEFs para los PAHs individuales; en tal sentido, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos – USEPA- separa a los PAHs en dos subclases: compuestos carcinogénicos y no carcino-génicos, aplicando un TEF de 1 a todos los compuestos considerados como carcinogénicos y un TEF de 0 a los PAHs no carcinogénicos (USEPA, 1984). No obstante, la información disponible indica que no todos los compuestos tienen la misma potencia carcinogénica; por lo tanto los TEFs desarrollados por la USEPA tienden a sobreestimar el riesgo. Luego Nisbet y La Goy (1992) desarrollan una nueva lista de TEFs que parece refleja mejor el estado actual de conocimiento sobre la potencia relativa de los PAHs individuales. Otra forma de evaluar el riesgo asociado a la exposición a PAHs en aire ambiente es aplicando el concepto de unidad de riesgo haciendo referencia a la tasa de cáncer que el contaminante puede causar para un determinado nivel de exposición. Este concepto permite comparar el potencial cancerígeno de diferentes contaminantes. Entre los niveles guía recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS) encontramos una unidad de riesgo de 8,7 x 10-2 (µg/m3)-1para los PAHs, expresados como BaP (IPCS, 1998; OPS, 2000; WHO, 2000a).

2- MATERIALES Y MÉTODOS La zona de estudio corresponde a La Plata y alrededores. En este sector se concentra un importante Polo Industrial de la Provincia de Buenos Aires en donde se encuentra la refinería más importante de Argentina. Se seleccionaron tres estaciones de muestreo en en función de las características de la región y de estudios preexistentes de calidad de aire realizados: 1. Zona industrial: zona de influencia neta del Polo Petroquímico. El complejo industrial se encuentra aproximadamente a 6 km noreste del casco urbano de la ciudad de La Plata. 2. Zona urbana: sector céntrico de la ciudad de La Plata, en una zona de alto tránsito vehicular dado por transporte público y particular. 3. Zona semi-rural (control): ubicada aproximadamente a 8 km hacia el sudeste de la ciudad de la Plata con bajo tránsito vehicular y escasas industrias de pequeña envergadura. Las muestras de material particulado en suspensión con diámetro 0

(9)

donde k es un factor de escalamiento conocido como constante de Boltzmann, ΔC = C ( X i +1 ) − C ( X i ) y T es el parámetro conocido como temperatura. A medida que el algoritmo avanza se va disminuyendo T de manera tal de disminuir la probabilidad de aceptar soluciones factibles que no produzcan una mejora en la función objetivo. En la figura 2 se presenta el algoritmo general de un método SA. El valor inicial T0, se debe determinar de manera de producir una alta aceptación de soluciones factibles propuestas. La función que determina y controla el descenso de la temperatura (paso 3 del algoritmo), juega un rol fundamental en la eficiencia del método. El esquema más utilizado por distintos autores es el esquema geométrico en el cual se disminuye la temperatura de acuerdo al siguiente criterio: Ti +1 = α * Ti con α ∈ (0,1) elegido de manera adecuada en general α ∈ (0.3,1) (10) Sin embargo, aún obteniendo buenas soluciones, el principal inconveniente que presentan estos algoritmos es el tiempo de ejecución necesario para obtener dichas soluciones. En algunos casos resultan más costosos que si se aplicara un método de resolución enumerativo [13]. En este trabajo presentamos una nueva estrategia [6] para disminuir la temperatura cuyo principal objetivo es establecer parámetros de manera de obtener un equilibrio entre el tiempo final de ejecución del algoritmo y el número de búsquedas que realice el mismo. La misma consiste en disminuir la temperatura de acuerdo al siguiente esquema:

148

Contaminación Atmosférica en Argentina

Ti +1 =

Ti y tomar iter = Ο(n k ) para algún k ∈ N 1 + Ti xTi

(11)

Paso 1. Inicializar T0, X0 Paso 2. Repetir iter veces 2.1 Calcular X’ ∈ N(X) y evaluar el cambio en la función objetivo δ = f(X) - f(X’) 2.2 Decidir si X1 es aceptada si δ < 0 ir a 2.3 sino generar una variable random x ∈(0,1) si x < exp

−δ ir a 2.3 Ti

sino ir a 2.1 2.3 Aceptar X’ y actualizar información Paso 3. Disminuir Ti Figura 2. Algoritmo SA.

Con esta nueva propuesta se logra disminuir la temperatura más rápidamente al inicio del algoritmo. El efecto más importante de esto es evitar aceptar en un comienzo la mayoría de las soluciones factibles y en consecuencia reducir el elevado costo inicial que presenta la mayoría de estos algoritmos. La implementación de este nuevo esquema muestra una sorprendente efectividad del mismo, la misma está relacionada tanto con excelente calidad de las soluciones obtenidas como con la disminución substancial del tiempo de ejecución del algoritmo. 6. RESULTADOS NUMERICOS El problema planteado, se resolvió mediante la aplicación del algoritmo SA descripto en la sección anterior. A continuación se muestra (tabla 3) un estudio comparativo aplicando dicha técnica con un esquema de enfriamiento distinto (geométrico), obteniendo un tiempo computacional de 80 segundos para el esquema geométrico y 53 segundos para el propuesto. Una vez identificados los valores de las coordenadas y las potencias acústicas de las fuentes, es posible reintroducir los mismos en la expresión (7) y calcular los valores de los niveles de presión sonora. Si el método de identificación es preciso, los valores teóricos deben ser muy similares a los medidos (eventualmente coincidentes). Esto permite verificar su eficiencia. Así en la Tabla 4 se muestra tal comparación. Es posible observar que el error máximo relativo es despreciable (1,029484 e-005).

149

Ruido en ambientes urbanos industriales

Cortinez et al.

Valores Reales Fuentes 1 2 3 4

S.A. (geométrico)

S.A. (Propuesto)

X (m) Y (m) Pot. (dB) X (m) Y (m) Pot. (dB) X (m) Y (m) Pot. (dB) 58.5 320 708 997

848 740 270 389

100 95 110 85

54 318 701.5 951.5

842.5 730.5 265.15 341.5

100 95 110 86

55 318.5 704.5 954.5

843 734 265.45 342.5

100 95 110 85

Tabla 3. Comparación entre los distintos esquemas y los valores reales.

Finalmente, se introdujo un error de medición (± 2 dB), de manera aleatoria, en los valores de los niveles de presión sonora en cada uno de los receptores, y se realizó una comparación entre las variables reales y aquellas estimadas por el método de identificación propuesto, obteniéndose un error máximo de 1 dB (tabla 5). 7. CONCLUSIONES Se ha formulado, mediante un enfoque de optimización, un método simple y efectivo para la identificación de fuentes acústicas en aquellas condiciones donde, por diversos motivos, no se pueda caracterizar correctamente las fuentes sonoras, teniéndose en cuenta, además, los inevitables errores de medición. El problema de identificación resultante ha sido resuelto en forma exitosa mediante el método de SA modificado. La modificación realizada consiste en un nuevo esquema de enfriamiento, que mejora la velocidad de convergencia con respecto al enfoque clásico. A pesar de que solo se ha analizado un problema simplificado, esta metodología puede ser aplicada a situaciones más generales, empleando modelos acústicos computacionales más precisos que permitan considerar situaciones reales.

Receptor LP reales

Tabla

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

65.2018 65.2366 65.2748 65.309 65.7269 71.5190 55.6785 56.3788 54.4296 55.4172 58.9773 70.4605

LP estimados

Receptor LP reales

65,2016 65,2365 65,2747 65,3089 65,7269 71,5190 55,6776 56,3782 54,4287 55,4166 58,9772 70,4605

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

56.7779 55.2710 70.4464 54.5543 56.5655 59.1353 57.3208 56.1229 65.1624 53.0800 65.2787

LP estimados 56,7779 55,2706 70,4464 54,5539 56,5653 59,1352 57,3207 56,1227 65,1624 53,0799 65,2787 4.

Comparación de los niveles de presión sonora reales y estimados en los 23 receptores.

150

Contaminación Atmosférica en Argentina

Valores Reales Fuentes

x

1 2 3 4

58.5 320 708 997

y

Pot.

848 100 740 95 270 110 389 85

S.A. (Propuesto) x 54 316 705 955

y

Pot.

840.5 100 739.5 95 265.5 111 340.5 85

Tabla 5. Comparación entre las variables determinadas por el esquema propuesto y las variables reales, considerando un error de medición ( ± 2dB) en los niveles de presión sonora de los receptores.

Agradecimientos: Este trabajo ha sido auspiciado por la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires, Proyecto, 2006-2007, Estudio del nivel de la contaminación acústica en la ciudad de Bahía Blanca. La participación de M. Sequeira en este trabajo se ha llevado a cabo gracias a una beca de posgrado otorgada por la UTN REFERENCIAS [1] A. González. Contaminación Sonora en Ambiente Urbano: Optimización del tiempo de muestreo en Montevideo y desarrollo de un modelo predictivo en un entorno atípico. Tesis de Doctorado, Universidad de la República. Montevideo, Uruguay, (2000). [2] Cyril M. Harris. Mc Graw Hill. Manual de Medidas Acústicas y Control del Ruido, (1995). [3] P. Giron, M. Sequeira, A. Azzurro y V. Cortinez. “Control de ruido industrial mediante un modelo computacional: estudio de caso”. Mecánica Computacional, Vol. XXIV, ENIEF, pp. 2325-2341, (2005). [4] V. Cortinez, M. Vidal y P. Girón. “Optimización de las condiciones acústicas en recintos industriales”. Mecánica Computacional, Vol. XXVI, ENIEF, pp. 59-73, (2007). [5] T. Lan y M. Chiu. ”Identification of Noise Sources in Factory’s Sound Field by Using Genetic Algorithm”, Applied Acoustics, In Press, (2007). [6] M. Vidal. Un procedimiento heurístico parta un problema de asignación cuadrática. Tesis de Magíster, Departamento de Matemática, Universidad Nacional del Sur, Bahía Blanca, Argentina, (2003). [7] L.L. Beranek. Noise and vibration control, McGraw-Hill, New Cork, (1971). [8] S. Gerges y P. Arenas. Fundamentos y control del ruido y vibraciones, NR Editora, Florianópolis, SC, Brasil, (2004). [9] OECD, Organization for Economic Cooperation and Development, Roadside noise abatement, Head of Publication Service, France, (1995). [10] J. Sanchez, J. Gonzalez, J. Arenas y V. Pobrete. “Modelo matemático para la medida del Leq en zonas urbanas de Chile”. Tecniacústica, Barcelona, pp. 233-236, (1996). [11] SoundPlan. Wins-User’s Manual: Technical Acoustics in SoundPlan, (2005). [12] R. Burkard y F. Rendl. “A thermodynamically Motivated Simulation Procedure for Combinatotial Optimization Problems”, European Journal of Operacional Research, 17, pp. 169174, (1988). [13] M. Lundy y A. Mees. “Convergente of an Annealing Algorithm”, Mathematical programming 34, pp.111-124, (1986).

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Ruido en ambientes urbanos industriales

Cortinez et al.

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INVESTIGACIÓN INTERDISCIPLINARIA SOBRE LA CONTAMINACIÓN SONORA EN LA CIUDAD DE CÓRDOBA Mario R. Serra, Ana M. Verzini, Aldo H. Ortiz Skarp, Duilio A. Maza, Yanina Petiti, Eduardo López Pereyra, Christian A. Henin Centro de Investigación y Transferencia en Acústica Facultad Regional Córdoba, Universidad Tecnológica Nacional [email protected]; [email protected] Palabras clave: contaminación sonora, niveles de ruido, efectos del ruido Resumen: La presente investigación tiene como objetivo estudiar las condiciones actuales de contaminación sonora en la ciudad de Córdoba tanto desde la perspectiva física como de las psicológica y social. Se realizan mediciones de niveles sonoros conjuntamente con encuestas a los habitantes en barrios seleccionados. De este modo se obtienen por una parte distintos descriptores de ruido que permiten caracterizar el entorno sonoro y por la otra su evaluación subjetiva y efectos percibidos, así como distintas variables psicológicas y sociales de la muestra. Se estudiarán las relaciones entre las variables involucradas y se sentarán las bases para un modelo particular de reacción comunitaria al ruido.

1. INTRODUCCIÓN La contaminación ambiental consiste en la presencia en el ambiente de uno o más agentes físicos, o cualquier combinación de ellos, que perjudiquen o molesten la vida, salud y el bienestar humano, flora y fauna, o degraden la calidad del aire, del agua, de la tierra, de los bienes, de los recursos de la nación en general o de particulares. Puede tener como origen a los fenómenos naturales o a la conducta del ser humano. La industrialización y la concentración de la población en las grandes ciudades han creado un sustancial aumento del ruido proveniente de diversas fuentes sonoras y en consecuencia también en la cantidad de población sometida al mismo dentro de sus propias viviendas. A este significativo incremento de los niveles acústicos producidos en el medio se le denomina contaminación sonora. En el marco de esta línea de trabajo desarrollada desde hace muchos años en el CINTRA en la Ciudad de Córdoba, las investigaciones interdisciplinarias previas realizadas [1], [2], [3] demostraron que: a) en varias de las zonas estudiadas los niveles sonoros excedían los internacionalmente aceptados, b) en la mayoría de los participantes los ruidos provenientes de la calle producían irritabilidad, diversos tipos de interferencias (concentración, comunicación, sueño, etc.) y que muchos de ellos utilizaban una serie de estrategias de afrontamiento, c) tanto en el caso de las personas más afectadas como en aquellas que a pesar de los altos niveles de ruido no se sentían perturbada, se pudo observar la influencia de variables moduladoras sociodemográficas, personales y ambientales, principalmente nivel educacional y socioeconómico, apoyo social, satisfacción con la vida, ansiedad y sensibilidad al ruido, d) tanto el nivel sonoro como las características de los ruidos influían en las respuestas, y e) que existía relación entre los niveles sonoros de las bajas frecuencias y los juicios subjetivos sobre los ruidos y también con sus efectos. Blomberg [4], afirma que el ruido es único entre los contaminantes, el único definido en términos, subjetivos, psicológicos (‘sonido no deseado’), mientras que, irónicamente, los expertos en ruido han trabajado, por mucho tiempo, casi exclusivamente en mediciones objetivas de presión sonora, potencia sonora, obteniendo índices tales como el Leq, Ldn, etc. 153

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Serra et al.

Esta autora sugiere que entre la ciencia e ingeniería acústica y la psicología de la percepción del sonido en el contexto social, yace la verdadera naturaleza del ruido, sus causas y efectos. Ello implica que la problemática de la contaminación sonora debe ser estudiada con un abordaje interdisciplinario, dirigida a la higiene ambiental y específicamente a la prevención de los daños que produce el ruido. 2. OBJETIVOS El objetivo general es estudiar las condiciones actuales de contaminación ambiental por ruido en la ciudad de Córdoba tanto desde la perspectiva física como psico-social, las interrelaciones entre las variables involucradas y su impacto sobre la salud y calidad de vida. Los objetivos específicos son: 1) Clasificar y categorizar a la ciudad a partir de variables funcionales y de mediciones de nivel sonoro; 2) Confeccionar, mediante software especializado mapas de ruido de zonas críticas; 3) Determinar: a) reacciones y efectos que produce el ruido sobre las personas; b) si existe relación entre los niveles de ruido y los distintos efectos y reacciones que produce; c) cuáles son las variables modificadoras de las reacciones y efectos: d) influencia de los procesos cognitivos en los efectos y las reacciones que produce el ruido; 4) Elaborar un modelo teórico de reacción comunitaria y otros efectos del ruido; 5) Determinar la influencia de los ruidos de muy bajas frecuencias en los juicios subjetivos y en los efectos del ruido. Se espera además, que mediante las relaciones entre las variables involucradas poder identificar a los grupos más vulnerables con relación a los efectos que causa el ruido 3. CONSIDERACIONES TEÓRICAS 3.1 Sonido, y ruido El sonido es el primer medio para comunicarnos y sin él la continua transferencia de conocimientos del mundo que nos rodea casi desaparecería” [5] (pág. 3). Sin embargo, no siempre es posible utilizar satisfactoriamente las señales sonoras del entorno. Preis [6], propone considerar a la audición dentro del abordaje ambientalmente orientado Esto significa que la audición no debería ser modelada en una situación en la cual la persona está ubicada cara a cara con una fuente de sonido sino en una situación en la cual está “inmersa” en un conjunto sonoro comprendido de variadas señales que llegan de diferentes direcciones que conforman el espacio sonoro o ambiente sonoro. Hay dos configuraciones principales del ambiente sonoro. En una, las personas pueden elegir libremente un cierto sonido de entre otros sonidos que lo rodean y entonces más tarde puede cambiar su atención a otro sonido y repetir ese procedimiento a voluntad. En la otra, es diferente. Aunque la persona está expuesta a una multitud de sonidos, la libertad de elegir está virtualmente excluida. Una señal domina a las otras y de este modo su atención es absorbida a tal grado que no puede cambiarla hacia otra fuente. Se puede decir que la primera es típica de los ambientes naturales y la segunda de un ambiente sonoro distorsionado. La actividad perceptual que se desarrolla en un ambiente sonoro natural es un proceso de percepción normal, basado en la búsqueda y análisis de la señal elegida. En el ambiente sonoro distorsionado esa actividad es completamente diferente Carece de ciertos rasgos importantes de la percepción. No puede fijarse libremente en el objeto (sonido). Lo que tiene lugar no es una percepción sino una recepción. Es difícil que una persona que está expuesta

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Contaminación Atmosférica en Argentina

a ruido intenso predominante con relación a las otras señales acústicas pueda dirigir su atención a otra señal que al ruido. El ruido puede ser definido desde diversas perspectivas. Desde el punto de vista físico, ruido es toda señal que no tiene una relación armónica entre sus componentes. Para la teoría de la información es todo sonido que no aporte información útil o deseada para el sujeto oyente. Enfocado desde la psicología es todo sonido no deseado, percibido como intromisión o interferencia o como ‘violencia acústica’ en casos extremos. Por lo tanto, un sonido asume el valor de ruido no sólo por sus específicas características acústicas, sino también por su interferencia en factores inherentes al sujeto oyente. Por su parte, ruido urbano es el compendio estadístico de niveles sonoros medidos en decibeles compensados A provenientes de todas las fuentes de ruido a que está sometido el habitante de los centros urbanos en su vida diaria, sean estas fijas o móviles. Según las “Guías para el ruido urbano” [7], “El ruido urbano (también denominado ruido ambiental, ruido residencial o ruido doméstico) se define como el ruido emitido por todas las fuentes sonoras a excepción de las áreas industriales. Las fuentes principales del ruido urbano son el tránsito automotor, ferroviario y aéreo, la construcción y obras públicas y el vecindario. Las principales fuentes de ruido en interiores son los sistemas de ventilación, máquinas de oficina, artefactos domésticos y vecinos. El ruido característico del vecindario proviene de locales, tales como restaurantes, cafeterías, discotecas, etc.; música en vivo o grabada; competencias deportivas (deportes motorizados), áreas de juegos, estacionamientos y animales domésticos, como el ladrido de los perros.” (pág..2). El ruido proveniente del tránsito vehicular varía según su volumen, tipos de vehículos que lo componen y su modo de operación. Una vez que el sonido ha sido generado, el campo sonoro resultante dependerá de las condiciones de propagación, afectadas por entidades geométricas tales como pantallas, obstáculos reflectivos (edificios u otras superficies) y algunas consideraciones menores tales como estado del pavimento, pendientes, etc. El espectro del ruido de tránsito es cambiante también en función de si el flujo vehicular es o no interrumpido por diversas razones (semáforos, lomos de burro, congestionamientos, etc.). A velocidades de ciudad, típicamente inferiores a 60 km/h, el ruido se caracteriza por una gran energía sonora en baja frecuencia, concentrada aproximadamente en la banda de octava de los 63 Hz. Esta característica es particularmente establecida en aquellas arterias urbanas con circulación de vehículos comerciales pesados con motores diesel. Lo opuesto ocurre en aquellas arterias de circulación rápida y fluida como avenidas de circunvalación y otras, en las que los espectros de ruido no contienen picos en bajas frecuencias ya que operan a velocidades más o menos constantes, apareciendo en algunos sectores urbanos, algunos componentes en alta frecuencia.Todos estos ejemplos muestran que las distintas variantes del ruido de tránsito pueden afectar el carácter del ruido percibido y por tanto su impacto en la vida de las personas. Adicionalmente a las características espectrales del ruido antes consideradas, el ruido de tránsito es claramente dependiente de su aspecto temporal. Esta escala temporal puede ser de corta duración como son los cambios relativamente rápidos de niveles sonoros por el paso de vehículos, así como la variabilidad temporal de niveles según horas del día, semanas o mayores. Se deduce claramente que una evaluación física debe tener en cuenta tanto las fluctuaciones de ruido en cortos como en largos períodos. 3.2 Efectos producidos por el ruido Acorde a las Guías antes mencionadas, las consecuencias para la salud más difundidas, debidas a la contaminación sonora se refieren a problemas de molestia, auditivos, interferencia en la comunicación oral y el rendimiento, en las actividades, trastornos del sueño y del descanso, efectos sobre la salud psicofísica y sobre el comportamiento. Asimismo, estas Guías toman en cuenta a los grupos vulnerables y los efectos combinados de fuentes mixtas de ruido. Desagrado, 155

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Serra et al.

molestia, enojo, frustración, contratiempo, pérdida de sueño o perturbación de las actividades cotidianas, son entre otros, los problemas más comunes producidos por la contaminación sonora. Se acuerda con Jong y Miedema [8] quienes dicen que el término ‘molestia’ es utilizado como un concepto central en el campo de los efectos ambientales. Citan a Guski et al. (1999) quienes puntualizan sobre la variedad de significados que les dan los diferentes expertos y que como consecuencia de ello surgen distintas definiciones y distintas opercionalizaciones del mismo. Continúan diciendo [8] que ëste ha sido identificado como el mayor impedimento para la acumulación de conocimientos en los relevamientos sociales acerca de las reacciones a diversos aspectos del ambiente. Es necesario, por lo tanto, cuando se trata de comparar estudios, conciliar la definición operacional de molestia así como de los otros términos utilizados. Los efectos del ruido sobre la salud han sido estudiados por distintos investigadores y también muy debatidos. La mayor parte de las investigaciones realizadas son de laboratorio y en ellas se ha encontrado, dependiendo de niveles y tipos de ruidos, problemas en el funcionamiento de los sistemas circulatorio, respiratorio, endocrino, inmunológico y en sistemas sensoriales especializados. También son de laboratorio la mayoría de los estudios relacionados con los efectos del ruido sobre el sueño y se han encontrado perturbaciones en algunos estadios del mismo. Esta es una de las quejas más comunes, descriptas como perturbadoras, intrusivas, desagradables, etc., durante la noche. El ruido es reconocido como productor de estrés, al que se define como la respuesta global y no específica del organismo que ocurre a nivel fisiológico ante un agente agresor. Las hormonas del estrés como la epinefrina, nor-epinefrina y cortisol pueden ser consideradas como indicadores del estrés y juegan un rol importante en el metabolismo de los organismos, actuando como biomensajeros y neurotransmisores en la regulación de las funciones autonómicas además de otras funciones fisiológicas. Son parte de un complicado sistema de mecanismos de retroalimentación que afectan la actividad del corazón, presión sanguínea, lípidos, glucosa, coagulación y viscosidad de la sangre, factores de riesgo para una serie de enfermedades del sistema circulatorio que deberían ser utilizados como indicadores en estudios epidemiológicos [9]. Este autor continúa diciendo que el riesgo potencial del ruido para la salud puede ser subestimado en los estudios epidemiológicos si no se tienen en cuenta los factores que modifican las reacciones tales como esfuerzo, disconfort, predictabilidad y controlabilidad del ruido, actitudes hacia el ruido y las interacciones con otros estresores, lo que ha sido demostrado en muchos trabajos. Babisch [10] afirma que los valores límite para ruido tienen que ser puestos en el rango entre bienestar social y físico - entre molestia y salud. Sostiene que como ejemplo están los estándares de ruido ambiental los que se refieren a las áreas en donde vive la gente como puramente residencial, comercial o mixta y que desde un punto de vista equitativo parecería difícil de entender que los estándares relativos a la salud sean diferentes para grupos diferentes de personas; mientras que con relación a molestia no es problema aceptar diferentes valores límites. En el mismo trabajo cita a B. Rohrmann (1993) quien afirma que los límites críticos para los estresores ambientales no pueden ser derivados de las ciencias empíricas sino que son bases sociopolíticas que dependen de un sistema que considere cuidadosamente a todos los grupos involucrados, y agrega que los valores límite son un acto normativo como resultado de consideraciones complejas acerca de beneficios, riesgos y costos. Mientras los objetivos de calidad en el extremo más bajo de la escala pueden ser mucho más flexibles, en el extremo más alto expresan la exposición más tolerable y por razones éticas deberían ser más exigentes [10]. Maschke et al. [11] hicieron una revisión de estudios relacionados con los parámetros fisiológicos que se modifican con el estrés producido por diferentes fuentes de ruido, sus duraciones y horas del día, señalando que coincidían en que la secreción de hormonas del estrés era elevada como resultado del ruido. Afirman los autores que si la exposición al ruido dura por un largo período se encuentran valores elevados de glucosa, colesterol, triglicéridos, fibrinogen y leucocitos. Consideran que la consistencia de los resultados de los estudios analizados “…indican claramente por una parte, una relación causal entre el ruido y el aumento de las 156

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hormonas del estrés, y por otra parte una relación causal entre el incremento a largo término de las hormonas del estrés y los clásicos factores de riesgo” (pág. 47). Esto implica una activación que se hace comprensible a través del concepto de estrés. El background biológico es la rápida disponibilidad de la energía cuando se necesita en caso de peligro o estrés y el órgano de la audición es considerado en la evolución humana un “órgano de alarma” (encomillado de los autores) que contrariamente al sentido de la vista, los oídos no pueden ser cerrados. La activación por medio de un sonido produce una reacción de estrés que prepara al organismo para requerimientos que no son habituales. Más conocidos son los efectos del ruido sobre el aparato auditivo. En el CINTRA estudios longitudinales [12] [13] con adolescentes mostraron que en el caso de oídos sensibles se produjeron daños en adolescentes de alrededor los 17/18 años por exposición a altos niveles sonoros durante sus actividades recreativas. Se debe resaltar, que no sólo interesan los efectos directos del ruido sobre la salud sino que la molestia, interferencia, disatisfacción, enojo, etc. –que cuando son reacciones extremas y/o prolongadas pueden producir o contribuir a problemas de salud tanto física como mental- son efectos importantes porque reducen la calidad de vida que, además, es un derecho de las personas. Es significativo que la OMS (Organización Mundial de la Salud) [7], en su definición de salud incluye no sólo ausencia de enfermedad sino también la presencia de bienestar que tiene relación directa con la calidad de vida. Finalmente, para reconocer los componentes sonoros que se presentan todos juntos conformando la mezcla que llega a nuestros oídos, el sistema auditivo debe, de alguna manera, crear descripciones individuales que se basan sólo en aquellos componentes del sonido que se han originado en el mismo evento ambiental [14]. Este autor (en 1990) denominó a este proceso “análisis de la escena auditiva” proceso mediante el cual toda la evidencia auditiva que proviene a través del tiempo, de una fuente sonora singular forma una unidad perceptual. El término “análisis de escena” fue utilizado primeramente para la visión cuando en una fotografía de una escena de complejidad normal, las partes visibles de un objeto singular son a veces discontinuas porque la visión del objeto por la cámara ha sido interrumpida por la presencia de otro objeto que se encuentra entre la cámara y el objeto de interés. El análisis de la escena auditiva es el proceso mediante el cual se toda la evidencia auditiva que llega de una fuente ambiental singular, a través del tiempo se reúne en una unidad perceptual. 4 MÉTODO Mediante mediciones de corta duración se categorizaron distintas zonas de Ciudad de Córdoba utilizando criterios desde un punto de vista funcional y de niveles críticos de ruido 4.1 Equipamiento para las mediciones -

Medidor de nivel sonoro Brüel y Kjaer, clase “0”, Mod. 2231, equipado para mediciones estadísticas de ruido con módulo de la misma marca Mod. BZ 7115. Medidor de nivel sonoro Bruel y Kjaer, Clase 1 Mod.2238 Medidor de nivel sonoro TES Clase 2 mod. 1353A Analizador de de frecuencias en tiempo real, en bandas normalizadas de 1/1 oct., 1/3 de oct., 1/12 de oct. y 1/24 de oct., marca Brüel & Kjaer Mod. 2144. Estación para medición de parámetros meteorológicos, marca Solomat. Medidor de distancia Láser Marca Trimble/ Spectra, Mod. HD- 150 Fuente sonora de referencia marca Brüel y Kjaer, Mod. 4231. CADNA A de la firma Datakustik

4.2 Muestra

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Serra et al.

Estará integrada por todos las personas de ambos sexos de entre 21 y 70 años, residentes en las zonas de medición, que accedan voluntariamente a responder al cuestionario. 4.3 Técnicas de recolección de los datos Para obtener información sobre las variables sociodemográficos, psico-sociales y de reacción a los ruidos se han construido cuestionarios en base a los resultados obtenidos en las investigaciones previas mencionadas como antecedentes de este estudio, cuyos ejes están centrados en: datos sociodemográficos, psico-sociales y personales (edad, sexo, nivel laboral y socioeconómico, sensibilidad al ruido, valores socio culturales, etc.), efectos y reacciones que produce el ruido, identificación y evaluación de fuentes de ruido, etc.Los datos obtenidos tanto de las mediciones físicas como la psico-sociales serán procesados mediante técnicas descriptivas e inferenciales. 5. ESTADO ACTUAL -

Se ha seleccionado la primera zona de trabajo Se ha elaborado y se está probando el cuestionario para evaluar las respuestas de los residentes de las zonas en estudio - Se efectuó una búsqueda bibliográfica de los tipos de softwares más utilizados para realizar mapas de ruido encontrándose que los más accesibles eran el Sound Plan el LIMA y el CADNA. Se estudiaron los tres programas, y utilizando el Sound Plan se llevo a cabo el diseño de un proyecto de contaminación sonora en el área comprendida de la Universidad Tecnológica Regional Córdoba. Se procedió a cargar los datos relacionados con el área a evaluar haciendo uso de las opciones de Datos Geográficos (Data GEO) de la aplicación. Conjuntamente se definieron valores arbitrarios en niveles presión sonora y valores característicos (datos de geometría) de los diferentes objetos contaminantes presentes en el diseño implementado. Finalmente a partir de la implementación de este ejemplo y del estudio los otros dos programas se adquirió el CADNA, el que será utilizado para esta investigación 6. SUBPROYECTO La gravedad de los problemas ambientales demanda la intervención de la Psicología para estudiar cómo los procesos cognitivos, emocionales y motivacionales propician la aparición de conductas sustentables pro-ambientales. En el caso de la problemática de la contaminación sonora no se han encontrado, hasta el momento, bibliografía especializada. Es por ello que dentro de la presente investigación se ha elaborando un sub-proyecto de doctorado denominado “El Silencio del Ruido en la Salud: El Comportamiento Poblacional como Contribución a la Prevención del Ruido y a la Promoción de la Salud.” de la aspirante a beca de CONICET-ACC, Lic. Yanina I. Petiti. Sus objetivos son indagar sobre los conocimientos, creencias y conductas de la población con relación al ruido y en base a los resultados que se obtengan implementar un programa educativo para promover conductas pro-ambientales con relación a la contaminación por ruido ruido. REFERENCIAS [1] Serra, M. R., Frassoni, C., Verzini de Romera, A. M. & Biassoni de Serra, E. C. "An Interdisciplinary study on urban noise pollution". The Internacional Journal of Environmental Studies,42,201-214 (1992). [2] Verzini, A. M. & Biassoni, E. C., Serra, M. R. & Frassoni, C. "An Interndisciplinary Study on Urban noise Pollution. Part II". The Internacional Journal of Environmental Studies, Vol. 48 283-292 (1995). [3] Verzini, A. M., Frassoni, C. y Ortiz, A. La contaminación ambiental por ruidos de muy 158

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bajas frecuencias: Un estudio de campo, Medio Ambiente y Comportamiento Humano. 2 (2), 21-38 (2002). [4] Blomberg, L. The nature of noise in society. Conferencia invitada al 146th Meeting: Acoustical Society of America. J. Acoust. Soc. Am. Vol 115, No 5, Pt2 (2004). [5] WHITE, F. A. Our Acoustic Environment. Wiley Interscience Publications, John Wiley & Sons, Inc. USA (1975). [6] Preis, A. Environmental approach to noise. Contributions to Oldenburg Symposium on Psychological Acoustics. August Schick @ Maria Klatte Eds.1 Ed. Ooldemburg Bibliotheks und Information Systems der Carl von Ossietzky Universitat Oldemburg. 191-204. (1997). [7] World Health Organization (WHO): Guidelines for comunity noise Edited by B. Berglund, T. Lindvall, D. H. Scwela, K.T. Goh, (2000). [8] Jong, R. G. & Miedema, H. m. E. Improving insight in moderators of annoyance by pooling data. CD Proceedings of Metropolis 2000, Paris July, 4th-7th. G.Moser, E. Pol, Y. Bernard, M. Bonnes, J. Corraliza y M. V. Giulianni Eds. (2000). [9] Babisch, W. Stress hormones in the research on cardiovascular effects of noise. Proceedings of the ICA 2001, San Diego, California USA (2001). [10] Babisch, W. (2003) The noise/stress concept, risk assessment and research needs. Noise Pollution and Health Noise Research Network Publications, London, 67-76. [11] Maschke, C., Rupp, T. & Hecht, K. The influence of stressors on biochemical reactions. International Journal of hygiene and environmental health, 203, 45-53 (2000). [12] Serra, M. R., Biassoni, E. C., Richter, U., Minoldo, G., Franco, G., Abraham, S., Carignani, J. A., Joekes, S., y Yacci, M. R., (2005) Recreational noise exposure and its effects on the hearing of adolescents. Part I: An Interdisciplinary long-term study International Journal of Audiology, 44, 65-73. [13] Biassoni, E. C., Serra, M. R., Richter, U., Joekes, S., Yacci, M. R., Carignani, J. A., Abraham, S., Minoldo, G. Y Franco, G. (2005) Recreational noise exposure and its effects on the hearing of adolescents. Part II Development of hearing disorders. International Journal of Audiology, 44, 74-85. [14] Bregman, A. S. (1993) Auditory Scene Analysis: Hearing in Complex Environments. En “Thinking in Sound: The Cognitive Psychology of Human Audition”. Edited by S. McAdams & E. Bigand. CXlarendon Press, Oxford 10-36.

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CARACTERIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN SONORA EN EL MICROCENTRO DE LA CIUDAD DE MENDOZA César. E. Boschi & Gabriel E. Muñoz Vargas Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín”, CEREDETEC, Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Mendoza. [email protected], [email protected]

Palabras claves: Contaminación – Ruido – Tránsito vehicular – Sonido – Ecología. Resumen: El presente trabajo pretende poner de manifiesto la problemática que representa el gran nivel de contaminación acústica debido al flujo vehicular en un área representativa del microcentro de la Cuidad de Mendoza. Se tomaron como punto de partida relevamientos ya efectuados por personal del Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín”. Se elaboraron distintos mapas de ruido del área bajo estudio a fin de categorizar las zonas de mayor contaminación, para distintas franjas horarias utilizando metodologías estándares, propias, y normativas vigentes. Finalmente se exponen los resultados de un trabajo realizado en conjunto con la Municipalidad de la Ciudad de Mendoza, se enuncian conclusiones y se plantean recomendaciones y posibles soluciones.

1

INTRODUCCION

El sonido es una sensación auditiva producida por ondas de presión generadas por el movimiento vibratorio de cuerpos, que se transmite por un medio elástico, normalmente el aire. Los sonidos se pueden clasificar de distintas maneras según el criterio que se siga. Atendiendo al criterio de la relación que guardan entre si los patrones que forman las ondas de presión, los sonidos se pueden clasificar en musicales o ruido. Si bien desde el punto de vista exclusivamente físico no hay distinción entre sonido y ruido, ciertos sonidos agradables clasificados generalmente como musicales, pueden convertirse en molestos cuando los niveles de presión sonora que alcanzan son excesivos. Desde el punto de vista de la contaminación sonora se define al ruido como todo sonido no deseado. Por tanto, vemos que la diferencia entre sonido agradable y sonido molesto depende tanto del nivel de presión sonora como de la respuesta subjetiva. En cualquier lugar existen ruidos procedentes de diferentes fuentes, unas próximas y otras lejanas; pueden llegar directamente desde sus fuentes generadoras o reflejados por superficies tales como edificaciones, aceras y/o calzadas. De acuerdo con lo expuesto, al ruido total asociado con un determinado entorno se lo llama ruido ambiental. En los conglomerados urbanos al ruido ambiental se lo denomina también ruido urbano, ruido residencial o ruido doméstico y se define como el ruido emitido por todas las fuentes presentes en dichos conglomerados a excepción de las industriales. A diferencia de otros contaminantes, el ruido no perdura ni se exporta; está localizado, y cesa cuando lo hace el emisor. Pero también es el primero que detecta el ser humano, casi instantáneamente, el que más perturba sin necesidad de acumulación, y el que más directamente afecta al bienestar. Las consecuencias de la contaminación acústica para la salud se describen según sus efectos específicos: deficiencia auditiva causada por el ruido; interferencia en la comunicación oral; trastorno del sueño y reposo; efectos psicofisiológicos, sobre la salud mental y el rendimiento; efectos sobre el comportamiento; e interferencia en actividades [1]. 161

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Boschi & Vargas

1.1 Conceptos Básicos La mayoría de los ruidos ambientales puede describirse mediante medidas sencillas. Una de las maneras de medir los niveles sonoros y por lo tanto los de ruido es a través de la unidad conocida como decibel (dB). El decibel es una unidad logarítmica, utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia, que relaciona dos parámetros y en consecuencia es adimensional. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. El decibel, planteado en principio como “magnitud de relación’’ de parámetros, puede utilizarse como “magnitud de medida” cuando a uno de los parámetros de referencia se le asigna un valor constante. En acústica, las relaciones que se encuentran con más frecuencia son variaciones de nivel de presión. La referencia que se utiliza es de 20 µPa. En consecuencia, los niveles de presión sonora expresados en decibeles se identifican como dB-SPL (Sound Pressure Level). A su vez a los decibeles se los afecta de diferentes curvas de ponderación según la aplicación. Los más comúnmente utilizados son: los decibeles A (dBA) y los decibeles C (dBC). Los decibeles C básicamente miden el sonido en cuanto a fenómeno físico. Los decibeles A, en cambio, miden la forma en que se lo percibe, así como su peligrosidad potencial para el oído. Es interesante ilustrar con algunos ejemplos la escala A. En el campo, en silencio, se tienen unos 30 dBA. En el interior de una casa, de día, el nivel sonoro es de alrededor de 40 dBA. Una conversación normal corresponde a 60 dBA. Un automóvil en buenas condiciones pasando a baja velocidad, a unos 70 dBA. Un colectivo promedio, acelerando, emite ruidos de alrededor de 90 dBA. Un martillo neumático a 4 metros, alrededor de 100 dBA. Por último, un avión reactor despegando, medido desde el borde de la pista, corresponde a unos 120 dBA. A raíz de la definición logarítmica del decibel, los 80 dB que genera un camión no duplican los 40 dB que reinan en una biblioteca, sino que los centuplican. La causa principal de la polución sonora en las grandes ciudades es el tránsito vehicular. Contra la creencia general, los mayores responsables no son los tan denostados "escapes libres", sino los motores diesel. Cuatro ómnibus hacen más ruido que 100 autos. Una persona ubicada en una parada de transporte debe soportar un promedio de 80 dB y picos superiores a los 100 dB. 1.2 Legislación vigente Debido a la variedad de fuentes emisoras y a la cantidad de ruidos que estos trasmiten; la legislación vigente establece niveles máximos, a nivel Nacional el Decreto Nº 46.542/72 y a nivel Municipal la Ordenanza Nº 2976 de la Ciudad Capital de Mendoza [2]. La Ordenanza Nº 2976/13353/90 de la Ciudad de Mendoza, en el Título V, “Contaminación Sonora”, trata el tema de los ruidos, prohibiéndose “producir, causar, estimular, no impedir cuando fuere factible, o provocar ruidos vibraciones u oscilaciones, cualquiera sea su origen, cuando por razones de horario, lugar, calidad y/o grado de intensidad puedan ser calificados como ruidos molestos...” Se establece una serie de fuentes de ruido que se prohíben especialmente. Con respecto a las fuentes fijas, se utilizan los límites establecidos por la Norma IRAM 4062 sobre ruidos molestos al vecindario, así como el procedimiento de medición allí indicado. Con respecto al ruido emitido por vehículos automotores, se establecen límites por categorías de vehículos. (Ver Tabla 2). La Ordenanza contempla en su parte final medidas punitivas que involucran una detallada descripción de infracciones y sus correspondientes multas. No se proponen medidas de prevención. Los objetivos fundamentales de la lucha contra el ruido son desarrollar criterios para deducir los niveles seguros de exposición y promover la evaluación y control del ruido como parte de los programas de salud ambiental.

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Tabla 1. Decreto-Ordenanza Nº 46.542/72 - Niveles sonoros máximos en dBA. Ámbito Ruido Ambiente Picos Frecuentes Picos escasos (7 a 60/hora) (1 a 6/hora) noche día noche día noche día Hospital 35 dBA 45 dBA 45 dBA 50 dBA 55 dBA 55 dBA Vivienda 45 dBA 55 dBA 55 dBA 65 dBA 65 dBA 70 dBA Comercio 50 dBA 60 dBA 60 dBA 70 dBA 65 dBA 75 dBA Industria 55 dBA 65 dBA 60 dBA 75 dBA 70 dBA 80 dBA

Tabla 2. Valores máximos del ruido ocasionado por el escape y cualquier deficiencia para diversos tipos de vehículos, por encima de los cuales se consideran como ruidos excesivos. Tipo de vehículo Nivel máximo en dBA Motocicletas livianas; inclusive bicicletas, triciclos con 75 motor acoplado (cilindrada hasta 50 cm3). Motocicletas de 50 cm3 a 125 cm3 de cilindrada. 82 Motocicletas de 50 cm3 a 125 cm3 de cilindrada pero de 4 86 tiempos. Automotores hasta 3500 kg de tara. 86 Automotores de más de 3500 kg de tara. 90 2

VALORACIÓN DEL RUIDO DE TRÁFICO DE VEHÍCULOS AUTOMÓVILES.

2.1 Consideraciones preliminares El ruido de los vehículos automotores es en general una superposición de tres tipos de ruido de orígenes bien diferenciados: a) el ruido de propulsión (el motor, la transmisión y el sistema de escape asociado); b) el ruido de rodadura entre las cubiertas y la calzada; y c) el ruido aerodinámico. A velocidades por encima de 80 km/h el ruido aerodinámico se vuelve muy importante, ya que la potencia de ruido aerodinámico crece con una potencia elevada (entre 4 y 8) de la velocidad. Por debajo de 50 km/h, en general predomina el ruido del motor. Sin embargo, y especialmente en el caso de los automóviles más nuevos, el silenciador de escape es tan efectivo que aún a velocidades tan bajas como 40 km/h sigue predominando el ruido de rodadura. Según distintas legislaciones internacionales y nacionales se marcan ciertos niveles máximos [2], [4], que no deben superarse, con rangos desde los 80 a los 90 dBA para coches y de 70 a 80 dBA para motocicletas. El nivel de presión sonora media varía con la distancia a la fuente de emisión y debería disminuir en 3 dB, si se considera una fuente lineal, cada vez que se dobla esa distancia. Experimentalmente se ha podido comprobar que en terreno llano y libre de obstáculos, la atenuación con la distancia es mayor de 3 dB, esto es consecuencia de una atenuación adicional debida al poder de absorción del suelo, así como a los fenómenos de refracción, difusión, condiciones meteorológicas y a la absorción del aire [3]. En zona urbana, la presencia continua de edificios a ambos lados de la vía refuerza el sonido, debido a las reflexiones que se producen entre las fachadas de los edificios. El ancho de la vía, el tipo de fachada, dimensiones de las aceras, etc., permiten obtener unos valores de la variación del nivel de presión sonora con estos parámetros. Se ha comprobado que en vías con edificios a ambos lados, el nivel de presión es sensiblemente independiente de la altura del punto de observación, mientras que cuando los edificios están a un lado de la vía, el nivel de presión disminuye con la altura. 163

Contaminación sonora en la Ciudad de Mendoza

Boschi & Vargas

Otro factor a tener en cuenta en este estudio es el registro de la velocidad del viento, se fija en un valor de 5 m/s como límite máximo, debido a que a velocidad mayor este magnifica el ruido de fondo en los aparatos de medición. 2.2 Metodología A los fines de alcanzar los objetivos propuestos se tomaron como punto de partida relevamientos ya efectuados por personal del Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín” [5], en donde se midieron 50 puntos distribuidos uniformemente en un área del microcentro de la Ciudad de Mendoza comprendido entre las calles Perú al oeste, San Martín al este, Las Heras al norte y Colón al sur. 2.2.1 Descripción general El procedimiento que se siguió para determinar los niveles sonoros de base se puede resumir como sigue: • • • • •

• • 2.2.2

Identificación de puntos aptos para efectuar las mediciones en el entorno de las áreas bajo estudio y que sean representativos de la situación predominante. Calibración del Medidor de Nivel Sonoro. Medición y registro, en los puntos seleccionados, de los Niveles de presión Sonora. Sistematización de los registros obtenidos. Cálculo para cada punto de los siguientes indicadores de ruido ambiental: - Nivel Sonoro Continuo Equivalente, Leq - Niveles Percentiles L10, L50, L90 y Moda - Nivel Mínimo, Lmin - Nivel Máximo, Lmax Comprobación de la velocidad del viento antes de realizar cualquier medición. Relevamiento del flujo vehicular.

Franjas Horarias

Se establecieron las siguientes franjas horarias: • Franja horaria Matutina de 8 a 12 hs. • Franja horaria Vespertina de 16 a 19 hs. • Franja horaria Nocturna de 21 a 23 hs. 2.2.3 Sistematización y cálculo de indicadores de niveles sonoros A partir de los valores registrados según el procedimiento indicado en el punto anterior se obtuvieron los siguientes indicadores: • Leq: es el Nivel Sonoro Continuo Equivalente, representa el nivel en dB(A) de un ruido hipotético constante correspondiente a la misma cantidad de energía acústica que el ruido real considerado en un punto determinado, y durante un periodo de tiempo preestablecido. • L10: es el Nivel Sonoro, en dB(A), que se sobrepasa durante el 10% del tiempo de la medición. • L50: es el Nivel Sonoro medio, en dB(A). • L90: es el Nivel Sonoro, en dB(A), que se sobrepasa durante el 90% del tiempo de la medición.

164

Contaminación Atmosférica en Argentina

•

Moda: es el Nivel Sonoro más frecuente, en dB(A), durante el 100% del tiempo de la medición. • Lmin: Es el mínimo nivel Sonoro, en dB(A), obtenido en el período de medición. • Lmax: Es el máximo nivel Sonoro, en dB(A), obtenido en el período de medición. • DISP: es un parámetro que representa la dispersión de los valores leídos alrededor del valor medio. • VAR: es un parámetro que representa la variancia de los valores leídos alrededor del valor medio. Para lo cual se aplicaron las fórmulas indicadas en la bibliografía especializada [6], a saber: L50 = Promedio de los valores registrados L10 = L50 + 1,28 σ L90 = L50 - 1,28 σ

2.3 Procedimiento de medición El procedimiento de medición consistió en sesiones programadas inicialmente, y acordes a los puntos a tener en cuenta para el estudio. Se tomaron 90 lecturas cada 10 segundos durante lapsos de 15 minutos, en condiciones de viento por debajo del límite tolerable, y se indicaron en tablas los registros del tránsito, según la categorización dada en la Tabla 3. Además se registró la hora de inicio de la medición, la distancia y altura a la fuente de emisión. (Ver Figura 1 y Figura 2). Todas las sesiones de medición se efectuaron en días laborales. Tabla 3. Caracterización del tránsito. Categoría Características Liviano Dos ejes, dos y cuatro ruedas Medio Pesado

Dos ejes y cuatro ruedas Más de dos ejes o dos ruedas por eje

Divisiones Motocicletas Automóviles Camionetas Camiones Ómnibus

Para la metodología de medición, fueron adoptadas recomendaciones de la normas, en lo referido a la disposición de los equipos en el lugar de la medición y consideración de las condiciones climáticas [7]. Todas las mediciones se realizaron en posiciones separadas al menos 1-2 m de las superficies reflectantes y 1,20 m del suelo, se calibró el Medidor de Nivel Sonoro y colocó el aparato con el filtro de ponderación "A" , en respuesta lenta y en el intervalo 30 – 130 dBA.

Figura 1. Ubicación de la “estación”, corte. 165

Contaminación sonora en la Ciudad de Mendoza

Boschi & Vargas

Figura 2. Ubicación de la “estación”, planta. Para velocidades de viento mayores de 3 metros por segundo y hasta el límite tolerable (5 m/s), se protegió al micrófono utilizando el accesorio para tal fin, con el propósito de evitar un aumento ficticio de los niveles medidos. Las mediciones se efectuaron en la mitad de las cuadras con el equipo ubicado en la vereda y el micrófono dirigido hacia la vereda opuesta. Se procuró que la ubicación de las estaciones, correspondiera a veredas despejadas de objetos que pudieran interferir en la medición tales como vehículos estacionados, carteles publicitarios, señales de tránsito, etc. 3

INSTRUMENTAL Y ELEMENTOS UTILIZADOS Se utilizó el siguiente equipamiento para cumplir con el objetivo propuesto: •

•

Medidor de Nivel Sonoro portátil "Extech Instruments" Modelo 407762 - Nº de Serie 990104198. Este instrumento está diseñado de acuerdo a la norma IEC651 tipo 2, ANSI S1.4 Tipo2, para mediciones de campo, con las siguientes características: - Rangos desde 30 dB a 130 dB a frecuencias entre 20 Hz y 8 Khz - Display LCD de cuatro dígitos con una resolución de 0,1 dB. - Con dos filtros de ponderación de niveles de presión sonora, A y C. - Interfase RS232 para descargar datos a una P.C. - Capacidad de almacenamiento no - volátil de hasta 4048 muestras. - Pantalla antiviento. - Trípode. Calibrador Acústico "Extech Instruments" para Medidor de Nivel Sonoro Modelo 407769 - Nº de Serie 010513264. Este instrumento está diseñado de acuerdo a la norma IEC942 tipo 2, ANSI S1.40 - 1984, con las siguientes características: - Rangos de calibración para 94 dB y 114 dB con un tono de 1 Khz.

4 REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS. Posteriormente se seleccionaron 10 puntos de medición considerados representativos de la situación y con ellos se elaboraron mapas de ruido para las distintas franjas horarias. 166

Contaminación Atmosférica en Argentina

A continuación se presentan en un plano de la zona considerada los valores del Nivel Sonoro Continuo Equivalente.

Figura 3. Mediciones matutinas.

Figura 4. Mediciones vespertinas.

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Contaminación sonora en la Ciudad de Mendoza

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Figura 5. Mediciones nocturnas 5

ESTUDIO PARTICULAR DE LOS PUNTOS MÁS CONFLICTIVOS

En el marco del Convenio firmado con la Municipalidad de la Ciudad de Mendoza, se realizó posteriormente un estudio restringido a ciertas calles consideradas como muy contaminadas desde el punto de vista acústico [8]. En dicho estudio se realizó una discriminación mayor de horarios, a saber: • Franja horaria de 8 a 10 hs. • Franja horaria de 12 a 14 hs. • Franja horaria de 16 a 18 hs. • Franja horaria de 20 a 22 hs. El estudio antes referido abarcó un área mayor a la del microcentro, pero a los fines de obtener conclusiones se tomaron de él solo los puntos que estaban dentro del área bajo estudio en este trabajo. En particular se eligieron las calles Patricias Mendocinas, cuyo sentido de circulación es de norte a sur y Colón, cuyo sentido de circulación es de este a oeste por ser las más contaminadas. La causa de esto es que por la primera se derivan los recorridos de gran parte de las líneas de transporte público de pasajeros y la segunda es una de las vías principales de ingreso a la Ciudad desde el este, siendo continuación de Av. Vicente Zapata y esta a su vez del Acceso Este. 5.1 Representación de los resultados Las Figuras 6 a 8 muestran los principales resultados del monitoreo.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 6. Mediciones de 08:00 a 10:00 hs.

Figura 7. Mediciones de 12:00 a 14:00 hs.

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Figura 8. Mediciones de 16:00 a 18:00 hs.

Figura 9. Mediciones de 20:00 a 22:00 hs.

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CONCLUSIONES

Como puede observarse en los mapas de ruido precedentes, los niveles sonoros en ciertas arterias del microcentro se mantienen aproximadamente constantes a lo largo de distintas franjas horarias del día y de distintas épocas. Dichos niveles están muy por encima de los recomendados por la Organización Mundial de la Salud, que establece topes máximos ideales de 55 dB para horarios diurnos y 45 dB para horarios nocturnos para las zonas urbanas. Los niveles de emisión sonora que se dan en algunas zonas de la Capital debido al flujo vehicular ponen de manifiesto la necesidad de tomar medidas de precaución. Estas medidas, pueden contemplar la aplicación de nuevos materiales de construcción, tales como pavimentos especiales reductores del ruido de rodadura, el aislamiento de las zonas más castigadas con barreras acústicas, como así también el control periódico y sistemático del estado de mantenimiento del parque automotor que circula 170

Contaminación Atmosférica en Argentina

por la Ciudad de Mendoza. Por otro lado, se recomienda la medición periódica del ruido de tránsito en las zonas de ingreso al microcentro y finalmente el desarrollo de un modelo matemático con el cual, se pueda predecir el ruido del tránsito, y sirva como herramienta de prevención. 7

REFERENCIAS

[1] Prevention of noise-induced hearing loss: report of an informal consultation held at the World Health Organization, Genova, on 28-30 October 1997. [2] Ordenanza Nº 2976/13353/90, Instrumentando medios tendientes a prevenir la contaminación ambiental en el ejido de la ciudad de Mendoza, Mendoza, 3/12/1990. [3] ISO 9613-2, Acoustics – Attenuation of sound during propagation outdoors – Part 2: General method of calculation, Genève, Suiza, 1994. [4] Ambiente Consultores, Informe Final: Elaboración de Propuesta de Normativa para la Regulación de la Contaminación Acústica generada por Carreteras y Autopistas, Chile; Diciembre 2001. [5] César Boschi y Gabriel Muñoz Vargas: “Medición de la Contaminación Sonora en la Ciudad de Mendoza”, en el Libro “Desarrollo e Investigaciones Científico-Tecnológicas en Ingeniería”. Pags. 235 - 242. Septiembre 2005. ISBN 987 - 43 - 9997 – X [6] Recuero López, M.;”Ingeniería Acústica”, Cap. XIII, Ed. Paraninfo, Madrid, 1994. [7] Miyara, F, TRANSRUIDO: Simulación Digital del Ruido del Tránsito Urbano, Primer Provial Urbano, Rosario, Argentina, Abril de 1998. [8] Gabriel Muñoz Vargas y Leonardo Gutiérrez: “Medición de los niveles de emisión sonora en la Ciudad de Mendoza”, Informe Municipalidad de la Ciudad de Mendoza – Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín”, UTN-FRM; Diciembre 2007.

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ESTUDIO DE LA CONTAMINACIÓN POR RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS NO IONIZANTES Néstor H. Mata1,2, Patricia N. Baldini1,3 y Christian L. Galasso1,3 1: Grupo de Estudio de Bioingeniería - Departamento de Electrónica Facultad Regional Bahía Blanca Universidad Tecnológica Nacional 2: e-mail: [email protected], web: http:www.frbb.utn.edu.ar/electronica/grupoinvestigacion/gebi.html 3: e-mail: [email protected], [email protected]

Palabras clave: Contaminación Electromagnética –Radiaciones no-ionizantes- Mapa de Densidad de Potencia, Principio Preventivo, Modelo de densidad de potencia, Radiofrecuencias. Resumen. En este trabajo se presenta una herramienta computacional para la determinación en ambientes abiertos de los niveles de radiación electromagnética en la banda de las radiofrecuencias, propias de las comunicaciones inalámbricas. El algoritmo implementado calcula la densidad de potencia a partir de los parámetros de antenas y sus diagramas de radiación y constituye una primera aproximación conducente a la sectorización de Bahía Blanca en función de los niveles obtenidos para un posterior análisis con modelos mas detallados en los sitios donde pudieran registrarse valores potencialmente riesgosos para la población. Se realiza la validación del modelo para el caso de un solo emisor. 1. INTRODUCCIÓN Debido a la elevada proliferación de sistemas y equipos de comunicación inalámbricos de los últimos años, y la incertidumbre que existe entorno a ellos respecto a potenciales efectos nocivos sobre el medio ambiente y, específicamente sobre la salud humana, resulta necesario desarrollar herramientas tecnológicas que posibiliten definir políticas de planificación y control que protejan a la población [1], [2]. Los organismos vivos se hallan sometidos diariamente en los ambientes urbanos a las radiaciones electromagnéticas causadas por las emisiones de las antenas de los sistemas de comunicación. Los niveles de exposición resultan variables dependiendo de la distancia a las fuentes, la presencia de estructuras pasivas que intensifican o reducen las amplitudes de las ondas, la posición relativa a la orientación de la antena, entre otros factores [3],[4]. Las radiaciones de microondas pulsadas de baja intensidad pueden interferir los campos electromagnéticos intrínsecos de las estructuras biológicas de los seres vivos y producir respuestas anómalas en “ventanas” de frecuencia específicas, que resultan fuertemente dependientes de las intensidades y los tiempos de exposición. Numerosas investigaciones han reportado efectos nocivos a nivel molecular, celular [4],[6],[7],[8] de procesos inmunes y sobre los sistemas nervioso, endocrino, reproductivo [5],[9],[10],[11]; alteraciones del sueño, el ritmo cardíaco y la permeabilidad de la barrera sangre-cerebro [12],[13],[14],[15]. De todos modos, pese a ser un tema ampliamente estudiado desde hace años, muchos de los resultados no son concluyentes debido a la complejidad de las interacciones y a que las relaciones dosis-respuesta resultan altamente no lineales. Esto implica que aún es objeto de estudio permanente. Ya que las mediciones directas representan costos muy elevados además de insumir mucho tiempo cuando se trata de regiones de grandes dimensiones, la alternativa inmediata resulta la predicción basada en modelos. En particular, los modelos simplificados proporcionan una primera estimación que permiten justificar la necesidad de un análisis detallado en sectores 173

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reducidos que, de otro modo, serían poco viables por el nivel de cómputo que insumen. Los resultados presentados se consideran un primer paso en el marco de un proyecto para la determinación mediante simulación de los niveles de radiación electromagnética sobre el mapa geográfico de la ciudad de Bahía Blanca. 2. CONSIDERACIONES GENERALES El campo electromagnético radiado por una antena se constituye de varias componentes de campo eléctrico y magnético que se atenúan en función de la distancia radial medida a partir del emisor. De acuerdo a las componentes predominantes se distinguen tres regiones espaciales denominadas campo cercano radiante o inductivo, campo cercano reactivo o cuasiestático y campo lejano o de radiación. En esta última los campos exhiben comportamiento predominantemente de onda plana caracterizadas por campos eléctrico y magnético transversales y en fase, con amplitudes relacionadas por una constante. La condición universalmente aceptada para asumir campo lejano para el caso en que la longitud de onda central de la banda de operación resulta mucho menor que la máxima dimensión lineal de la antena es: r≥2

D2

λ

(1)

donde r es la distancia radial desde la fuente, D es la máxima dimensión lineal de la antena y λ la longitud de onda y λ 10 λ

(2)

En esta región las características de la antena se representan gráficamente mediante los patrones de radiación. Estos diagramas describen la variación angular en torno a la antena del nivel de radiación a una distancia radial fija de la misma. .

Figura 1: antena típica de estaciones base para comunicaciones celulares En las antenas de comunicaciones celulares las frecuencias de las radiaciones rondan entre 800 MHz y 2,2 GHz; las cuales son pulsadas con bajas frecuencias (GSM). La máxima dimensión para dichos modelos (figura 1) es de 1300 mm por lo que la distancia mínima para la condición de campo lejano resulta ser 20 m .Considerando que la altura de la torre suele ser mayor a los 20 m, se puede aplicar el concepto de campo lejano sin incurrir en errores significativos [3]. En las antenas de comunicaciones punto a punto las frecuencias de las radiaciones rondan entre 5 GHz y 8 GHz esto hace que a pocos cm de la misma ya podamos aplicar campo lejano para los cálculos 174

Contaminación Atmosférica en Argentina

La densidad de potencia en el caso considerado se expresa mediante la ecuación [17],[18]

S=

Pr .G ⎡ mW ⎤ 2 4 π r 2 ⎢⎣ cm ⎥⎦

(3)

donde: S es la densidad de potencia de radiación, Pr es la potencia de la fuente y G la ganancia de la antena dependiente de las coordenadas angulares y referida a la antena isótropa. 3. DESARROLLO DEL ALGORITMO El algoritmo de predicción fue desarrollado sobre la plataforma de Matlab tomando como base el modelo de densidad de potencia en ambientes abiertos y a partir de los diagramas de radiación de los diferentes tipos de antenas así como también la interfase para adaptar los datos proporcionados por los fabricantes a la base de datos requerida en los cálculos. 3.1.Criterios Se trabajó bajo la suposición de campo lejano, es decir, considerando los campos en fase . En los puntos donde coexisten radiaciones generadas por diferentes fuentes los efectos se consideran aditivos tendiendo a la situación de peor caso por estar enfocados en la detección de zonas de riesgo potencial para la salud bajo el principio precautorio. 3.2. Introducción de los datos En primer lugar es necesario introducir los datos de los diagramas de radiación de las antenas incluidas en la zona de análisis. Se genera un archivo con los parámetros necesarios para el cálculo tales como la altura de la torre, localización y orientación de la antena, potencia emitida, ganancia máxima y el diagrama de ganancias horizontal o azimutal y vertical o inclinacional. Se optó para el proyecto por el formato de archivo “.txt”, ya que se dispone de herramientas para manejarlos con relativa facilidad y representa un formato de uso general. Fue necesario desarrollar un programa para adecuar la información provista por los fabricantes a la configuración adoptada debido a que, para diferentes tipos de antenas, no presentan uniformidad en cuanto al formato y el espaciado utilizado para registrar los valores de las ganancias. 3.3. Implementación del modelo El algoritmo genera un barrido angular de la zona de dimensiones variables donde se encuentra ubicada la o las antenas y calcula punto a punto la densidad de potencia tomando la información del archivo de datos cargado previamente. La dimensión máxima de la matriz de almacenamiento es la que determina la definición del mapa calculado. Para incrementar la precisión es necesario reducir el tamaño de la región geográfica seleccionada. Como la información disponible está basada en un sistema de coordenadas esférico centrado en cada emisor, resulta necesario adaptarlo a un nuevo sistema de referencia cartesiano para cada sector elegido. Se implementó con ese fin un algoritmo que en base a las coordenadas rectangulares detecta el cuadrante y calcula la corrección pertinente. El modelo considera la fórmula de densidad de potencia presentada en la sección 2 modificada para incluir la ganancia de la antena en las dos direcciones angulares asociadas con el sistema de coordenadas esféricas con referencia en la fuente (figura 2), cuya expresión resulta:

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Contaminación por radiaciones no ionizantes

S ( r ,φ ,θ ) =

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P0 dB G az ( φ ) Gin ( θ ) 4π r 2

(4)

Se desarrolló la ecuación para obtener una expresión en función de datos conocidos, hasta obtener la expresión final que se implementó en el algoritmo del programa: ⎡ P + G az ( φ ) + Gin ( θ ) ⎤ log −1 ⎢ 0 dB ⎥ mW 10 ⎤ ⎣ ⎦ ⎡ 3 S ( rs ,φ ,θ ) = 10 . ⎢ 2 ⎥ rs ⎤ ⎡ ⎣ cm ⎦ 4π h ⎢ h + ⎥ tan( θ ) ⎦ ⎣

(5)

Donde: P0dB es la potencia de salida de TX menos las pérdidas en el Duplexer y en el cable; Gaz es la ganancia azimutal (horizontal) y Gin es la ganancia inclinacional (vertical).

Figura 2: Cálculo de la distancia r en función de rs. El programa calcula una matriz que representa la densidad de potencia en el área previamente definida y presenta los resultados gráficamente. 4. RESULTADOS 4.1. Calculo para una antena individual El siguiente cálculo fue realizado para una antena de comunicaciones celulares ubicada a escasos metros de la Escuela Nº63 “PERITO FRANCISCO P. MORENO” la cuál opera a una frecuencia de aproximadamente 2 [GHz] y cuyos diagramas de ganancia se muestran en la figura 3.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

Figura 3: Diagramas de ganancia horizontal y vertical, y foto de la antena. Con los datos de ganancia brindados por la empresa proveedora de la antena se alimentó el algoritmo y se obtuvo el diagrama de irradiación de la figura 4, a una altura de 1 m sobre el suelo.

Figura 4: Diagrama de densidad de potencia irradiada sobre un plano a 1 m de altura. 4.3. Calculo para una antena de microondas Se realizó el cálculo de densidad de potencia para una de las antenas de un enlace punto a punto, la cuál opera a una frecuencia entre 7,125 y 7,750 [GHz], Potencia máxima de canal de 0,2 Watts, 23 dBm, emplazada a una altura 30 mts y cuyos diagramas de radiación se presentan en la figura 5:

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Figura 5: Diagramas de ganancia horizontal y vertical, rechazo de polarización cruzada y foto de la antena. Se obtuvo el diagrama que se muestra en la figura 6 para una altura de 2 metros sobre el nivel del suelo. Puede observarse que la radiación resulta altamente direccional. 4.4.Validación del modelo para antena de comunicación celular Se procedió a realizar las mediciones pertinentes teniendo en cuenta las reglamentaciones vigentes y con supervisión de personal altamente especializado, en el sector donde se halla instalada la antena. La misma se hizo a una altura de 1 m sobre el nivel del suelo por ser la altura media de la población estudiantil. Se comprobó que el modelo da la peor condición ya que en el sector medido el programa devuelve resultados que rondan entre 2.5 y 2.9 micro W y el valor pico de las mediciones está en ese rango (figura 7).

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Figura 6: Diagrama de Densidad de potencia irradiada sobre el plano de 2 metros

Figura 7: Mediciones de densidad de potencia sobre un plano a 1 metro de altura. 5. CONCLUSIONES Se implementó el modelo simplificado para la determinación geográfica de la distribución de densidad de potencia asociadas a emisores de radiofrecuencias. El algoritmo fue probado para las antenas de telefonía celular y de enlace punto a punto mencionadas en la sección 4 y validado para la primera con buenos resultados. En la medida en que se disponga de nuevas mediciones y datos se podrá incorporar un mayor número de antenas de otro tipo para abarcar el rango de frecuencias a partir de los 3 KHz. Se prevé realizar el relevamiento de las antenas instaladas en la ciudad y, una vez determinadas las posibles zonas donde los niveles resulten por encima de los estándares internacionales [1],[2], desarrollar y aplicar un modelo mas detallado [3],[20] que incluya el perfil y las características de la edificación existente para ajustar los valores calculados con el modelo inicial.

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6. COMENTARIOS FINALES 6.1. Normativa vigente en el País. El Derecho Ambiental se caracteriza por poner el acento en el carácter preventivo. El principio precautorio busca garantizar un nivel elevado de protección del medio ambiente, especialmente en aquellos casos en los que los datos científicos disponibles no permiten una evaluación completa del riesgo. La Organización Mundial de la Salud ha recomendado que se tomen medidas precautorias hasta que se existan datos más determinantes sobre el tema y estimula la investigación a nivel mundial de posibles efectos adversos de la contaminación electromagnética, tales como las involucradas en el proyecto CEM en el que participan numerosos países. A nivel nacional la resolución M.SyA.S. 202/95 , establece los máximos permitidos en la densidad de la radiación. También la Secretaría de Comunicaciones pautó, mediante la resolución SC 530/00, los parámetros en la medición de radiaciones, el "Manual del Ministerio de Salud y Acción Social de la Nación" para el establecimiento de los límites de exposición a Radiofrecuencias en lo concerniente a la exposición no controlada. Esta resolución establece la aplicación obligatoria del Manual de estándares de seguridad para la exposición a radiofrecuencias comprendidas entre 100 KHz y 300 MHz, la radiación de radiofrecuencias y la prospección de radiación electromagnética ambiental no ionizante. Las normas nacionales mencionadas delegan en los Gobiernos Municipales la facultad de legislar sobre la ubicación las antenas, dentro el territorio del municipio. Estas recomendaciones admiten un nivel medio de emisión relativamente alto cuando se compara con los utilizados actualmente por otros países como producto de investigaciones recientes. Esto sugiere la necesidad de profundizar las investigaciones sobre el tema para determinar si es necesario rever los estándares adoptados. REFERENCIAS [1] IEEE ,"IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz", IEEE C95.1-2005 (2006) [2] ICNIRP , “Guidelines for limiting exposure to time-varying Electric, Magnétic, and Electromagnetic Fields (up to 300Gz)”, ICNIRP Guidelines (1998) [3] P. Bernardi, M. Cavagnaro , S. Pisa y E. Piuzzi, “Human Exposure to Radio Base-Station Anntenas in Urban Environment”, IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 48, pp. 19962001 (2000) [4] C. Polk y E. Postow, Biological Effects of Electromagnetic Fields Handbook, CRC Press (1996) [5] J. D. Bronzino, Biomedical Engineering Handbook , IEEE Press (1995) [6] Q. Balzano y A. Sheppard, “RF Nonlinear Interactions in Living Cell-I: Nonequilibrium Thermodynamic Theory”, Bioelectromagnetics, Vol. 24, pp. 473-482 (2003) [7] Q. Balzano y A. Sheppard, “RF Nonlinear Interactions in Living Cell-I: Detections Methods for Spectral Signature”, Bioelectromagnetics, Vol. 24, pp.483-488 (2003) [8] G.P. Pessina, C. Aldinucci, M. Palmi, G. Sgaragli, A. Benocci, A. Meini y F. Pessina, “Pulsed Electromagnetic Fields Affect the Intracellular Calcium Concentrations in Human Astrocytoma Cells”, Biolelectromagnetics, Vol. 22, pp. 503-510 (2001) [9] D. Kreuski, B. Glickman, R. Habash, B. Habbick, “Recent Advances in Reserch on Radiofrequency Fields and Health: 2001-2003”, Journal Toxicology & Environmental Health Part B,Vol. 10, pp. 287-318 (2007) [10] D. Kreuski, C. Byus, B. Glickman, W. Lotz, “Potential Health Risks of Radiofrequency Fields from Wireless Telecommunication Devices”, Journal Toxicology & Environmental Health Part B, Vol. 4, pp. 1-143 (2001) 180

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[11] Ahlbom A., Green A., Kheifets L., Savitz D. y Swerdlow A., “Epidemiology of Health Effects on Radiofrequency Exposure” ICNIRP -Environmental Medicine, Vol. 112, pp. 1741-1754, (2004). [12] H. Lai, “Genetic Effects of Nonionizing Electromagnetic Fields”, International Workshop on Biological Effects of Ionizing Radiation, Electromagnetic Fields and Chemical Toxic Agents, Rumania, (2001) [13] H. Lai y N. P. Singh, “Interaction of Microwaves and Temporally Incoherent Magnetic Field on Single and Double DNA Strand Breaks in Rat Brain Cells”, Electromagnetic Biology and Medicine, Vol. 24, pp. 23-29, (2005) [14] L.G. Salford, A.E. Brun, J.L. Eberhardt, L. Malmgren y B.R. Persson, “Nerve Cell Damage in Mammalian Brain after Exposure to Microwaves from GSM Mobile Phones”, Evironmental Health Perspectives, Vol. 111, pp. 881:883, (2003) [15] A. Schirmacher, S. Winters, S. Fischer , J. Goeke , H.J. Galla y U. Kullnick , “Electromagnetic fields (1.8 GHz) increase the permeability to sucrose of the blood-brain barrier in vitro”, Bioelectromagnetics, Vol. 21, pp. 338-345. (2000). [16] L. Godara , Handbook of Antennas in Wireless Communications, CRC Press (2002) [17] T. Milligan, Modern Antenna Design, IEEE Press, Wiley-Interscience, Seg Ed. (2005) [18] C. A. Balanis, Anntena Theory: Analysis and Design, J Wiley & Son Inc. (1997) [19] C.H.Durney y D.A.Christensen, Basic Introduction to Bioelectromagnetics , CRC Press (2000). [20] T. Sarkar, Z. Ji, K. Kim, A. Medouri and M. Salazar-Palma, “A Survey of Various Propagation Models for Mobile Communication”, IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 45, pp. 51-82 (2003)

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Matta et al.

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Contaminación Atmosférica en Argentina

INVENTARIO DE EMISIONES PARA LA CIUDAD DE BUENOS AIRES Enrique Puliafito1,2, Guillermo Rojic2, Federico Perez Gunella2 1: Universidad Tecnológica Nacional / CONICET, Cnel. Rodríguez 273, 5500 Mendoza, Argentina, [email protected], www.frm.utn.edu.ar 2: Facultad Regional Buenos Aires. Universidad Tecnológica Nacional, Medrano 951, Buenos Aires, Argentina [email protected] www.frba.utn.edu.ar

Palabras claves: Emisiones de gases efecto invernadero, análisis de flujo de materiales, Buenos Aires, consumo energético. Resumen: La creciente urbanización mundial está asociada con un aumento del consumo per cápita en las ciudades, produciendo un aumento en las emisiones atmosféricas y dificultando su nivelación global. Se presenta una evaluación de las emisiones de carbono para la Ciudad de Buenos Aires entre los años 1985 y 2005. Se realiza un análisis sectorial y por tipo de combustible y se las compara con otras grandes ciudades, a partir de un análisis de flujo de materiales. Se observa en Buenos Aires que la centralización de las administraciones gubernamentales, comerciales y financieras, provocan un aumento creciente del consumo energético per cápita muy superior a la media del país, movilizado por el aumento del transporte y el comercio, en consecuencia sus emisiones de carbono, pasaron de 4 Mg/cap en 1985 a 8 Mg/cap en el 2005. 1 INTRODUCCIÓN Las zonas urbanas metropolitanas, viven actualmente una dinámica poblacional (económica, política y social) muy compleja de crecimiento acelerado, que afectan el uso de suelo, incrementan la necesidad de transporte y abastecimiento, manifestando un aumento en el consumo per cápita que incrementa la presión ambiental sobre el entorno rural. Esta creciente urbanización mundial se traduce en un aumento de las emisiones de carbono a nivel global. En el marco de las Naciones Unidas, el Panel Internacional sobre Cambio Climático (IPCC) ha normalizado una metodología de cálculo usando datos sociodemográficos, PBI, volúmenes de consumo y factores de emisión a fin de evaluar el aporte de una región o país, sobre las emisiones mundiales de Gases de Efecto Invernadero (GEI). Esta metodología también se está aplicando para la evaluación del comportamiento de los centros urbanos. Desde el ámbito de las ciudades estos balances se orientan a evaluar la sustentabilidad de las ciudades mediante diversas metodologías denominadas ciclo de vida urbano, metabolismo urbano, análisis de flujo de materiales, impronta ecológica entre otras. (Douglas (1983), Giradet (1990), Rees y Wackernage (1996), Newman (1999), Huang y Hsu (2003); Fischer and Amann (2001), Field C., Raupach M. (2003). En Puliafito, (2005) y Romero et al. (2005) se presenta una primera aproximación a la identificación de indicadores comunes para las ciudades de México, Santiago de Chile, Buenos Aires y Mendoza, con el objeto de realizar una evaluación del metabolismo urbano en estas ciudades. Por ejemplo, el flujo de análisis de materiales o MFA (del inglés Material Flow Analysis) (OECD, 2000, Bringezu, 2000) es una herramienta de evaluación ambiental de rendimiento de proceso que estudia la extracción, cosecha, transformación química, manufactura, reciclado y disposición de materiales. Se basa en el cómputo de volúmenes de sustancias (CO2, NOx, etc) o materiales en bruto (madera, hierro, etc) usadas en una industria o economía regional. El flujo de materiales se mide en unidades de volumen (peso del flujo por 183

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

unidad de tiempo). En general se usan dos tipos de indicadores (uno basado en el volumen del flujo de materiales y el otro basado en el impacto que puede producir. El primero se orienta a determinar la presión sobre el ambiente y el segundo apunta a medir el efecto. En este trabajo se presentan los resultados del análisis de rendimiento sectorial o por regiones, asociados al consumo de energía de la Ciudad de Buenos Aires. 1.1 Descripción del área bajo estudio La Ciudad de Buenos Aires (34º S, 58º W) ciudad Capital de la Argentina, aloja aproximadamente tres millones de personas en 203 km2 de superficie. Junto a las 19 municipalidades vecinas, conforman la megaciudad llamada Gran Buenos Aires (GBA). La Ciudad de Buenos Aires es una de las ciudades con mayor número de habitantes del país. 2

METODOLOGÍA USADA

2.1 Determinación del inventario de emisiones de gases de efecto invernadero La metodología usada para la estimación de la emisión de contaminantes y gases de efecto invernadero es la propuesta por las agencias ambientales internacionales tales como EEA la Agencia Ambiental Europea (CORINAIR), USEPA (Manual AP-42), o el Panel Internacional para el Cambio Climático (IPCC, 1996). Estos métodos permiten el cálculo de la emisión de contaminantes tales como monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), hidrocarburos volátiles no metánicos (NMVOC), dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), amoníaco (NH3), óxidos de azufre (SOx), material particulado (PM10), hidrocarburos poliaromáticos (PAH), metales pesados tales como plomo (Pb), cromo (Cr), níquel (Ni), y otros. Los factores de emisión y los inventarios de emisión son herramientas fundamentales para la administración y control de la calidad del aire. Cuando no se cuenta con mediciones realizadas sobre las propias fuentes de emisión, se usan factores de emisión promedios basados en la actividad de la fuente. Un factor de emisión es un valor representativo que procura relacionar la cantidad de contaminante emitido a la atmósfera con una actividad asociada a esa emisión. Estos factores se expresan generalmente como el peso del contaminante emitido dividido por la unidad de peso, volumen, distancia, o duración de la actividad que emite el agente contaminador (e. g., kilogramos de NOx por toneladas de combustible quemado). En la mayoría de los casos, estos factores son simplemente promedios de todos los datos que se encuentran disponibles y que tienen una calidad aceptable, y se asumen como representativos de los promedios a largo plazo para todas las instalaciones similares. Este primer balance del tipo top-down o inventario de emisiones lo realizaremos sobre la base de la energía consumida en el ámbito urbano de la Ciudad de Buenos Aires, es decir primero, se estima el consumo de combustible anual (Mg/año) y después se multiplica por el factor de emisión apropiado (g de NOX/tn del combustible usado). 2.2 Fuente de datos Para los balances de energía y emisiones se consultaron las siguientes fuentes y anuarios estadísticos: Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INDEC) (www.indec.gov.ar); Secretaría de Energía de la Nación (www.energia.mecon.gov.ar), Ente Nacional de Regulación del Gas (ENARGAS) www.enargas.com.ar, Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires (GCBA) (www.buenosaires.gov.ar), Comisión Nacional de Regulación del Transporte (CNRT). Los factores de emisión han sido adaptados de la EPA Manual AP-42 www.epa.gov o del IPCC (1996) www.ipcc.org. Ministerio de Ambiente y Obras Públicas. Gobierno de Mendoza: www.ambiente.mendoza.gov.ar/, DEIE: Dirección de Estadísticas e Investigaciones Económicas. Gobierno de Mendoza. www.economia.mendoza.gov.ar/sitios/deie/.Los datos internacionales se obtuvieron de International Energy Outlook 2005, del Energy Information Administration (EIA), www.eia.doe.gov, ciudad de Neuva York (EUA) www.nyc.gov; Ciudad de Sydney (Australia): www.cityofsydney.nsw.gov.au, Australian Bureau of Statistics: www.abs.gov.au, Ciudad de 184

Contaminación Atmosférica en Argentina

Torono: www.toronto.ca, ciudad de San Diego (EUA) www.sandg.gov. Chile www.cne.cl, Mexico: www.ine.gob.mx, Puliafito, (2005) y Romero et al. (2005). 3

BALANCE DE ENERGÍA Y COMBUSTIBLES CONSUMIDOS

El consumo energético de la Ciudad de Buenos Aires se caracteriza por tres sectores bien definidos, el sector de la generación de electricidad, principalmente a través del consumo de gas natural, el sector del transporte con el consumo de combustibles líquidos y el sector residencialcomercial con consumo de electricidad y gas natural. A continuación presentaremos el detalle de la evolución del consumo energético de cada sector entre los años 1985 y 2005. Las tablas con los valores medios anuales se presentan en el Anexo A. Si bien la oferta de energía eléctrica de la ciudad de Buenos Aires depende del sistema interconectado nacional, desde el punto de vista de las emisiones de gases de efecto invernadero nos interesa la generación dentro del ámbito territorio urbano de la ciudad. La principal fuente de generación de energía eléctrica la constituyen dos centrales térmicas de 745 MW y 515 MW de ciclo combinado de vapor y gas respectivamente, que abastecen las necesidades de la ciudad. La Figura 1 presenta la generación de electricidad y el combustible utilizado en la generación. El consumo de energía eléctrica se duplicó del año 1985 al 2005, duplicándose también el consumo de gas natural. El consumo de energía eléctrica según el sector se presenta en la Figura 2. Desde el punto de vista sectorial en veinte años se duplicó el consumo residencial, y se cuadriplicó el consumo comercial, reduciéndose el consumo industrial, demostrando la transformación de la ciudad como centro residencial y de consumo movilizada por el comercio, los servicios financieros, bancarios, gubernamentales, ofertas culturales, etc. El consumo de gas natural corresponde a un 50% para la generación de electricidad, y el otro 50% para los otros sectores (Figura 3). La principal demanda de combustibles líquidos corresponde para el uso en el sector transporte, si bien una parte de fuel oil y gas oil se utiliza en la generación de energía eléctrica como se describió más arriba (Figura 4). El transporte público está conformado por cinco líneas de subterráneos y siete líneas de trenes y 136 líneas de servicio de transporte público de ómnibus. Además posee 1,5 millones de vehículos registrados y una extensión de 31 km de autopistas. 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0

1985-1989

1990-1994

1995-1999

2000-2004

Generación

9295

9688

10017

10125

Gas Natural

1609

1796

1709

1847

Fuel oil

944

943

1020

922

Gas oil

6.8

3.2

3.4

4.5

Figura 1: Generación de energía eléctrica de la Ciudad de Buenos Aires. Generación en GWh, gas natural en millones de m3, fuel oil y gas oil en miles de toneladas (Gg).

185

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

El principal combustible del transporte público de ómnibus es gas-oil y de los vehículos privados es la motonafta. Actualmente ha habido un incremento en el uso de gas natural comprimido en taxis y vehículos privados. Para evaluar el consumo de combustibles diversos éstos se convierten a unidades de energía a partir del poder calorífico de cada combustible. Así Figura 5 resume la demanda total energética (en TJ) según el tipo de combustible. Se aprecia la fuerte dependencia con un 50% al gas natural (Figuras 1 y 2). Debe notarse que el sector energético implica los gastos de energía realizados en la transformación a electricidad. En promedio el 34% en el sector transporte, el 28% en la transformación energética, 24% se consume en el sector residencial, 9% en el sector comercial, y 5% en el sector industrial. Debe notarse que en los años 2004 y 2005 hubo un incremento de uso de fuel oil en la generación de electricidad lo que produjo un mayor consumo de energía de transformación, es decir una pérdida de eficiencia en el sistema energético 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0

R

C

I

S

A

O

T

1985-1989

2092

972

1133

212

141

426

72

1990-1994

2360

1368

1242

220

138

415

75

1995-1999

2873

2937

1140

174

159

519

141

2000-2004

3468

3895

822

173

184

526

163

Figura 2: Consumo sectorial de energía eléctrica de la Ciudad de Buenos Aires en GWh. R: Residencial, C: Comercial, I: Industrial, A: Alumbrado, O: Oficial, T: Tracción. 2500 2000 1500 1000 500 0

CE

GR

GI

GC

GNC

GO

1985-1989

1609

1040

327

188

36

52

1990-1994

1904

1212

283

199

222

44

1995-1999

2305

1155

142

261

284

47

2000-2004

2082

1229

115

230

312

43

Figura 3: Demanda anual promedio sectorial de gas natural en millones de m3 para la Ciudad de Buenos Aires. CE Gas a centrales eléctricas, GR: Residencial, GC: Comercial, GI: Industrial, GNC: Vehículos, GO: Oficial.

186

Contaminación Atmosférica en Argentina

4

BALANCE DE EMISIONES

Una vez determinados los consumos principales, se calculan las emisiones de los diversos gases de efecto invernadero a partir de factores de emisión que vinculan la cantidad de gases emitidos por energía consumida. La Tabla 1 muestra los factores de emisión utilizados (IPCC, 1996), para los principales gases que afectan la calidad del aire y que además son gases de efecto invernadero. A partir de estos factores de emisión y el consumo general de energía se puede construir un primer inventario general (top-down) de emisiones anuales como se detalla en las Tablas del Anexo. Las figuras 6 y 7 muestran las emisiones de dióxido de carbono, de acuerdo a su participación sectorial y proporcional al combustible utilizado. Estas emisiones son directamente proporcionales al consumo de energía, y son las principales emisiones de efecto invernadero. Manifiestan claramente las tendencias del consumo, liderados especialmente por el uso del gas natural en un 50% (utilizados en la generación de energía eléctrica y uso residencial e industrial), un 50% de los combustibles líquidos, especialmente en el transporte y generación eléctrica. Las tendencias, muestran que mientras las emisiones residenciales se han estabilizado, proporcionales a una estabilización de la población urbana, existe un marcado aumento a partir del año 2003 movilizados por un aumento en las emisiones del transporte y de la generación de energía eléctrica, para uso comercial especialmente y servicios. 1000 800 600 400 200 0

N

GO

FO

AN

K

DO

1985-1989

853

544

990

133

14

49

1990-1994

803

769

657

432

17

10

1995-1999

789

892

454

775

27

9

2000-2004

533

866

160

745

8

14

Figura 4: Promedios anuales de consumo de combustibles líquidos para la Ciudad de Buenos Aires. N: Naftas en miles de m3, GO: Gasoil en miles de m3, FO: Fueloil en miles de toneladas, AN: Aeronaftas en miles de m3, DO Dieseloil en miles de m3. Tabla 1: Algunos factores de emisión utilizados. Combustible/ Gas CO2 CH4 Mg/TJ kg/TJ 53.67 Gas natural 69.3 Naftas 73.463 Kerosene 71.5 Aeronaftas 73.3 Gas Oil 73.3 Diesel Oil 73.3 Fuel Oil

CO kg/TJ 620 57 57 5.2 11 4.8 4.8

723.00 7,330.00 296.50 296.50 510.00 510.00 510.00

187

NOx kg/TJ

HC kg/TJ 198.00 390.00 170.00 716.00 716.00 790.00 790.00

1.3 1140 44.5 44.5 43.93 43.93 2.4

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

300 250 200 150 100 50 0

GN

FO

GO

N

O

total

1985-1989

127

47

20

27

8

229

1990-1994

150

35

28

26

17

256

1995-1999

163

23

32

25

29

273

2000-2004

156

28

32

17

28

261

Figura 5: Promedios anuales de consumo energético por tipo de combustible en PJ (1 PJ=1015 Joules) para la Ciudad de Buenos Aires. GN: Gas natural, GO: Gasoil, FO: Fueloil N: Naftas, O Otros combustibles. 5

DISCUSIÓN Y ANÁLISIS

Emisiones de dióxido de carbono (Gg)

El objeto principal de este trabajo es por un lado la realización de un inventario de emisiones, pero también comparar estas emisiones con otras ciudades a fin de determinar el desempeño del habitante urbano de Buenos Aires con otras ciudades. Una forma de realizar esta comparación es normalizar las emisiones con respecto al producto bruto geográfico, y respecto de su consumo per cápita. 25000

20000

15000

10000

5000

0 1985

1989

1993

1997

2001

2005

Año Residencial

Industrial

Energético

Transporte

Comercial

Figura 6: Participación sectorial de las emisiones de dióxido de carbono en Gg (o miles de toneladas) por consumo energético para la Ciudad de Buenos Aires

188

Contaminación Atmosférica en Argentina

Variación % emisiones CO 2

100% 80% 60% 40% 20% 0% 1985

1989 gas

fuel oil

1993

Año

gas oil

1997 naftas

2001

2005

otros comb

Figura 7: Participación anual (%) de las emisiones por tipo de combustible para la Ciudad de Buenos Aires La energía per cápita nos da un indicador del consumo por habitante, y la energía por unidad de PBG nos indica la eficiencia o intensidad en el costo del consumo de esa energía. Igualmente podemos decir de las emisiones per cápita y la intensidad de las emisiones. La Figura 8 muestra la variación de la población urbana (millones de habitantes) entre los años 1985 y 2005 y el producto bruto geográfico (millones de U$S o $ de 1993) para la ciudad de Buenos Aires. Se observan claramente las crisis económicas de los años 1989-1990 y 2001-2001. La población en cambio se ha mantenido casi estable alrededor de los 3 millones de habitantes con un leve crecimiento en los últimos años. La Figura 9 grafica la variación del producto bruto per cápita (en miles de U$S/habitantes) entre los años 1985 y 2005, el consumo de energía per cápita (GJ/capita), y las emisiones de CO2 per cápita en Mg/hab, para la ciudad de Buenos Aires para el mismo período. El Pbg per cápita tuvo un leve ascenso pasando de 14 mil a 22 mil U$S per cápita. El consumo de energía anual por habitante se triplicó pasando de 61,5 a 121,5 GJ per cápita y las emisiones se duplicaron en el mismo período pasando de 3,76 en 1985 a 7,76 Gg/hab en 2005. Desde el punto de vista de las intensidades energética y de emisiones se aprecia una leve tendencia de reducción de los años 1985 al 2002, pero con un incremento en los últimos años (Figura 9). Las figuras 10 y 11 muestran una comparación de las intensidades energéticas y consumos energéticos per cápita de la Ciudad de Buenos Aires comparada con la media de Argentina y el Gran Mendoza, entre los años 1985 y 2005. Se observa que el Gran Mendoza tiene un mayor intensidad energética que Buenos Aires y Argentina, principalmente por el consumo energético de transformación energética (centrales térmicas y refinerías de petróleo) e industrias localizadas en el entorno periurbano. Mientras que Buenos Aires sólo posee dos centrales térmicas. Por otra parte la ciudad de Buenos Aires concentra un producto bruto geográfico más elevado, principalmente por concentrar la actividad financiera y gubernamental. En cambio desde el punto de vista del consumo per cápita se observa que el habitante de la ciudad de Buenos Aires tiene mayor consumo energético alcanzando los 120 GJ/hab en 2005, frente a 45 GJ/habitantes en Mendoza y 78 GJ/hab a nivel nacional para el mismo año. Esto se refleja también en el producto bruto per cápita (Figura 10), Buenos Aires alcanza los 22 mil U$S (o $ de 1993) por habitante en 2005 frente a 8 mil a nivel nacional y 6 mil quinientos en el Gran Mendoza. Finalmente si comparamos el producto bruto per cápita y el consumo energético per cápita se observa que la ciudad de Buenos Aires se compara con algunos países del llamado grupo de países desarrollados, mientras que su promedio de consumo energético es algo menor. Desde un punto de vista global se observa que no sólo las ciudades han crecido rápidamente, sino que su consumo per cápita de energía y materiales se incrementa año a año. Esto produce 189

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

una importante presión ambiental que se suele expresar en forma de una huella o impronta ecológica. Es por ello que es importante evaluar el desempeño del consumo de las ciudades a través de comparaciones con el consumo medio de la población de un país o región y entre diversas ciudades. Comprando los valores entre 1995 y 2005 para algunos países se aprecia que Argentina llega a los 3,6 Mg/cap, Estados Unidos 20 Mg/cap, Canadá 19,5 Mg/cap y Australia en 16 Mg/cap. En cambio la ciudad Nueva York pasó de 6,8 a 7,1 Mg/cap en diez años, Toronto de 8,5 a 9,5 Mg/cap y San Diego 10,5 a 11,7 Mg/cap en 15 años. Esto nos indica que Buenos Aires (pasó de 6 a 8 Mg/cap en 15 años) se ubica en forma similar a otras grandes ciudades, siendo sus emisiones por habitante más del doble que la media de Argentina (Figura 10). La media de EUA y Canadá está muy por encima de la media de Nueva York y Toronto respectivamente, debido a que la mayor parte de las emisiones de transformación energética e industriales se ubican en otros Estados, como así también las emisiones propias de la agricultura. Sydney en cambio muestra el mismo patrón que Buenos Aires con una tasa de emisiones per cápita muy superior a la media de Australia. Finalmente si comparamos el producto bruto per cápita y el consumo energético per cápita se observa que la ciudad de Buenos Aires tiene consumos más elevados que las medias de países Latinoamericanos e inferior a países desarrollados. Nótese que el consumo energético por habitante de Nueva York es cuatro veces el consumo de Buenos Aires y diez veces el de Mendoza. Santiago de Chile y Ciudad de México tienen emisiones y consumos energéticos per cápita similares a Buenos Aires. Por otra parte Chile, Argentina, México, Brasil y Venezuela aportan más del 60% de las emisiones de GEI de Latinoamérica con similares características per cápita (Figura 11). 70

PBG (miles millones U$S)

2.95 60 2.90

50

2.85

2.80 40 PBG

2.75

Población

30 1985

Población (millones habitantes)

3.00

2.70 1990

Año

1995

2000

2005

Figura 8: Variación de la población (millones de habitantes), curva gris con triángulos y producto bruto geográfico (en millones de U$S o $ 1993), curva negra con círculos, para la ciudad de Buenos Aires.

190

Contaminación Atmosférica en Argentina

150

30 PBG/cap

Emis/cap

100

20

50

10

0

1985

PBG/hab (Mil U$S/ha); Emisiones/hab (Mg/hab)

Energía/hab (GJ/cap)

Energ/cap

0

1990

1995

2000

2005

Año

Figura 9: Variación del producto bruto per cápita anual (en miles de U$S/habitantes) curva negra con círculo; consumo de energía per cápita (GJ/capita), curva gris con cuadrados y emisiones de CO2 per cápita en Mg/hab, curva gris con triángulos, para la ciudad de Buenos Aires. 6

CONCLUSIONES

El presente estudio mostró el cálculo de un inventario de emisiones de gases de efecto invernadero a partir del consumo de energía primaria para la Ciudad de Buenos Aires entre los años 1985 y 2005, sin incluir el Gran Buenos Aires. Se realizó una evaluación por tipo de combustible consumido, como así también un análisis sectorial detallado. Se observa una fuerte dependencia al gas natural de casi 60% usados para uso residencial, y generación de electricidad. Tanto el consumo de electricidad como de gas natural se duplicó en el período, mientras que la población disminuyó levemente, produciendo un aumento del consumo de energía per cápita y emisiones per cápita. Se observa que Buenos Aires, como toda mega ciudad concentran una parte importante del producto bruto del país a través de la centralización de las administraciones gubernamentales, comerciales, financieras, provocando un consumo energético per cápita muy superior a la media del país. Finalmente se comparó la Ciudad de Buenos Aires, con otras ciudades, mostrando consumos per cápita superiores a los países Latinoamericanos y comparables a otras ciudades desarrolladas. Todas las ciudades analizadas muestran un incremento de sus emisiones per cápita, por lo que es necesario focalizar nuestra atención en el consumo de las ciudades a fin de producir una nivelación de las emisiones globales de gases de efecto invernadero

191

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

150

Ciudad de Buenos Aires Gran Mendoza

Energía/hab (GJ/cap)

República Argentina

100

50

0

1985

1990

1995

2000

2005

Año

3.2 2.7 3.1

2005 2000 1995

Mendoza 11.7

2005 1990

10.5

Buenos Aires

5.8 6.0 9.4

SYD SGC

2005 2000 1995

NYC

2005 1995 2005 2000 1995

2005 2000 1995 2005 2000 1995

San Diego

8.4

2005 2000 1995

MXC

TOR

BAS

SDG

MDZ

Figura 10: Comparación de la intensidad energía per cápita (GJ/cap) entre los años 1985 y 2005. Gran Mendoza: curva negra con círculo, Argentina: curva gris con triángulos; Ciudad de Buenos Aires: curva gris con cuadrados.

Toronto

8.6

18.6 17.8 17.4

2.9

Sydney

3.8 3.6 Santiago 7.1 6.9 6.9

3.2 3.3

Nueva York

Mexico

2.1 0

4

8

12

16

20

emisiones per cápita Gg/hab

Figura 11: Comparación de las emisiones per cápita (Gg/hab.) para algunas ciudades. 7

REFERENCIAS 1. Bringezu, Stefan (2000), Industrial ecology and material flow analysis, Proceedings of the international symposium ‚Industrial ecology and sustainability‘ 22-25 Sept 1999, Troyes, France, Technical University of Troyes 2. Douglas, I. (1983): The Urban Environment. Edward Arnold, London. 192

Contaminación Atmosférica en Argentina

3. Field C., Raupach M. (Eds.) 2003. Toward CO2 Stabilization: Issues, Strategies, and Consequences. Island Press, Washington, DC., in press. 4. Girardet, H., (1990): The metabolism in cities. In Cadman D., Payne G. (Eds.), The living City: towards a sustainable future; Routledge, London, pp-170-180. 5. Huang, S., Hsu, W. (2003): Materials flow analysis and emergy evaluation of Taipei´s urban construction, Landscape and urban planning, 63, 61-74 6. OECD Working Group on Environmental Information And Outlooks (WGEIO), Special Session on Material flow accounting,, Paris, 24 October 2000. 7. Puliafito,E, Conte Grand, M., Civit, B., Bochaca, F., Gaioli F. and Tarela P. (2005), “Mendoza and Buenos Aires” en, Patricia Romero Lankao, Héctor López Villafranco, Angélica Rosas Huerta, et. al. (editores): Can Cities Reduce Global Warming – Urban Development and the Carbon Cycle in Latin America, México, IAI, UAM-X, IHDP, GCP. 2004, pp 39-63. 8. Rees W. and Wackernagel M. 1996. “Urban Ecological Footprints: why cities can not be sustainable- and why they are a key to sustainability,” In Environmental Impact Assessment Review 16: 223-248. 9. Romero, P., Puliafito, E., León. A., Contegrand M.(2005): “Can cities reduce global warming? Urban development and carbon cycle in Latin America”, IHDP newsletter update 02/2005, International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change, Pp 16-17, Issn 1727-155x.

193

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

Anexo Tablas. Tabla A1: Generación de energía eléctrica y consumo de combustibles para generación eléctrica de la Ciudad de Buenos Aires Tipo Electricidad generada Gas naatural Fuel oil Gas oil Carbón mineral Año/ Unidades

mil m3

MWh

Mg

Mg

1985

7559841

1091467

562114

20142

Ton

1986

7607043

2022634

559601

2118

0

1987

8133457

972602

1173067

2448

16363

1988

10938687

1372840

1566205

7393

0

1989

12233718

2586968

857284

1971

0

1990

9525430

2022634

559601

2118

0

1991

9251435

1592296

942342

3243

0 0

0

1992

8676367

1659053

682963

7703

1993

11153100

2156996

801520

2051

0

1994

9528599

2087482

565078

355

0

1995

10677234

2414938

372716

78

0

1996

12427074

2843749

432280

4346

0

1997

9872953

2251382

295120

33

0

1998

8966313

1524055

723725

10

0

1999

12563116

2490948

559402

7749

0

2000

14363233

2932822

534752

16552

0

2001

10588927

2133342

89808

3987

0

2002

6547224

1274471

29728

7623

0

2003

8346962

1571433

72275

6745

0

2004

14783018

2496714

586755

26402

0

2005

14782835

2450369

742728

18531

0

Tabla A2: Consumo sectorial de energía eléctrica de la Ciudad de Buenos Aires en MWh. Sector Residencial Comercial Industrial Servicios Alumbrado 1888123 1001587 1001472 199254 125478 1985

Oficial 401587

Tracción 48795

1986

1999397

1104208

1119021

209020

138388

419024

57116

1987

2559827

1048718

1034745

215474

184549

426894

85067

1988

2084602

832858

1353392

221807

130793

466370

88477

1989

1927242

871654

1158042

212349

125985

417036

82564

1990

2058822

833199

1074504

208844

125828

434313

75648

1991

2202383

1247481

1067611

216003

151772

399326

57908

1992

2449269

1391284

1188641

241197

168467

445667

64669

1993

2474433

1589320

1325564

242508

110143

339318

85016

1994

2615663

1778251

1555156

191716

135549

454141

93401

1995

2674696

2261612

1533573

155560

155067

402149

108588

1996

2670773

2381484

1354707

324758

153476

506716

147146

1997

2887673

3053318

979698

130694

160383

519314

140810

1998

2911798

3303414

933303

129086

163332

594118

135899

1999

3222384

3687371

896732

130901

164540

571737

174591

2000

3357505

3755798

955330

125936

170909

589297

199847

2001

3605365

3973854

821095

207468

171891

565809

186344

2002

3362917

4008586

725822

99580

192549

515131

21117

2003

3455850

3686811

685527

215245

182673

511437

185737

2004

3557822

4050099

922647

218361

203728

450802

221955

2005

3643341

4269388

722935

220124

204506

597880

237969

194

Contaminación Atmosférica en Argentina

Tabla A3: Demanda de gas natural de la Ciudad de Buenos Aires Gas total Gas a centrales Gas a otros sectores Año

Mil m3

Mil m3

%

Mil m3

%

1985

2686102

1098145

40.88%

2679504

59.1%

1986

2914774

1156563

39.68%

3780845

60.3%

1987

2524241

943209

37.37%

2553634

62.6%

1988

3003231

1372840

45.71%

3003231

54.3%

1989

4245631

2586968

60.93%

4245631

39.1%

1990

3715466

2022634

54.44%

3715466

45.6%

1991

3351262

1566044

46.73%

3377514

53.3%

1992

3674061

1659053

45.16%

3674061

54.8%

1993

4556576

2332166

51.18%

4381406

48.8%

1994

4173144

2091621

50.12%

4169005

49.9%

1995

4361090

2458821

56.38%

4317207

43.6%

1996

4747822

2845223

59.93%

4746348

40.1%

1997

4106930

2248205

54.74%

4110107

45.3%

1998

3366957

1516017

45.03%

3374995

55.0%

1999

4427381

2490563

56.25%

4427766

43.7%

2000

4923760

2932531

59.56%

4924051

40.4%

2001

4039162

2161679

53.52%

4010825

46.5%

2002

3114940

1277206

41.00%

3112205

59.0%

2003

3543658

1573187

44.39%

3541904

55.6%

2004

4468328

2494045

55.82%

4470967

44.2%

2005

5361994

2450369

45.70%

4819473

44.2%

Tabla A4: Demanda de gas natural en miles de m3 de la Ciudad de Buenos Aires Sector GNC Residencial Industrial Comercial 9554 1002254 322547 201148 1985

Servicios 52534

1986

11473

1003585

470260

218214

54679

1987

24587

1049071

224900

229030

53444

1988

53559

1072909

308028

145740

50155

1989

81831

1072909

308028

145740

50155

1990

116000

1072909

308028

145740

50155

1991

188000

1096746

391156

62450

46866

1992

239980

1247173

303761

181771

42322

1993

271573

1397599

216367

301092

37779

1994

296278

1243398

194271

305312

42264

1995

292224

1093454

147467

332297

36827

1996

286191

1176158

147726

241142

51382

1997

269701

1142461

152350

243993

50220

1998

289670

1133861

135480

243941

47988

1999

283417

1231535

127454

246015

48397

2000

285737

1297985

121627

238886

46994

2001

280253

1217828

113216

222430

43756

2002

282152

1194478

106251

212961

41892

2003

340402

1233336

116010

234577

46146

2004

371575

1201756

120119

243024

37779

2005

445890

1442107

144142

291628

45334

195

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

Tabla A5: Venta de combustibles líquidos en la Ciudad de Buenos Aires Año Naftas Gasoil Kerosén Fuel oil Diesel oil m3

m3

Aeronaftas

m3

m3

1985

878558

400199

17818

468195

34536

112146

1986

919268

463625

13338

1133702

42587

139505

1987

908707

510407

12819

1316561

48984

112926

1988

806711

569589

8955

1004719

58081

121757

1989

753545

776127

16881

1029215

62056

179929

1990

742454

718928

22150

769250

33222

107848

1991

770198

872564

16786

1329253

2644

226913

1992

810493

609936

10760

403376

1783

239825

1993

887774

735528

11555

398523

1735

764652

1994

802185

909216

24305

384060

12140

819260

1995

871170

1092904

42409

337712

11761

970947

1996

889696

885726

52268

361018

24294

1108955

1997

798091

767531

16861

406021

5639

606040

1998

729298

892880

16470

762400

997

599429

1999

658194

822862

8123

404177

257

591413

2000

573598

759327

17716

208030

809

648339

2001

599869

975263

6868

167734

3791

759336

2002

563860

887392

4113

106611

11182

727339

2003

459628

884042

4679

133071

23549

732888

2004

468771

822275

5457

182491

30502

854808

2005

504717

737561

3908

293892

20938

875482.2

Mg

Tabla A6: Consumo energético (TJ) para la Ciudad de Buenos Aires Gas Fuel oil Gas oil Naftas otros 104313 26901 15299 27976 6949 1985 147188 32258 16818 29272 8167 1986 99412 58924 18520 28936 7966 1987 116915 72493 20866 25688 8091 1988 165282 43612 28086 23995 10319 1989 144642 29268 26029 23642 6782 1990 131486 49563 31620 24525 9756 1991

m3

Total 181437 233702 213758 244054 271294 230363 246951

1992

143030

31327

22335

25808

10141

232641

1993

170567

36150

26625

28269

28423

290034

1994

162299

26332

32819

25544

30797

277790

1995

168068

18061

39434

27741

36194

289498

1996

184774

20695

32142

28331

41533

307475

1997

160006

15438

27693

25414

23079

251629

1998

131388

35944

32215

23223

22676

245446

1999

172372

26264

30019

20959

22314

271928

2000

191692

23644

28103

18265

24384

286088

2001

156141

5060

35357

19102

28284

243943

2002

121158

2094

32342

17955

27422

200971

2003

137886

4057

32183

14636

28077

216839

2004

174054

103919

30794

14927

32582

356277

2005

187621

102932

27402

16072

32936

366963

196

Contaminación Atmosférica en Argentina

Tabla A7: Consumo energético (TJ) sectorial para la Ciudad de Buenos Aires Residencial Industrial Energético Transporte Comercial Total 47465 16162 39195 52103 16096 171020 1985 47917 22336 74402 62470 17358 224483 1986 51706 12480 57303 65239 17749 204477 1987 50923 16864 78631 63326 13573 223317 1988 50356 16160 91921 72593 13483 244514 1989 50830 15860 67496 65812 13394 213392 1990 1991

52275

19071

67479

82546

11508

232879

1992

59020

16104

61698

69190

16812

222823

1993

64966

13195

76788

95727

21416

272094

1994

59472

13161

70159

102515

22836

268143

1995

53847

11262

70868

116254

25140

277371

1996

57052

10628

83888

114803

23879

290250

1997

56522

9458

64211

88872

26065

245127

1998

56274

8634

56742

94484

27527

243661

1999

61194

8190

75024

86289

28339

259036

2000

64267

8174

85110

81945

28274

267771

2001

62039

7363

48785

93879

28539

240606

2002

60257

6749

27590

87678

27488

209763

2003

62105

6984

34379

87971

27708

219147

2004

61242

7998

147527

92288

28885

337940

2005

70907

8214

143486

94594

32400

349602

Tabla A8: Balance general de emisión de gases de efecto invernadero (GEI).

1985 1986 1987 1988

Energía TJ 181437 233702 213758 244054

Gg CO2 11,087 14,070 13,551 15,438

Mg CO 305,037 349,469 326,782 323,994

Mg NOx 67,671 82,897 95,215 110,194

Mg HC 33,106 34,781 34,487 31,069

1989

271294

16,489

336,198

103,040

29,645

1990

230363

13,900

309,047

83,380

29,050

1991

246951

15,363

319,854

103,222

30,712

1992

232641

14,081

323,677

85,249

31,931

1993

290034

17,705

371,693

111,630

35,894

1994

277790

16,977

344,674

107,288

33,214

1995

289498

17,704

365,700

111,284

36,224

1996

307475

18,683

381,409

115,501

36,820

1997

251629

15,119

331,552

88,992

32,377

1998

245446

15,236

307,412

101,609

30,141

1999

271928

16,382

314,278

99,392

27,456

2000

286088

17,048

306,805

100,172

24,419

2001

243943

14,647

282,635

86,813

25,756

2002

200971

12,190

245,690

74,351

24,232

2003

216839

13,038

234,667

78,306

20,694

2004

356277

22,540

314,563

166,720

21,557

330,558

166,877

22,996

Año

366963 23,051 2005 (1 Gg = 1000 toneladas; 1 Mg= 1 tonelada)

197

Inventario Ciudad de Buenos Aires

Puliafito et al.

Tabla A9: Indicadores de consumo y emisiones para algunas ciudades. Ciudad año Población PBG ingreso Emisiones per capita CO2 Hab. Mill U$S U$S/cap Gg New York

Toronto San Diego Sydney

Buenos Aires

Mendoza

México DF

Santiago

Canadá

Argentina

Mexico

Chile

energía

energía per cápita GJ/cap

TJ

7.800.500

347.048

44.490

53,714

6,89

0,15

2.741.697

351,48

2000

8.008.288

404.118

50.462

55,616

6,94

0,14

2.885.997

360,38

2005

8.214.426

488.800

59.505

58,317

7,10

0,12

3.037.891

369,82

1995

2.385.415

129.010

54.083

20,443

8,57

0,16

352.278

147,68

2005

2.481.510

133.000

53.596

23,443

9,45

0,18

349.109

140,68 176,31

1990

1.110.000

35.417

31.907

11,658

10,50

0,33

195.709

2005

1.291.700

56.217

43.522

15,146

11,73

0,27

254.267

196,85

1995

67.330

17.996

65,223

17,43

0,97

968.346

258,83

2000

3.741.290 3.997.321

81.998

20.513

70,984

17,76

0,87

1.004.364

251,26

2005

4.148.573

94.838

22.860

77,158

18,60

0,81

1.037.967

250,20

1995

2.967.255

55.192

18.600

17,703

5,97

0,32

289.498

97,56

2000

2.921.162

62.678

21.457

17,048

5,84

0,27

286.088

97,94

2005

2.754.829

67.135

24.370

23,050

8,37

0,34

366.963

133,21

1995

935.641

5.125

5.478

2,878

3,08

0,56

35.141

37,56

2000

979.933

5.525

5.638

2,693

2,75

0,49

42.924

43,80

2005

1.021.938

6.705

6.561

3,272

3,20

0,49

52.488

51,36

1995

16.718.464

150.030

8.974

34,860

2,09

0,23

507.300

30,34

2000

18.200.000

176.723

9.710

60,046

3,30

0,34

714.000

39,23

2005

19.435.131

186.194

9.580

62,607

3,22

0,34

744.453

38,30

1995

4.829.853

20.752

4.297

13,920

2,88

0,67

272.205

56,36

2000

5.682.544

28.318

4.983

20,405

3,59

0,72

413.490

72,76

2005

6.168.632

35.497

5.754

23,628

3,83

0,67

481.200

78,01

Hab.

Australia

emisiones /pbg kg/U$S

1995

Tabla A10: Indicadores de consumo y emisiones para algunos países. Ingreso Emisiones per cápita CO2 año Población PBG EUA

emisiones per cápita Mg/cap

1995 263.435.673

Mill U$S

U$S/cap

Gg

emisiones per cápita

Emisiones /pbg

energía energía per cápita

Mg/cap

kg/U$S

EJ

GJ/cap

7.972.800

30.265

5.292.669

20,09

0,66

91,199

346,19

2000 279.294.713

9.817.000

35.149

5.815.504

20,82

0,59

98,976

354,38

2005 293.027.571

11.153.660

38.064

5.952.207

20,31

0,53 102,414

349,50

1995

17.892.557

322.001

17.996

284.835

15,92

0,88

4,050

226,37

2000

18.968.247

389.100

20.513

353.202

18,62

0,91

4,833

254,77

2005

19.913.144

455.220

22.860

389.177

19,54

0,85

5,366

269,48

1995

29.402.000

560.009

19.047

493.786

16,79

0,88

10,92

371,44

2000

31.278.097

713.795

22.821

585.198

18,71

0,82

11,50

367,51

2005

32.805.041

812.807

24.777

639.211

19,49

0,79

12,58

383,48

1995

35.311.049

250.257

7.087

118.879

3,37

0,48

2,311

65,44

2000

37.497.728

284.203

7.579

136.860

3,65

0,48

2,664

71,05

2005

39.537.943

304.411

7.699

145.251

3,67

0,48

2,994

75,72

1995

92.880.353

446.519

4.807

318.702

3,43

0,71

5,425

58,41

2000

99.926.620

581.325

5.818

379.985

3,80

0,65

6,322

63,27

2005 106.202.903

642.047

6.045

391.457

3,69

0,61

6,689

62,98

1995

14.205.449

61.035

4.297

39.771

2,80

0,65

0,767

53,98

2000

15.153.450

75.514

4.983

55.148

3,64

0,73

1,074

70,87

2005

15.980.912

92.200

5.769

62.178

3,89

0,67

1,203

75,28

198

TERCERA PARTE RESÚMENES REUNIÓN PROIMCA

199

200

SOBRE EL CÁLCULO DE LA INSOLACIÓN A LO LARGO DEL TIEMPO a,b

Rodolfo G. Cionco

a

, Marta G. Caligaris y Nancy E. Quaranta

a,c

a

b

Facultad Regional San Nicolás, Universidad Tecnológica Nacional, San Nicolás. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata, La Plata. c Investigador CIC. ([email protected])

Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación urbana y vehicular – Modelos de dispersión. Palabras claves: Radiación solar, insolación, movimiento solar aparente. Introducción El Sol es la principal fuente de energía natural a la cual se halla expuesta la atmósfera y también la corteza terrestre. El balance térmico general atmosférico del que dependen los procesos meteorológicos, queda fundamentalmente manejado por la insolación (Humphreys, 1964; Seinfeld, 1985), i.e., la componente vertical de la intensidad de la radiación solar en un plano horizontal (prescindiendo de la atmósfera del lugar y de las desigualdades en la distancia Tierra-Sol). La insolación se obtiene proyectando el valor de la constante solar, i.e., la energía por unidad de tiempo y área que llega a una superficie orientada hacia el Sol, según la vertical del lugar. Por lo tanto, el cambio de intensidad de la radiación solar debido a la variación de la posición del Sol en el cielo, es un tema que posee un eminente interés técnico, resultando importante en contaminación urbana, por ejemplo, en el estudio de islas térmicas (Oke, 1990) y en la formación del ozono atmosférico (Seinfeld, 1985). Objetivos El objetivo del presente trabajo es obtener expresiones aproximadas, suficientemente precisas y sencillas a fin de modelar, a partir de un valor de la constante solar, la radiación incidente en un determinado punto de la atmósfera o de la corteza terrestre, debido al cambio de orientación del Sol a lo largo del día y del año. Desarrollo y resultados Un observador sobre la superficie terrestre percibe la variación de la distancia angular del Sol sobre la esfera celeste, respecto al ecuador (o declinación solar) durante los distintos días del año. De forma más evidente, como movimiento reflejo de la rotación terrestre, el Sol presenta un movimiento aparente este-oeste, denominado movimiento diurno. Debido a esta rotación, se produce la salida y puesta (ocaso) del Sol y los demás astros. Por lo tanto, el movimiento aparente del Sol en la esfera celeste, se presenta de la siguiente manera: • •

un movimiento diurno este-oeste, solidario con la esfera celeste (reflejo del movimiento rotacional terrestre); un movimiento anual sobre la esfera celeste, a lo largo de la eclíptica (reflejo del movimiento de traslación terrestre).

La insolación sobre un plano horizontal de un determinado lugar (de latitud ϕ), se calcula a partir de la constante solar según la siguiente expresión:

I = I 0 cos z ,

(1)

2

en la actualidad I0 ≅ 1370 W m ; z es el ángulo entre la dirección al Sol y la dirección de la vertical local o simplemente distancia zenital del Sol. Para tener una descripción dinámica de la posición solar este ángulo debe ponerse en función del movimiento solar diurno y anual. Esto se logra vinculando z con los ángulos t (ángulo horario) y δ (declinación) los cuales expresan la posición del Sol, sobre la esfera celeste, a lo largo del día y del año respectivamente (ver Fig.1). Utilizando trigonometría esférica sobre la esfera celeste, la ec. (1) resulta:

I = I 0 (senδ senϕ + cosδ cosϕ cos t ) .

PROIMCA 2007

(2)

1

Figura 1: Proyección del sol sobre la esfera celeste y un sistema cartesiano asociado al ecuador celeste y al polo sur. Se indican el zenit, ángulo horario, distancia zenital y declinación solar. La ec. (2) depende del tiempo a través de δ y t. La declinación, en función de los días del año (d), se obtuvo mediante un proceso de ajuste a expresiones astronómicas rigurosas, encontrándose para la presente centuria:

 2π  δ = −23,46 o cos d + 0,23  .  371,64 

(3)

El ángulo horario t, medido en una escala horaria e incrementado en 12 horas, define el tiempo solar local verdadero (TSLV); sin embargo, debe ser vinculado a una escala de hora legal (tiempo solar local medio, TSLM), mediante el uso de la ecuación del tiempo (ET), ET = TSLV – TSLM. La ET puede obtenerse a partir de expresiones teóricas provenientes de la mecánica celeste. Nuevamente, a los fines de proveer una forma funcional de fácil aplicación, se realizó un ajuste sobre la ecuación del tiempo durante esta centuria, obteniéndose:

  4π   2π  ET =  − 7,76 sen d − 6,44  + 10,21 sen d − 2,67   min .  352.95   372,43  

(4)

Mediante la ec. (4) se vincula el ángulo horario con la hora legal del lugar. Conclusiones y comentarios finales En este trabajo se analizan breve pero detalladamente las particularidades inherentes al cálculo de la posición del Sol respecto a un punto sobre la superficie de la Tierra para estimar teóricamente la insolación del lugar. La posición solar queda determinada por el ángulo z, el cual puede escribirse en función de los ángulos (t, δ), los cuales expresan el movimiento solar aparente sobre la esfera celeste en función del tiempo. Se presentan las fórmulas que han de utilizarse en el cálculo de la posición solar aparente (i.e., tal cual es percibida por un observador sobre la esfera celeste). Se da una expresión suficientemente precisa a los fines de la estimación de la declinación solar, válida para cualquier día de esta centuria. Se explica cómo relacionar el ángulo horario solar con la hora legal del país y se ofrece además una expresión para calcular el tiempo solar verdadero de un sitio. Como paso siguiente, se planifica comparar la insolación medida en la estación meteorológica de la FRSN con un valor teórico (obtenido a partir de estos cálculos) mediante un modelo de atmósfera, con la finalidad de estimar valores locales de densidad, opacidad y espesor zenital atmósférico. Referencias Humphreys, W. J., (1964). "Physics of the air". Dover Publications, Inc., N. York. Oke, T. R., (1990). "The urban energy balance" In "Progress in Physical Geography" by Arnold Edward (Ed.), ISSN 0309/1333: 471-507. Seinfeld, J. H., (1985). "Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution". John Wiley & Sons.

2

San Nicolás, 30 y 31 de octubre de 2007

NIVELES DE CONTAMINACIÓN DE AIRE: RELACIÓN CON DISTINTOS FACTORES 1,

1

1

1

1

1

2,†

N. Quaranta *, M. Caligaris , M. Unsen , G. Rodríguez , H. López , C. Giansiracusa y P. Vázquez . 1

Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional San Nicolás. Argentina. 2 Universidad Nacional de La Plata. Centro CINDECA. Argentina. † * Investigador CICPBA. Investigador CONICET. Colón 332 – San Nicolás de los Arroyos Tel: 03461-420830 [email protected]

Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras Claves: calidad de aire, contaminantes del aire, material particulado Resumen Se realizaron estudios de diferentes contaminantes gaseosos y material particulado en varias ciudades de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Estas ciudades tienen diferencias notables respecto del número de habitantes, la densidad vehicular, la actividad industrial, etc. Ellas son La Plata, Bahía Blanca, Mar del Plata, Pergamino, San Nicolás, entre otras. En cada ciudad, se instaló un equipo de monitoreo continuo con tecnología de sensores electroquímicos para determinar NOx, CO, HC, SO2 y O3. Las muestras del material particulado total para su análisis fisicoquímico fueron recogidas usando un equipo de alto volumen, y las concentraciones diarias de PM10 fueron determinadas por analizador de tecnología láser. Las partículas fueron caracterizadas por microscopías óptica y electrónica de barrido, y análisis por difracción electrónica de Rayos X. Los resultados obtenidos mostraron una relación directa entre el tipo y la cantidad de las partículas presentes y las características generales de las ciudades. Introducción Actualmente el creciente impacto de las actividades humanas en el ambiente es una de las preocupaciones de la comunidad internacional. Estos impactos normalmente se estudian localmente pero están tomándose en cuenta con mayor frecuencia los efectos globales en la salud del ser humano y el medioambiente. La ciencia es la herramienta para identificar la naturaleza y magnitud de los impactos y establecer la necesidad de regulaciones en los procesos. Sólo si hay una mejora continua del conocimiento en la polución medioambiental y las posibilidades de control, los impactos en los ecosistemas se pueden predecir adecuadamente y los efectos de los cambios locales, regionales, nacionales e internacionales se evalúan apropiadamente. El objetivo del presente trabajo es estudiar la calidad del aire en la Provincia de Buenos Aires por medio del análisis de diversos contaminantes en diferentes puntos seleccionados por su ubicación y densidad de población, tratando de establecer una relación entre los comportamientos sociales, las situaciones económicas, etc. No sólo se estudiaron áreas densamente pobladas y sus ambientes industriales, también fueron consideradas otras áreas con densidades medias y bajas. Experimental Las mediciones fueron hechas en diferentes ciudades de la Provincia de Buenos Aires. Los niveles de contaminantes establecidos en las normas argentinas para la calidad de aire ambiente siguen los valores fijados por la Agencia de la Protección del Ambiente de Estados Unidos. Las ciudades estudiadas son La Plata, Pergamino, Chacabuco, Mar del Plata, Bahía Blanca, Trenque Lauquen, Olavarría, 9 de Julio, Saladillo y San Nicolás. Los gases fueron medidos por un sistema de monitoreo que incluyó una estación remota localizada en cada ciudad y una estación central que recibió los datos por medio de un sistema de telefonía celular localizada en la Facultad Regional San Nicolás. Las mediciones se realizaron por la tecnología de sensores electroquímicos. También se estudió la presencia de partículas, determinando concentraciones y distribución del tamaño y analizando sus características fisicoquímicas. La agresividad del contaminante depende principalmente de su concentración en la atmósfera. Por consiguiente, el nivel de polución en una región no depende solamente de las fuentes sino también de la dispersión en el aire de los agentes contaminantes. Esto está directamente relacionado con las condiciones meteorológicas del área, especialmente los vientos, las lluvias, y el perfil de temperatura de la atmósfera circundante, parámetros que también fueron determinados en el presente estudio

PROIMCA 2007

3

usando una estación meteorológica Davis Monitor II (EE.UU.). También se consultaron los datos suministrados por el Servicio Meteorológico Nacional. En este estudio se analizó específicamente la polución vehicular. Para este propósito los equipos de monitoreo se instalaron en el centro de las ciudades para determinar la concentración de los contaminantes. El número de habitantes y la densidad vehicular fueron analizados para inferir los valores correspondientes a otras ciudades con características similares, incluyendo características geográficas como la proximidad de la ciudad al mar, la presencia de corredores de viento, etc. Resultados y discusión La evolución de la calidad del aire se estudió analizando la concentración de CO como el más representativo. Los otros contaminantes primarios analizados mostraron evoluciones similares. La concentración de ozono no sólo depende de la cantidad presente de gases generadores sino también de las condiciones del tiempo locales y estacionales. Los datos obtenidos fueron analizados teniendo en cuenta sus variaciones en relación a factores sociales, comerciales, económicos, medios circundantes, etc. Los valores de concentración de CO presentados en la figura corresponden al promedio de los valores más altos determinados en cada sitio de análisis, que se han repetido al menos seis veces. Otros valores han sido inferidos en función de las características locales de densidad vehicular y de población y entorno geográfico. En relación al análisis de PM se presenta un preciso detalle de las características encontradas en ciudades con diferencias notables en sus actividades principales. Este contaminante muestra composiciones muy diferentes que dependen de sus ambientes de origen: urbano, industrial y rural. Urbano: Es posible observar la presencia de nucleamientos de pequeñas partículas sobre otras más grandes aglomeradas con contenidos importantes de carbono. Rural: Presenta una composición típica con presencia de polvo atmosférico, con partículas de tierra en suspensión y partículas biológicas como polen. Las composiciones químicas son similares a las de los compuestos sílicoaluminosos como las arcillas y los feldespatos. Industrial: Las partículas presentes son las típicas de la polución vehicular y se observan además aquellas originadas en procesos industriales de alta temperatura como metalúrgicos, del acero o metal mecánicos, con sus características formas esféricas.

Figura: Ubicación de las ciudades en la Provincia de Buenos Aires.
Sitios analizados Sitios inferidos CO concentración en ppm. Conclusiones Durante el desarrollo de este trabajo se determinó la influencia de diferentes factores en los niveles de polución locales en varias ciudades de provincia de Buenos Aires. Estos factores son las actividades social y comercial, la situación económica, la situación relativa con respecto al mar, etc. Los niveles determinados de concentración de contaminantes en las diferentes ciudades analizadas resultaron dentro de los límites establecidos en las regulaciones argentinas. Agradecimientos Los autores desean agradecer a la ANPCyT y a la CIC por el apoyo financiero.

4

San Nicolás, 30 y 31 de octubre de 2007

CALIDAD DE AIRE EN LA CIUDAD DE RAFAELA 1*

1

1

N. Quaranta , M. Unsen , C. Giansiracusa 2 2 2 2 M.C. Panigatti , C. Griffa , R. Bolgione , D. Cassina 1

Grupo de Estudios Ambientales. Facultad Regional San Nicolás. UTN Colón 332. (2900) San Nicolás. Buenos Aries. *Investigador CIC [email protected] 2

Facultad Regional Rafaela. UTN Bv. Roca 989. (2300) Rafaela. Santa Fe. Categoría: Trabajo científico. Área: I-1 Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: Calidad de aire. Contaminación vehicular. CO. Introducción Dentro del ambiente urbano la calidad del aire es afectada fundamentalmente por presencia de sustancias que provienen de los procesos de combustión producidos en los vehículos de transporte público y privado. Los contaminantes primarios más importantes son CO, NOx, SO2, HC, y material particulado. En el presente trabajo se estudia la calidad del aire en zona céntrica de la ciudad de Rafaela, provincia de Santa Fe, Argentina. La ciudad de Rafaela se encuentra en la zona centrooeste de la provincia de Santa Fe. Su población es de 82.530 habitantes y cuenta con un parque automotor de alrededor de 59.679 vehículos. (Datos de INDEC Censo 2001 y RNRPA 2007). Desarrollo del trabajo Las mediciones de calidad de aire se han realizado durante los meses de diciembre de 2005 y enerofebrero de 2006, con el fin de tener representados períodos laborales y de vacaciones tanto escolares como generales. Para ello se instaló un equipo automático de análisis con tecnología de sensores electroquímicos para determinar los niveles de los gases NOx, CO, HC, SO2, O3, y tecnología de medición láser para el material particulado con tamaños de partícula inferior a 10 µm (PM10). En la Figura 1 se muestra una fotografía del equipo utilizado y la ubicación del sitio de monitoreo, en el mapa de la zona céntrica de la ciudad. Los niveles de contaminación fueron registrados por un sistema de monitoreo continuo que incluye la estación remota mencionada, ubicada en Rafaela y una estación central receptora de los datos, instalada en la Facultad Regional San Nicolás. Los datos son recibidos a través de un sistema de telefonía celular y según el programa de monitoreo establecido, representan promedios horarios de los contaminantes mencionados.

Figura 1: Ubicación de la estación remota de control de calidad de aire. Resultados obtenidos Los valores registrados de los contaminantes se encuentran por debajo de los estándares establecidos por las normas de calidad de aire argentinas, y de la EPA (Environmental Protection Agency), de Estados Unidos. Los contaminantes primarios presentan un comportamiento similar a lo largo del día, y en los distintos días de la semana. Por ello, se ha tomado el monóxido de carbono como el gas más representativo y se muestran los gráficos siguientes teniendo en cuenta este gas. PROIMCA 2007

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En la Figura 2 se muestra el comportamiento típico de un día laborable y de un día de vacaciones. Los valores graficados corresponden a promedios horarios. Se observa una clara diferencia en los rangos horarios de mayores concentraciones, esto es de mayores actividades vehiculares. Durante la jornada laborable se observan máximos en los rangos horarios de 7:00-8:00, 12:00-13:00 y 16:0017:00. El primero de ellos se corresponde con el inicio de las actividades escolares y laborales en general, los otros dos coinciden con actividades escolares y comerciales. La jornada típica durante el periodo de vacaciones en cambio presenta valores máximos en el rango horario 18:00 a 24:00, y se interpreta como actividades comerciales en su inicio y de recreación posteriormente. 3

2,5

CO [ppm]

2

1,5

1

0,5

00 :0 0 01 :0 0 02 :0 0 03 :0 0 04 :0 0 05 :0 0 06 :0 0 07 :0 0 08 :0 0 09 :0 0 10 :0 0 11 :0 0 12 :0 0 13 :0 0 14 :0 0 15 :0 0 16 :0 0 17 :0 0 18 :0 0 19 :0 0 20 :0 0 21 :0 0 22 :0 0 23 :0 0

0

Laborable

Vacaciones

Figura 2: Promedios horarios de CO 1,4

1,2

CO [ppm]

1,0

0,8

0,6

0,4 0,2

0,0 Lunes

Martes

Miércoles Laborable

Jueves

Viernes

Sábado

Domingo

Vacaciones

Figura 3: Niveles promedio diarios durante los diferentes días de la semana. La Figura 3 muestra las concentraciones expresadas en promedios diarios correspondientes a una semana laborable y otra de vacaciones. Se aprecia un comportamiento similar en ambos periodos, observándose un ascenso en los niveles correspondientes a los días viernes y sábados. Conclusiones En este trabajo se analizó la calidad de aire en la zona céntrica de la ciudad de Rafaela durante periodos laborable y de vacaciones. Se observaron comportamientos diferenciados entre las jornadas típicas de ambos, resultando con valores máximos similares pero en diferentes rangos horarios. Los niveles determinados de concentración resultaron dentro de los estándares establecidos en las regulaciones argentinas y en la EPA (EEUU). Agradecimientos Los autores agradecen a la ANPCyT y a la CIC por el apoyo económico recibido.

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MODELO EN TIEMPO INVERSO Y RÉGIMEN DINÁMICO PARA EVALUAR EMISIONES A PARTIR DE MONITOREO DE INMISIÓN Pablo A. Tarela Grupo de Modelización y Simulación de Dispersión de Contaminantes Facultad Regional Delta, Universidad Tecnológica Nacional San Martín 1171 (2804) Campana, Buenos Aires. (03489) 42-0400 [email protected] Categoría: Trabajo Científico Área: Calidad de Aire, Modelos de Dispersión Palabras clave: modelo matemático, problema inverso, modelo Lagrangeano.

Resumen El problema de determinar el impacto de fuentes de emisión de contaminantes a partir de las tasas de emisión de masa es clásico, y para abordarlo existen numerosas técnicas numéricas. El problema inverso, consistente en determinar el origen e intensidad de la fuente que da lugar a la concentración de contaminantes medida en un punto de inmisión, es mucho menos frecuente, y no hay técnicas de cálculo estandarizadas en el campo de la ingeniería ambiental. En este trabajo se muestra la viabilidad de aplicar un modelo de seguimiento de partículas en modo inverso, en la resolución del segundo problema mencionado. La comunicación presenta un modelo computacional para simular el transporte de contaminantes y material particulado en flujos turbulentos complejos. Se describen brevemente los aspectos teóricos del modelo, basado en la técnica de simulación por seguimiento de partículas Lagrangeanas. Se revisan los detalles del desarrollo del modelo matemático, y de su implementación computacional. El modelo permite simular el transporte de contaminantes en flujos no permanentes, a través de la superposición de los efectos de advección, difusión efectiva, empuje (flotación y sedimentación) y reacción. Se muestran algunas validaciones del modelo, comparando sus resultados con los de soluciones analíticas. Se presenta una aplicación relacionada con la determinación del origen de emisiones de compuestos orgánicos volátiles en un Polo Industrial. En los puntos de inmisión se miden las concentraciones de benceno, tolueno y xilenos mediante el uso de un cromatógrafo portátil. Las mediciones se realizan con el apoyo de una estación meteorológica que registra las condiciones atmosféricas en forma continua, las cuales sirven para alimentar el modelo. El uso del modelo permite descartar fuentes potenciales e incluso visualizar otras inicialmente no consideradas, demostrando la potencialidad de la metodología propuesta. Finalmente se realizan algunos comentarios referidos a las nuevas etapas del desarrollo del modelo, que involucran la paralelización del código y el desarrollo de una herramienta de visualización.

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MONITOREO DE DIÓXIDO DE NITRÓGENO EN LA ZONA CÉNTRICA DE LA CIUDAD DE ROSARIO MEDIANTE EQUIPOS PASIVOS Daniel Andrés, Eduardo Ferrero, César Mackler, Eduardo Santambrosio y Daniela Mastrángelo Grupo de Estudios Sobre Energía y Medio Ambiente (G.E.S.E.) Facultad Regional Rosario, Universidad Tecnológica Nacional. Estanislao Zeballos 1341 Tel (0341) 4484909 [email protected] Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: contaminación, aire, óxidos de nitrógeno, equipos pasivos Introducción Mediante este trabajo se pretende comunicar la importancia de los equipos pasivos en la determinación de la distribución espacial de la contaminación del aire y su utilización para la evaluación y la programación de políticas públicas relacionadas con el cuidado del recurso. Desde el año 2004, mediante un convenio con la Municipalidad de Rosario, se está llevando a cabo un programa de monitoreo de aire en la zona céntrica de la ciudad. Se mide la concentración de óxidos de nitrógeno, debido a que los mismos son indicativos de la contaminación por el transporte automotor, ya que todo tipo de vehículo de combustión interna (naftero, gasolero o que utiliza GNC) emite estas sustancias. En este caso particular se analizan, en función del monitoreo que se está llevando a cabo de NO2, las posibles implicancias sobre el aire que tendría la restricción de la circulación de vehículos particulares en el microcentro de la ciudad. Dicha zona tuvo desde el año 1994 hasta el año 2001, restringida la circulación de automóviles particulares, sólo se permitía el transporte urbano de pasajeros (ómnibus y taxis). Monitoreo - Resultados El dióxido de nitrógeno fue muestreado mediante tubos Palmes, un sistema de monitoreo pasivo, que se basa en la difusión molecular del contaminante en el aire, en el interior de un tubo plástico y su absorción sobre un sustrato específico. Luego de la exposición durante un mes, las muestras son llevadas al laboratorio donde se desorbe el contaminante y se lo analiza cuantitativamente. En este proyecto de mide NO2 en 13 sitios del centro de la ciudad, determinando concentraciones promedio mensuales. Los puntos de muestreo se ubicaron en los siguientes lugares (ver figura): 1: Entre Ríos y Rioja – 2: Mendoza y Moreno – 3: Paraguay y Rioja – 4: Sarmiento y San Lorenzo 5: Bacón de Maua y S. Luis – 6: Entre Ríos y Urquiza – 7: Santa Fe y Corrientes – 8: Córdoba y San Martín – 9: Salta y Moreno – 10: Zeballos y Entre Ríos – 11: Plaza Sarmiento – 12: 9 de Julio y Bs.As. 13: Maipú y Rioja En la Tabla Nº1 se indican los promedios de cada sitio de medición desde el comienzo del monitoreo (octubre de 2004) hasta diciembre del año 2005. Tabla Nº1: Promedio de concentraciones de contaminantes para cada estación desde octubre de 2004 hasta diciembre de 2005 Estación Entre Ríos y Rioja Mendoza y Moreno Paraguay y Rioja Sarmiento y San Lorenzo Barón de Maua y S. Luis Entre Ríos y Urquiza Santa Fe y Corrientes Córdoba y San Martín Salta y Moreno UTN-FRR Plaza Sarmiento 9 de Julio y Bs.As. Maipú y Rioja

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NO2 (µg/m ) 39 41 56 64 44 57 52 29 46 39 50 41 49

9

Acceso Nor te por Av.Costanera

í o

6 7

4 8 13

5

ná ra

3 1 11

Pa

ná

Oro ñ o Mo re no Ita li a Pte. Roc Av. C a orrie nte s Mit r e Sa n Mart ín L ap J. M rida . De R os as

10

Acceso Sur por Av. Costanera

A le m C oló n Cha c abu co

12

B v.

Bv. O roño Mo re no Ita li a P te. Roc A v. a Cor ri ent e s M it r e San Mart L ap ín ri da J. M . De Ros as Alem C oló n C ha cabu co

9

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ra Z ona de circulación restr ingida

Bro w n Sa Tucu lta mán San L ore nzo Córd ob a Sa n Luis Men d oza 9 de 2 J ulio A v. Pel le g ri n i

R

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Tu cu m án Lor e nzo C órd oba Sa n L uis M en doz a 9 de J ul io Av. P el l eg ri ni S an

Acceso Nor te por Av. Costanera

R

B row n S alta

Acceso Sur por Av.Co stanera

Los 5 sitios con las mayores concentraciones se encuentran en la zona de borde del microcentro, o en un anillo de no más de dos cuadras, zona donde nunca hubo restricción de tránsito. Sin poder tener una comparación con los niveles de NO2 que había antes de la apertura, ya que no se medía, podemos suponer que si se restringiera nuevamente el tránsito, la circulación aumentaría en los límites de dicha zona, aumentando en consecuencia los niveles de NO2 en esos lugares, que son los que actualmente presentan mayores concentraciones, produciendo un efecto no deseado. Obviamente los niveles dentro del microcentro, ante la restricción de tránsito en el mismo, tenderían a disminuir, pero la situación interna (ver Entre Ríos y Rioja), desde el punto de vista ambiental, no es comparativamente de las más problemáticas. La apertura, produce más bien una homogeneización del tránsito, y esto desde el punto de vista ambiental, es positivo. Por supuesto no es lo óptimo, ya que se debería utilizar menos el automóvil particular, pero en esta modalidad tiene una influencia mínima la apertura o cierre del microcentro, debido a que el área del mismo es muy pequeña como para inducir a que se utilice significativamente menos el automóvil particular por su cierre. Conclusiones 1- Deberían implementarse medidas que tiendan a la menor utilización del automóvil particular para disminuir los niveles de concentración de contaminantes en el aire. 2- La posibilidad de restricción vehicular en el microcentro no promovería la menor utilización de los automóviles particulares e incrementaría la circulación en las zonas de borde, que son las que actualmente presentan las mayores concentraciones.

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CALIDAD DEL AIRE EN EL MICROCENTRO DE LA CIUDAD DE SANTA FE Y SUS ALREDEDORES: ACTUALIDAD, TENDENCIAS Y ALTERNATIVAS Carlos Pacheco, Sebastián Rusillo, Romina Ghirardi y Claudio Enrique Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Santa Fe Grupo de Estudios Sobre Energía Lavaise 610 C.P.: S3004EWB, Santa Fe, Argentina. Tel.:+ 54 342 4697858 E-mail: [email protected] Categoría: Trabajo Científico - Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: calidad del aire, vegetación urbana; modelación de sistemas ambientales. El presente trabajo se desprende de datos obtenidos y analizados en el marco del Proyecto 25/O81 “Gestión de Tránsito en la Ciudad de Santa Fe”, desarrollado por integrantes del Grupo de Estudios Sobre Energías, G.E.S.E., y el Grupo de Estudio en Transporte, G.E.TRANS., de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Santa Fe. Uno de los problemas más frecuentes que presentan las ciudades de este mundo globalizado son la congestión y la contaminación provocada por el parque vehicular. Grandes volúmenes de contaminantes se vuelcan diariamente en los centros urbanos y se promueven altas concentraciones en el ambiente que respiran millones de personas. El desarrollo industrial y el creciente aumento en el uso de vehículos de transporte son símbolos de crecimiento económico, pero contribuyen paradójicamente al deterioro de la salud de quienes los utilizan, y disminuyen así su calidad de vida. Junto a un marcado crecimiento urbanístico, la falta de planificación, y deficiencias en las regulaciones ambientales, se ha originado un grave deterioro de la salud y del medio ambiente. Por otra parte, los árboles y arbustos son los integrantes más importantes y notables de los espacios verdes urbanos y consecuentemente, son fundamentales para lograr un ambiente adecuado a las necesidades de una buena calidad de vida para los habitantes de las ciudades. Según Nilsson y Randrup (1998), entre sus acciones positivas pueden mencionarse: la intercepción de partículas y absorción de contaminantes gaseosos como los dióxidos de azufre y nitrógeno; la formación de compuestos orgánicos volátiles; la influencia moderadora en las temperaturas elevadas; la acción positiva que su visión ejerce en la disminución de los niveles de estrés y en la recuperación de la salud y la producción de energía a través de su biomasa. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto se presentan los siguientes objetivos: • Medir y analizar la contaminación producida por el transporte urbano a través de los polutantes atmosféricos: monóxido de carbono (CO); ozono (O3); dióxido de azufre (SO2); material particulado inferior a 10 micrones (PM10); hidrocarburos no metanos (HCNM); y dióxido de nitrógeno (NO2). • Estudiar si existe diferencia en la presencia de contaminantes atmosféricos en el micro y macro centro de la ciudad de Santa Fe en relación a las características del arbolado público presente en cada zona. • Predecir escenarios futuros de la atmósfera del centro y microcentro santafesino, a través del modelo de Dinámica de Sistemas “Calidad de Aire 1”. Para escoger las arterias más representativas del área de estudio se utilizaron datos de mediciones preliminares realizadas a partir del año 2001. Se tuvieron en cuenta los puntos más conflictivos de la zona, donde se efectuaron mediciones volumétricas de tránsito a fin de estimar el flujo vehicular y determinar los niveles de servicio. Esta selección se realizó definiendo primeramente algunos criterios de clasificación y jerarquización vial con el objetivo de fijar las funciones propias de cada una de las vías, de manera que satisfagan las necesidades de movilidad urbana. El equipo de medición es un analizador de calidad de aire portátil que realiza una medición simultánea de concentración de gases, material particulado y ruido mediante sensores electroquímicos (específicos para cada gas), el principio de dispersión de luz y un medidor de nivel sonoro incorporado en el equipo, respectivamente. Con estos resultados se han identificado las áreas con mayor concentración de contaminantes, con el fin de compararlos con valores e indicadores según normas y reglamentaciones vigentes referentes. Luego de realizadas las mediciones, los datos registrados son corregidos a presión y temperatura estándar para poder comparar con los valores asignados en las Concentraciones Admisibles para Periodos Cortos (C.A.P.C.). El análisis comparativo de los ambientes se realizó mediante búsqueda de diferencias significativas en los ambientes estudiados. Para esto se utilizaron análisis Multivariados (ANOVA). Para el análisis PROIMCA 2007

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del papel de la vegetación, se utilizó un modelo denominado UFORE - Urban Forest Effects -, que se ha puesto en práctica en países del hemisferio norte para analizar la utilidad de la vegetación urbana y realizar planes de gestión adecuados. Otro de los estudios realizados dentro del proyecto fue analizar el aire urbano del centro santafesino de manera de predecir escenarios futuros mediante el empleo de un modelo de Dinámica de Sistemas conocido como “Calidad de Aire 1”. El mismo tiene en cuenta la influencia del parque automotor en la contaminación del aire urbano; particularmente en este caso, para el centro santafesino. Específicamente, predice las emisiones y las inmisiones de cinco contaminantes de modo simultáneo: CO2; CO; NO2; SO2; y VOC´s. Para las últimas, considera la influencia de la velocidad y la dirección del viento; el tiempo de vida media de cada contaminante; y simultáneamente, la ausencia o la presencia de la lluvia como “arrastre” de los contaminantes. Se ha avanzado en el uso de este modelo, tratando de que no sólo dé resultados del tipo cualitativos sino también cuantitativos. Para ello, se han ajustado los valores de algunas variables respecto al centro santafesino. Pero primero se ha debido validar o “calibrar” el modelo, comparando los valores medidos - máximos, promedios, y mínimos - con los datos obtenidos mediante la simulación, dado que se trata de un sistema ambiental, los cuales son altamente inestables, contraintuitivos y, consecuentemente, imposibles de predecir con exactitud y precisión a medio y largo plazo. Algunos de los resultados obtenidos nos permiten decir que la composición del parque vehicular que circula por el centro santafesino está constituida por autos, taxis, remises, y utilitarios, en su mayor proporción (promedio: 83 %); por motocicletas y ciclomotores (10,5 %); colectivos (5,5 %), y camiones (1 %). También se han graficado los valores por ronda para cada polutante, de modo de poder ubicar cual es la esquina conflictiva para cada tipo de contaminante. Específicamente, el 1º lugar pertenece a Lisandro de la Torre y San Jerónimo; el 2º a Mendoza y 9 de Julio; mientras que el 3º está compartido entre Mendoza y 25 de Mayo, y Salta y 9 de Julio. Los espacios verdes del centro y microcentro de la ciudad de Santa Fe cubren aproximadamente un 5% de la zona. Los ambientes que componen la zona seleccionada para este trabajo revisten de 2 verde un 3 % - 33.818,7 m - de la zona, con una densidad de ejemplares - entre árboles y arbustos 2 de 0,0062 individuo/m . En relación al papel de la vegetación, cabe destacar que la concentración de contaminantes varía en relación a las zonas de medición. En general las zonas que se diferencian son aquellas que cuentan con una diferente cobertura vegetal y se han determinado especies con capacidades distintas de absorción y una de las últimas tareas realizadas en el marco de este proyecto consistió en estudiar la percepción que tiene la gente sobre la contaminación atmosférica del centro de la ciudad. Para ello, se han diseñado y puesto en práctica encuestas dirigidas a personas que circulan por dicha área urbana, con el fin de incorporar la visión del afectado, dado que consideramos vital la opinión de la ciudadanía en el estudio de los sistemas socioambientales. De manera resumida, las conclusiones arribadas permiten decir que la gente conoce y está informada sobre la contaminación del aire y los trastornos provocados por el ruido. En el presente existen problemas con ambos tipos de contaminación, y han sido cuantificados como moderados. Todos han respondido que la contaminación atmosférica trae algún tipo de consecuencias, y que está afectando a la salud de la población. Las fuentes asociadas son los vehículos que circulan, más la basura presente en las calles del área de estudio. Lo que resulta llamativo, y de muy buena impresión, es que el 100 % encuestado cree que puede contribuir a solucionar el problema. Las acciones están vinculadas a: la generación de residuos - reciclando y generando menor cantidad de basura -; el cuidado de la atmósfera – manteniendo en buen estado el vehículo y plantando árboles -; la educación ambiental; y el apoyo a campañas a favor del medio ambiente. La mayoría considera que esta tarea debe realizarla el estado junto a la población. También considera que hay instituciones que deben trabajar en el tema del aire, aunque existe un marcado desconocimiento sobre quienes lo hacen en la actualidad. Los resultados obtenidos muestran que actualmente no tenemos situaciones límites para la calidad del aire del centro de la ciudad. De todos modos, deben tenerse en cuenta otras series de datos donde están comprendidos los valores máximos, promedios, y mínimos para poder vislumbrar el comportamiento del aire urbano santafesino. No olvidemos que estamos analizando un sistema que se caracteriza por ser altamente inestable, generalmente impredecible, donde existen permanentemente cambios de las condiciones ambientales. Referencia

Nilson, K. y Randrup T. B., Silvicultura urbana y periurbana. Actas del XI Congreso Forestal Mundial 1: 87-101 (1988). Antalya, Turquía. 12

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COMPARACIÓN DE MODELOS DE DISPERSIÓN EN EL MODELADO DE EMISIONES GASEOSAS INDUSTRIALES EN EL GRAN MENDOZA David Allende y S. Enrique Puliafito Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Mendoza Cnel. Rodríguez 273, Mendoza, Argentina Tel ++54 (0261) 42288790; [email protected] Categoría: Trabajo científico Área: Modelos de dispersión Palabras claves: comparación de modelos, calidad de aire, Gran Mendoza 1. Introducción El surgimiento de nuevos modelos de calidad de aire implica la pregunta sobre el comportamiento de los mismos respecto a otros de amplio uso. Es por ello que se desarrolla este estudio para comparar la performance de varios códigos conocidos y ampliamente utilizados para poder así considerar a éstos como una herramienta válida para la evaluación de la calidad del aire. Se presenta en este trabajo una comparación entre tres modelos de dispersión de contaminantes gaussianos. Los códigos elegidos para la simulación fueron: ISCST3, AERMOD y CALPUFF. 2. Metodología El estudio consiste en dos partes: 2.1. Análisis de las emisiones de una fuente genérica puntual en terreno plano y simple Se procesaron 24 horas de datos meteorológicos correspondientes al sitio seleccionado. Se organizó la información meteorológica disponible en superficie y en altura con AERMET para el modelado en AERMOD. Para el modelado en ISC3 y en CALPUFF se ha generado un archivo meteorológico del tipo ISC3 extendido, con datos adicionales para el cálculo de deposición seca y húmeda a partir de datos de observación en estación meteorológica. Para este estudio se eligió una chimenea que emite óxidos de nitrógeno (NOx). 2.2. Estudio de simulación de las emisiones gaseosas de las principales fuentes industriales en condiciones atmosféricas reales en la zona del Gran Mendoza. El escenario base considera las emisiones de dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx) provenientes de 21 fuentes puntuales que representan las principales fuentes industriales de emisión cercanas al Gran Mendoza, con su respectiva ubicación georeferenciada. Los datos de emisiones se suponen constantes. Se trabajó con elevaciones y características del terreno reales y condiciones meteorológicas históricas correspondientes a un año completo. Finalmente, se observaron todos los resultados y se compararon con datos de monitoreo. 3. Resultados y conclusiones AERMOD y CALPUFF presentan valores similares en concentraciones a nivel del suelo, sobre todo en la dirección principal del viento. ISC3, en cambio, predice valores más pequeños debido a que este código calcula mayores alturas de capa de mezcla. La distribución de la pluma de contaminantes es similar en AERMOD y en ISC3, pero difiere en CALPUFF, por ser este último un modelo más refinado (ver figura 1). La pluma generada en CALPUFF presenta una forma más realista, dando una representación más adecuada de la situación. Sin embargo, a pesar de las diferencias, los tres modelos parecen representar adecuadamente la situación real de calidad de aire presentada. Los datos de monitoreo resultaron corroborados en promedio, durante períodos de tiempo grandes, observándose las principales variaciones en los valores extremos.

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Figura 1 – Promedio de concentraciones diarias de SO2 calculadas con CALPUFF. Los triángulos blancos representan las fuentes de emisión y las líneas blancas calles de la ciudad.

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MONITOREO DE LA RADIACIÓN SOLAR GLOBAL VISIBLE: ESTUDIO DEL IMPACTO DE LA POLUCIÓN URBANA 1*

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E. Wolfram , C.I. Repetto , J.C. Dworniczak

1,2

1

, R. D’elia , E.J. Quel

1

1. Centro de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones CEILAP (CITEFA-CONICET) Juan B. de la Salle 4397, Villa Martelli, Pcia. Buenos Aires, Argentina. CP B1603ALO Tel: 011-47098100 int 1410. email: [email protected] 2. Secretaría de Ciencia y Tecnología, Facultad Regional Buenos Aires, UTN Medrano 981 Tel (011) 48677500 Categoría: Trabajo Científico Área: Calidad del Aire – Contaminación Urbana y Vehicular Palabras claves: radiación solar, contaminación, aerosoles Introducción Las partículas pequeñas suspendidas en el aire, comúnmente llamadas aerosoles, pueden tener un efecto significativo sobre la transmisión de la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra. La magnitud de este efecto es altamente variable, dependiendo del número de partículas y sus propiedades físicas y químicas. Estas partículas son frecuentemente encontradas en la parte más baja de la tropósfera (la capa límite) y están a menudo asociadas con la contaminación atmosférica. Buenos Aires es una mega ciudad con niveles de contaminación entre los más altos de Latinoamérica. No obstante esto, su topografía plana favorece que los vientos limpien frecuentemente la atmósfera, siendo común observar cielos tan azules como los existentes en atmósferas características de zonas rurales. Indudablemente, la cuidad de Buenos Aires es una fuente local de polución urbana que prácticamente no descansa, por lo que la misma circulación de vientos limpia ciertas zonas o acumula la polución en zonas ubicadas viento abajo de las zonas fuente. Esta conexión aparente entre la concentración de los poluentes y los vientos es lo que motivó el presente trabajo de investigación de la División Lidar del CEILAP en conjunto con la SeCyT UTNFRBA. Trabajos de investigación previos sugirieron que los espesores ópticos medidos por fotómetros solares en la zona norte de la ciudad de Buenos Aires, específicamente en la localidad de Villa Martelli donde se encuentra el CEILAP, presentaban valores medios más bajos que los comparables para otras grandes ciudades de Latinoamérica. Sin embargo, en ciertas circunstancias meteorológicas, se producen eventos de reducción significativa [1] de la radiación solar en superficie asociados con masas de aire cargadas de polución urbana que se desplazan e interponen entre el Sol y el campo de vista de los instrumentos. 2. Metodología empleada Con el propósito de evaluar la influencia de los vientos en la distribución de la carga de aerosoles atmosféricos, se diseñó la siguiente experiencia: monitorear simultáneamente la radiación solar global visible en dos puntos de la cuidad de Buenos Aires, y correlacionar las diferencias relativas entre las mediciones de estos dos instrumentos con la direcciones de los vientos en superficie. Para este trabajo puntual se utilizaron los datos medidos en la Estación de Sensado Remoto Pasivo del CELIAP (ESRP) ubicada en Villa Martelli y del piranómetro Kipp & Zonen Holland ubicado en la SeCyT UTN-FRBA en la sede de Medrano 951 de la Cuidad Autónoma de Buenos Aires, Una descripción detallada de la ESRP que la División Lidar del CEILAP tiene operativa en Villa Martelli puede encontrarse en la referencia [2]. En particular para este trabajo y en esta etapa de la investigación sólo fueron empleados el piranómetro – Kipp & Zonen Holland – rango espectral entre 305nm y 2800nm para medir radiación solar global visible, la estación meteorológica digital Davis Vantage Pro2 para el registro de las condiciones meteorológicas, en particular la dirección y velocidad del viento, y el fotómetro solar perteneciente a la red ARONET7NASA [3]. Los piranómetros son sensores pasivos compuestos por termocuplas que entregan un valor de tensión de salida (en general menor que 5 mV) proporcional a la radiación recibida por los mismos. Los valores de radiación medidos por los piranómetros son actualizados y almacenados en tiempo real, utilizando software y hardware de adquisición diseñado para este propósito. El hardware de adquisición cuenta con conversores analógico-digitales de 8 bits y etapas amplificadoras con amplificadores de instrumentación para mejorar la sensibilidad del sistema de adquisición. Se toman muestras a una frecuencia de 2 muestras por segundo, y el promedio de las mismas es almacenado y PROIMCA 2007

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presentado gráficamente cada minuto. El software realiza los cálculos necesarios para convertir los valores de tensión en valores de radiación. Previamente a la etapa de monitoreo simultáneo de la radiación, se realizó una comparación in situ de ambos piranómetros para asegurarse que la radiación solar medida por los dos instrumentos estuviera dentro de la precisión fijada por el fabricante y los datos fueran comparables. Mediciones Debido a que las nubes enmascaran la atenuación producida por los aerosoles, se seleccionaron días claros o con cobertura nubosa menor que una octava. Se estudiaron diferentes situaciones meteorológicas en las cuales las mediciones de radiación solar presentan coincidencias o diferencias absolutas que fueron correlacionadas con la dirección del viento en superficie. A modo de ejemplo de este estudio, se presentan las curvas de radiación solar global medidas por los piranómetros del CEILAP y de la SeCyT-UTN (Fig.1). En la misma es posible apreciar que antes del mediodía solar (13 hs aprox.), en donde se alcanza el máximo de radiación global en superficie, para un día despejado, el piranómetro UTN presenta valores de radiación levemente menores que el piranómetro CEILAP, observándose coincidencias para las horas de la tarde. Esta situación es posible evidenciarla mejor observando el gráfico de la diferencia absoluta entre ambos piranómetros en función del tiempo para ese día (Fig.2). La evolución temporal de los vientos en superficie para ese mismo día de estudio, marca una rotación del cuadrante noroeste al cuadrante este-noreste (Fig.1). Debido a que el centro de la ciudad Autónoma de Buenos Aires se encuentra viento abajo con respecto al piranómetro CEILAP para las horas de la mañana, la fuente local de polución urbana que representa la ciudad no tiene influencia en la carga aerosólica que atenúa la radiación para las horas de la mañana, mientras que la rotación del viento en las horas de la tarde al cuadrante este-sureste, alinea los dos piranómetros con la fuente local de polución urbana, haciendo que ambos piranómetros midan lo mismo. La evolución del espesor óptico en siete longitudes de onda (entre 340 nm y 1020nm) medidas por el fotómetro solar de la red AERONET (Fig.3) refleja el contenido de aerosoles presente en la atmósfera. 3. Conclusiones En el presente trabajo se pone en evidencia la correlación entre la distribución de aerosoles y los vientos en superficie para el entorno de la ciudad de Buenos Aires. Se prevé sistematizar este estudio contemplando distintas situaciones meteorológicas y sumar al monitoreo de estos eventos el sistema lidar de retrodifusión que posee el CEILAP.

Fig. 1. Piranómetros CEILAP y UTN, y dirección de vientos en superficie

Fig. 2. Diferencias absolutas entre piranómetros

Fig. 3 Espesores ópticos del fotómetro solar.

4. Referencias 1. Wolfram E., et al. Estudio de la atenuación de la radiación solar por aerosoles sobre Buenos Aires durante un evento extremo ocurrido en 2003. Anales AFA, Bahía Blanca 2004, 16, 279 - 282, 2005. 2. Wolfram E., et al. Estudios ambientales en el CEILAP con técnicas de sensado remoto. IV Congreso Ambiental 2003, PRODEA, Univ. Nac. de San Juan. 2003. 3. Holben, B.N, et al. AERONET- A Federated Instrument Network and Data Achieve for Aerosol Characterization, Remote Sens. 12, 1147-1163, 1991. 16

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MODELACIÓN Y MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN EL POLO PETROQUÍMICO DE BAHÍA BLANCA 1

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Enrique Puliafito , Fernando Rey Saravia , Marcelo Pereira , Marcia Pagani 1

Universidad Tecnológica Nacional / CONICET Cnel. Rodríguez 273, 5500 Mendoza, Argentina Tel ++54 (261) 4288790, Fax ++54 (261) 5244531 [email protected] 2

Comité Técnico Ejecutivo de la Municipalidad de Bahía Blanca Provincia de Buenos Aires

Categoría : Trabajo científico Área: Monitoreo de gases y partículas Palabras claves: calidad de aire, contaminación, monitoreo La calidad del aire en la zona de Bahía Blanca y el Puerto de Ingeniero White se halla fuertemente influenciada por la actividad industrial del Polo Petroquímico. La Municipalidad de Bahía Blanca ha establecido un programa de monitoreo de calidad del aire denominado Plan Integral de Monitoreo del Polo Petroquímico y Área Portuaria del Distrito de Bahía Blanca (P.I.M.), estableciéndose un Comité Técnico Ejecutivo (CTE) encargado de controlar la calidad del aire del Polo. Este programa tiene por objetivos principales: a) Determinar la congruencia con las normas de calidad del aire vigentes, b) Estimar niveles de exposición en la población y ambiente, c) Informar al público sobre la calidad del aire, d) Conformar una base de datos de concentraciones ambientales y meteorología, e) Evaluar tendencias de los niveles de concentración de contaminantes, f) Ubicar e identificar fuentes de emisión, g) Evaluar inventarios de emisiones y modelos. A fin de realizar el estudio de calidad del aire y dar cumplimiento a los objetivos enunciados, se están realizando los siguientes pasos: a) Elaboración de un inventario de emisiones, usando declaraciones juradas y mediciones en chimeneas entre los años 2001 a 2005, b) Monitoreo de la calidad del aire con estaciones de monitoreo automático a partir del año 1997, c) Muestreo de contaminantes específicos mediante cromatografía gaseosa, d) Recopilación de información meteorológica, f) Ejecución de un programa de dispersión y comparación con los datos medidos de calidad del aire. El trabajo propuesto describe en detalle cada una de estas etapas y las principales conclusiones de este estudio. Se realizó una modelación de los principales impactos a la calidad del aire derivados de las fuentes del Polo Petroquímico. Para todas las simulaciones se usaron 5 años de datos meteorológicos horarios superficiales de Bahía Blanca tomados por el Servicio Meteorológico Nacional en el Aeropuerto Comandante Espora. Se corrió el modelo de dispersión gaussiana EPA-ISC3P usando una grilla de receptores de 10 x 8 km con 250 m de lados. Los principales resultados del monitoreo y su comparación a la norma vigente son los siguientes: a) Monóxido de carbono CO: La presencia de monóxido de carbono (CO) en el período 1997 – 2005, no supera en el área de Ing. White en el 99% de los casos, el valor promedio horario de 3 ppm. b) Dióxido de azufre SO2: En el período 1997 – 2005, los promedios horarios de dióxido de azufre (SO2) en el área de Ing. White fue en el 99% de los casos inferior a 112 ppb, como promedio horario, representando un 20 % del valor normado. En 2005 se redujo a 29 ppb horarios. La comparación con los valores obtenidos en el centro de la ciudad de Bahía Blanca muestra valores similares, no evidenciándose una tendencia. c) Material particulado PM10: La presencia de Material Particulado inferior a 10 micrones (PM10) en Ing. White en el período 1997 – 2002, fue evaluada estudiando 20988 datos horarios validados. En el 3 90% de los casos los promedios diarios no superan los 149µg/m , a excepción del período noviembre-diciembre de 1998 donde se superó 11 veces la Norma de Calidad de Aire a consecuencia de los movimientos de suelo realizados en ese período con motivo del relleno generado en la zona de cangrejales por las nuevas radicaciones industriales. En el año 2005 se registraron 7 valores entre 3 150 y 225 µg/m . De la comparación con la zona Centro de la ciudad de Bahía Blanca surge que los 3 promedios horarios son superiores entre 12 y 30 µg/m en el Centro respecto de Ing. White, a excepción del mes de mayo de 1997. Dado el gran movimiento cerealero del Puerto, los valores de PM10 pueden superar los valores promedios diarios. Evidentemente, el PM10 es una de los parámetros más críticos de la zona portuaria;

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d) Óxidos del nitrógeno NOX: En el período 1997 – 2005 los promedios horarios de óxidos de nitrógeno (NOX) se obtuvieron en un 99 % debajo de 176 ppb, en el año 2005 se redujo a 118. En conclusión el NOX se encuentra en el área de Ing. White por debajo de la Norma de Calidad de Aire a excepción de 3 oportunidades durante la campaña de monitoreo del año 1999. La simulación de las emisiones del Polo Industrial de Bahía Blanca permitió obtener una distribución geográfica de la dispersión de los contaminantes provenientes del Polo y detectar las situaciones de mayor riesgo. Los datos simulados se compararon con las mediciones obteniéndose una adecuada correlación. Los principales impactos son las emisiones de material particulado en la zona portuaria, los niveles altos horarios de óxidos de nitrógeno y zonas localizadas con altos valores de VOC especialmente en el entorno de la Refinería.

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EVALUACIÓN DE CO-EXPOSICIÓN A COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES Y METALES PESADOS. ANÁLISIS DE CALIDAD DE AIRE DE ALTA DEFINICIÓN Y ESTUDIOS TOXICOLÓGICOS EN UNA POBLACIÓN INFANTIL 1

Pablo A. Tarela y Clara M. López 1

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Grupo de Modelización y Simulación de Dispersión de Contaminantes Facultad Regional Delta [email protected]

Higiene y Seguridad Industrial, Facultad Regional Río Grande, Subsede Ushuaia [email protected]

Categoría: Trabajo Científico Área: Monitoreo de gases y partículas - Efectos sobre la salud Palabras clave: monitoreo de VOCs, plomo, toxicología, monitoreo biológico, población infantil Problema y objetivo El Polo Petroquímico de Dock Sud es una zona industrial ubicada en la ciudad de Avellaneda, al sur del encuentro del río Riachuelo y el Río de la Plata, sobre el límite con la ciudad de Buenos Aires. Entre las industrias principales existen una refinería, una central térmica, empresas de producción de sustancias químicas, y cuenta con un parque de tanques de almacenamiento que supera las 1.000 unidades, con contenidos de combustibles y algunas sustancias peligrosas. Además, cuenta con un puerto para movimiento de buques tanque que transportan las sustancias manejadas en la zona. Las actividades portuarias e industriales de Dock Sud producen diariamente la liberación de distintos tipos de gases contaminantes, desde residuos de combustión de combustibles fósiles hasta erogación de compuestos orgánicos volátiles (VOC). Debido a esta circunstancia, la calidad del aire de la zona está deteriorada, a pesar de la proximidad del Río de la Plata con su gran potencial de ventilación. En el epicentro del Polo, está ubicado un emplazamiento poblacional conocido como Villa Inflamable. La población de este lugar es bastante estable, con poco movimiento hacia otros lugares, fundamentalmente su fracción de niños, razón por la cual los mismos respiran durante prácticamente la totalidad del tiempo la atmósfera de la zona. Esta exposición se sospecha que puede estar causando un impacto en la salud de la población local. El objetivo del trabajo fue evaluar la calidad del aire en la zona, con énfasis en VOC y metales pesados, y realizar estudios toxicológicos sobre la población local, en relación a estos contaminantes. Metodología La metodología de trabajo consistió en realizar simultáneamente estudios de monitoreo de calidad de aire y la evaluación directa de la población objetivo. En el caso de la calidad del aire, se trabajó con una multiplicidad de técnicas, estaciones de monitoreo y tiempos de muestreo. Las primeras técnicas aplicadas fueron las que habitualmente se utilizan en sitios sospechados de alta contaminación, pero en este caso resultaron inapropiados y no arrojaron resultados útiles. Por ello, se debió migrar al uso de técnicas de alta resolución que incluyen uso de elementos de captación de alta sensibilidad y análisis con preconcentración criogénica, desorción térmica y GC de masas. Se desarrolló y probó la validez de una adaptación que involucra las técnicas EPA TO-14 y TO-17. En cuanto a los estudios toxicológicos se optó por trabajar sobre una población objetivo de niños de entre 6 y 11 años de Villa Inflamable, debido a su permanente presencia en el sitio. Para determinar diferencias significativas se controló una población de referencia de las mismas edades y nivel socioeconómico, pero alejada del sitio de estudio, de forma de descartar su influencia. Se evaluó el grado de contaminación por compuestos como benceno, xilenos, plomo y cromo. Los metabolitos de los compuestos volátiles fueron cuantificados en orina por HPLC con detección ultravioleta (cromatógrafo líquido JASCO PU 980, provisto con muestreador automático JASCO Intelligent AS-950 y detector JASCO UV 975). Los metales (plomo en sangre entera y cromo en orina) fueron cuantificados por absorción atómica-atomización electrotérmica en un espectrofotómetro de absorción atómica Varian AA-840, provisto con inyector automático GTA 100.

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Principales resultados El estudio, financiado por la Agencia de Cooperación del Japón, es inédito por su alcance y profundidad. Se detectó que 17 de los 30 VOC estudiados se encuentran en forma permanente en la zona de estudio. Los niveles promedio de concentración de estos gases, cuando están regulados por niveles guía de calidad de aire, en general no presentan excedencias. No obstante, se detectaron picos que sobrepasan los estándares. Los 13 gases restantes, la mayoría de los cuales es del tipo organoclorado, se detectaron en forma eventual, por lo cual estarían asociados a operaciones de frecuencia variable y no a producción continua. 3 El conjunto de los 30 VOC muestra promedios y máximos en el orden de 1 a 5 mg/m . Su relación con efectos sobre la salud no es clara. En cuanto a los resultados en salud, se observaron niveles cuantificables de VOC en una fracción de las poblaciones, y los niveles relativos entre poblaciones están de acuerdo con la evaluación de calidad de aire. En el caso del plomo, se detectaron excedencias significativas en la población de Villa Inflamable, donde el 50% de los casos superó los 10 µg/dl que es el valor aceptable para el Centro de Control de las Enfermedades y Prevención de Estados Unidos (CDC) así como para los Centros de Toxicología de la Argentina. Un niño de ocho años presentó una plombemia de 65 µg/dl. Los valores de cromo urinario así como los metabolitos de los xilenos (ácidos metil hipúricos) estuvieron dentro de los valores de referencia. Los niveles de ácido trans, trans mucónico hallados en el 83,9 % de los niños de Villa Inflamable estuvieron por debajo del límite de cuantificación del método (65,9 µg/l). En la población control, el 69,7% de los niños estuvieron por debajo de ese valor.

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EFECTOS DE LA CORROSION POR LLUVIA ACIDA EN SAN MIGUEL DE TUCUMAN Nadim Neme, Norma Susana Moya, Mario Daniel Murillo y Roberto Ángel Rivero UTN – FRT – CEDIA –(0381) 4305872 – Rivadavia 1050 – C.P. 4000. [email protected] [email protected] Categoría: Trabajo Científico - Área: Contaminación urbana – Monitoreo de gases. Palabras claves: corrosión, contaminación, lluvia ácida. Resumen Los contaminantes primarios causan el 90 % de los problemas ambientales, porque reaccionan químicamente en la atmósfera formando ácido carbónico, nítrico y sulfúrico produciendo la lluvia ácida cuyo efecto sobre la corrosividad en hierro (Fe), cobre (Cu) y mármol en la ciudad de San Miguel de Tucumán, provincia de Tucumán es el objetivo del presente trabajo. Para desarrollar el presente trabajo se han establecido 4 estaciones de muestreo, en distintas zonas de la capital. Se iniciaron las mediciones en octubre de 2005 y se estima su finalización en diciembre del corriente año. Cada una de las estaciones está formada por una columna de 2 metros de altura y en la parte superior una barra metálica transversal en la cual se ubica una caja de madera con una puerta lateral. Dentro de la misma se cuelga una placa de hierro de 5cm x 5cm x 0,3cm con un orificio de 0,7cm de diámetro provista de una tanza de 4cm de largo, una placa de cobre de 5cm x 5cm x 0,1cm provista de una tanza de 4cm de largo y un orificio de 0,7cm, un cubo de mármol de 4cm x 4cm x 2cm y un orificio de 0,8cm de diámetro y una tanza de 4cm de largo. Los datos arrojados a la fecha indican que es poca la contaminación con lluvia ácida en la ciudad de San Miguel de Tucumán y por ende es escaso el efecto de corrosión sobre los siguientes materiales: hierro (Fe), cobre (Cu) y mármol. Introducción Los principales procesos químicos en los que se forma el CO son los se producen por la combustión incompleta de compuestos que contienen carbono, por la reacción entre el CO2 formado en la combustión y el C del combustible que aún no está quemado y por la disociación de CO2 a altas temperaturas. Los óxidos de nitrógeno (NOx), que se detectan en la atmósfera son: N2O, NO y NO2, tienen características y comportamientos diferentes; N2O, gas incoloro, no tóxico, no interviene en procesos fotoquímicos tropoféricos; NO, gas incoloro, tóxico, interviene en reacciones fotoquímicas; NO2, pardo rojizo, tóxico, interviene en reacciones fotoquímicas. Cabe destacar que estos tres gases (N2O, NO y NO2), provienen de diferentes fuentes. Los procesos de combustión, ya sea por fuentes móviles (trasporte) o fijas son los responsables de la aparición de óxidos de nitrógeno en la atmósfera por las reacciones que se producen con el nitrógeno existente en el aire que se emplea. Los óxidos de azufre se encuentran compuestos por el dióxido de azufre (SO2) y el trióxido de azufre (SO3). El SO2 es el que se emite en mayor cantidad a la atmósfera, y por lo general contiene 1 ó 2% de SO3. La lluvia ácida es la combinación de CO, NOx, SOx con los vapores de agua y la humedad produciendo ambientes ácidos cuyo pH oscila entre 5,5 y 5,7. La acidez se eleva con el aumento de estos contaminantes en la atmósfera debido a la formación de ácido carbónico (HCO3) que es débil y ácidos fuertes como el ácido nítrico (HNO3) y el ácido sulfúrico (H2SO4), en una proporción aproximada de 1/3/6, dependiendo de la contaminación del lugar. Los efectos que posee la lluvia ácida son diversos. Sobre los bosques, dañan las plantas recién nacidas, disuelven el Ca, Mg y Al de los suelos o rocas y aumentan la concentración de Al en las finas raíces causando su intoxicación y permitiendo la entrada de bacterias y hongos patógenos, y produciendo las enfermedades de los árboles. Sobre los cultivos, producen lesiones en las hojas y troncos de los cultivos como el tabaco, la lechuga, la cebolla, la soja, etc. Sobre los acuíferos subterráneos, disuelven los iones como el Cu, Zn, Al, Pb, Hg, que filtran con el agua hacia las capas subterráneas contaminándose así su contenido y dejando de ser apta para el consumo. Sobre las construcciones, se producen erosiones sobre diversos materiales tales como acero, pinturas, plásticos, cemento, mampostería, piedra caliza y mármoles. Materiales y métodos El presente trabajo se desarrolla en el Laboratorio de Contaminación Atmosférica del Centro de Investigación en Ingeniería Ambiental (CEDIA) de la Facultad Regional Tucumán, Universidad Tecnológica Nacional.

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El equipamiento utilizado para el desarrollo del trabajo es: estufa de secado Dalvo, mufla de 20 a 1200 °C, balanza de precisión Mettler, baño térmico Dalvo, Phímetro Corning y microscopio óptico Olympus. Las mediciones en las cuatro estaciones se hacen en períodos de 10 días por mes. Se utiliza el método de medida de cambio de peso que consiste en determinar la variación de peso que ha experimentado un determinado material en contacto con un medio corrosivo. Se pesa cada placa de hierro (Fe), cobre (Cu) y mármol para determinar el efecto de corrosión por lluvia ácida sobre dichos materiales analizando la variación, en mg, que sufren en el período de la experiencia. Resultados Estación nº 1 – terraza de la UTN- para (Fe), valor medio obtenido de la variación de pesos 2 es 30429,70 mg con un índice de corrosión de 0.29 mg/cm /mes en 16 meses de exposición del material en el ambiente atmosférico. Estación nº 2 – 25 de mayo y Córdoba- para (Fe), valor medio obtenido de la variación de pesos es 30852,1 mg con un índice de corrosión de 0,002 en 13 meses de exposición del material en el ambiente atmosférico. Estación nº 3 – Av. Juan B. Justo- para (Fe), valor medio obtenido de la variación de pesos es 30620,3 mg con un índice de corrosión de 0.78 en 13 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 4 – Av. Independencia al 2800 - para (Fe), valor medio obtenido de la variación de pesos: 30535,6 mg con un índice de corrosión de 0.18 en 14 meses de exposición del material del ambiente atmosférico Estación nº 1 – terraza de la UTN- para (Cu), valor medio obtenido de la variación de pesos es 2335,0 mg con un índice de corrosión de 0.66 en 9 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 2 – 25 de mayo y Córdoba- para (Cu), donde el valor medio obtenido de la variación de pesos es 2335,0 mg con un índice de corrosión de 0.66 en 9 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 3 – Av. Juan B. Justo- para (Cu), donde el valor medio obtenido de la variación de pesos es 2308,0 mg con un índice de corrosión de 0.003 en 8 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 4 –Av. Independencia al 2800 - para (Cu) valor medio obtenido de la variación de pesos: 2257,1 mg, con un índice de corrosión de 0.006 en 12 meses de exposición del material al ambiente atmosférico. Estación nº 1 – terraza de la UTN- para mármol, valor medio obtenido de la variación de pesos es 80226,0 mg con un índice de corrosión de -0,12 en 8 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 2 – 25 de mayo y Córdoba- para mármol, valor medio obtenido de la variación de pesos es 73562,8 mg con un índice de corrosión de -0.003 en 7 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 3 – Av. Juan B. Justo- para mármol, valor medio obtenido de la variación de pesos es 81366,9 mg con un índice de corrosión de -0.02 en 7 meses de exposición del material del ambiente atmosférico. Estación nº 4 – Av. Independencia al 2800 – para mármol, Valor medio obtenido de la variación de pesos: 81513,0 mg, con un índice de corrosión de 0.11 en 12, meses de exposición del material al ambiente atmosférico. Conclusiones Analizando la poca variación de peso y bajo índice de corrosión de las muestras, nos indican que es poca la contaminación con lluvia ácida en Tucumán y por ende es escaso el efecto de corrosión sobre los materiales utilizados.

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EXPOSICIÓN OCUPACIONAL DE SOLDADORES A RADIACIONES NO IONIZANTES Walter Giménez, Sebastián Marcoaldi, Luis Peresin y Ulises Manassero Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Santa Fe G.I.S.E.P.: Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de Potencia Lavaise 610 C.P.: S3004EWB, Santa Fe, Argentina. Tel.:+ 54 342 4697858 [email protected] Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación por radiaciones no ionizantes Palabras claves: RNI, exposición en el trabajo, soldadores. Resumen El trabajo que se presentará a continuación es un resumen de las mediciones de campo magnético de baja frecuencia, al cual se encuentran expuestos los soldadores. Se llevaron a cabo por el Laboratorio Ambulante de Mediciones de Campos Electromagnéticos y Ruido (LAMCEM). Se procedió a evaluar a 12 soldadores de una empresa metalmecánica ubicada en la ciudad de Santa Fe. Introducción Los soldadores se encuentran expuestos habitualmente a las radiaciones no ionizantes. En este caso se destacan los campos magnéticos generados por las importantes intensidades de corriente necesarias en el proceso de soldadura. En los últimos tiempos se ha instalado el debate sobre el efecto de los campos electromagnéticos sobre la salud humana. Algunos estudios epidemiológicos asocian enfermedades tales como el cáncer con la exposición a las radiaciones no ionizantes, mientras que otros no encuentran tal relación. Objetivos Los objetivos perseguidos en la realización del presente estudio son los que se describen a continuación: • Conocer la dosis de campo magnético que recibe un trabajador en el desarrollo normal de sus actividades. • Desarrollar un método de medición para dosimetría personal en soldadores. • Evaluar el nivel de las radiaciones no ionizantes sobre zonas puntuales del cuerpo humano. • Comparar los niveles encontrados sobre el cuerpo del hombre con la soldadura continua realizada por una máquina. • Calcular los parámetros estadísticos y compararlos con lo exigido por la legislación nacional. • Desarrollar recomendaciones en cuanto a métodos seguros para el ejercicio de las actividades. Normativas vigentes Para la regulación en un marco general, se encuentra vigente la Resolución N° 77/98 de la Secretaría de Energía de la Nación (SE, 98). En el caso particular de la exposición ocupacional debemos remitirnos a Ley Nº 24557/96 de Riesgos del Trabajo y la Ley Nº 19587/72 de Higiene y Seguridad con su correspondiente cuerpo de decretos y resoluciones reglamentarias. Plan de trabajo Teniendo en cuenta que a frecuencias industriales (50 Hz) los campos magnéticos y eléctricos se manifiestan de manera independiente, deben estudiarse por separado. El campo eléctrico depende fundamentalmente de la tensión, y la penetración del mismo en el cuerpo humano es prácticamente inexistente, por lo tanto, no se tendrá en cuenta en el presente estudio. En cambio, el campo magnético, existe siempre que fluya una corriente eléctrica a través de un conductor (o el aire por

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arco eléctrico). Este caso resulta de interés para el estudio, ya que el campo magnético, atraviesa los tejidos del cuerpo sin una significativa atenuación. Se desarrolló un plan de mediciones que consistió en tomar datos durante lapsos de 20 min, en tanto el trabajador desarrollaba sus actividades de forma habitual. El muestreo se realizó evaluando el nivel de exposición sobre diferentes zonas del cuerpo. Las zonas escogidas para efectuar el muestreo fueron las siguientes: mano, cabeza, pecho, gónadas y piernas. Además, con el objetivo de realizar una comparación con el caso más desfavorable, el plan de medición incluyó la toma de datos sobre un robot. Esta máquina tiene la capacidad de efectuar soldaduras de manera continua, lo cual representa el caso más ofensivo. Por otra parte, con el objeto de complementar el estudio, se efectuaron mediciones a 10 cm del cable porta pistola de soldadura, y en las proximidades de la máquina de soldar (1 m). Estas mediciones, sumadas a una medición del nivel de base de la planta, permiten realizar una evaluación del aporte individual de cada componente. Equipo de medición Se utilizó un Analizador de Campo Electromagnético modelo EFA-3, (marca Wandel & Goltermann) el cual permite cubrir el rango de frecuencias de 5 Hz a 30 kHz. La sensibilidad del equipo es de 5 nT a 10 mT. Dicho equipo permite mediciones isotrópicas, vale decir, es independiente de la posición espacial de la sonda, y es de tipo integrador. El almacenamiento de datos, se llevó a cabo de la siguiente forma: se conectó el equipo de medición mediante una fibra óptica de 20 m de longitud, a una computadora portátil, lo cual nos permitió controlar los parámetros de medición sin interferir en la labor del operario que se encuentra trabajando. Luego, se realizó cada medición con una duración de 20 minutos, registrando valores cada 2 segundos. Esta configuración nos dio la posibilidad de almacenar 600 datos para cada zona de interés. Resultados Se logró evaluar a través de gráficos y herramientas estadísticas la evolución de los niveles del campo magnético a lo largo del tiempo, para diferentes operarios y en el desarrollo de diferentes labores de soldadura. Se procesaron alrededor de 40.000 valores. Los máximos encontrados en las diferentes partes del cuerpo humano fueron: mano 178,4 µT; cabeza 21,73 µT; pecho 87.43 µT; gónadas 102,40 µT; pierna 177,8 µT. En el caso del robot se encontraron valores superiores (máximo: 576,00 µT). Conclusiones Las mediciones de campos magnéticos de baja frecuencia realizadas han demostrado el cumplimiento de los valores máximos permitidos por la legislación vigente en todos los puntos relevados en el plan de trabajo. Sin embargo, la preocupación de los trabajadores existe. En vista de lo expuesto, se presenta la necesidad de establecer criterios adecuados para la protección de los trabajadores, respecto a los campos electromagnéticos. Para el caso particular de los soldadores, se recomienda mantener la máxima distancia posible con respecto a las principales fuentes de emisión, por ej: el cable.

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CARACTERIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN SONORA EN EL MICROCENTRO DE LA CIUDAD DE MENDOZA C. E. Boschi y G. E. Muñoz Vargas Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín”, CEREDETEC Facultad Regional Mendoza, Universidad Tecnológica Nacional Cnel. Rodríguez 273, 5500 Mendoza, Argentina Tel ++54 (261) 4288790, Fax ++54 (261) 5244531 [email protected] & [email protected] Resumen Se pretende poner de manifiesto la problemática, que representa el gran nivel de contaminación acústica debido al flujo vehicular, en un área representativa del microcentro de la cuidad de Mendoza. Para ello se estudiará la contaminación acústica urbana originada por fuentes móviles. Se tomarán como punto de partida relevamientos ya efectuados por personal del Laboratorio de Acústica y Sonido “Mario Guillermo Camín”, se construirá un “mapa de ruidos” para categorizar las zonas de mayor contaminación, utilizando metodologías estándares, propias, y normativas vigentes, en distintas franjas horarias. Se compararán resultados y metodología con un estudio similar llevado adelante por la Municipalidad de la Ciudad de Mendoza. Finalmente se emplearán técnicas de modelación y simulación a los fines de corroborar las distintas metodologías. Introducción Desde el punto de vista de la contaminación sonora se define al ruido como todo sonido no deseado. Por tanto, vemos que la diferencia entre sonido agradable y sonido molesto depende tanto del nivel de presión sonora como de la respuesta subjetiva. En 1980 la UNESCO declaró al ruido como uno de los más peligrosos contaminantes ambientales. Estas mismas conclusiones fueron confirmadas en la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro, Brasil, en 1992. Las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud establecen topes máximos ideales, niveles de ruido de 55 dB para horarios diurnos y 45 dB para horarios nocturnos para las zonas urbanas. La causa principal de la polución sonora en las grandes ciudades es el tránsito vehicular. Contra la creencia general, los mayores responsables no son los escapes libres de los vehículos, sino los motores diesel. Una persona ubicada en una parada de transporte debe soportar un promedio de 80dB y picos superiores a los 100dB. El ruido de los vehículos automotores es en general una superposición de tres tipos de ruido de orígenes bien diferenciados: a) el ruido de propulsión (el motor, la transmisión y el sistema de escape asociado), b) el ruido de rodadura entre las cubiertas y la calzada, y c) el ruido aerodinámico. A velocidades por encima de 80 km/h el ruido aerodinámico se vuelve muy importante, ya que la potencia de ruido aerodinámico crece con una potencia elevada (entre 4 y 8) de la velocidad. Por debajo de 50 km/h, en general predomina el ruido del motor. Sin embargo, y especialmente en el caso de los automóviles más nuevos, el silenciador de escape es tan efectivo que aún a velocidades tan bajas como 40 km/h sigue predominando el ruido de rodadura. Se han desarrollado, en distintos países, métodos de previsión de niveles de ruido producidos por las fuentes móviles. Todos los modelos tienen en cuenta parámetros que representan las diferentes variables implicadas, tales como: fuentes sonoras, condiciones topográficas, incluyendo aquellas de la calzada, situación de los puntos de recepción, atenuaciones causadas por el aire y el suelo. Según distintas legislaciones internacionales y nacionales se marcan ciertos niveles máximos, que no deben superarse, con rangos desde los 80 a los 90 dBA para coches y de 70 a 80 dBA para motocicletas. En zona urbana, la presencia continua de edificios a ambos lados de la vía refuerza el sonido, debido a las reflexiones que se producen entre las fachadas de los edificios. El ancho de la vía, el tipo de fachada, dimensiones de las aceras, etc., permiten obtener unos valores de la variación del nivel de presión sonora con estos parámetros. Se ha comprobado que en vías con edificios a ambos lados, el PROIMCA 2007

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nivel de presión es sensiblemente independiente de la altura del punto de observación, mientras que cuando los edificios están a un lado de la vía, el nivel de presión disminuye con la altura. Otro factor a tener en cuenta en este estudio es el registro de la velocidad del viento, se fija en un valor de 5 m/s como límite máximo, debido a que a velocidad mayor éste magnifica el ruido de fondo en los aparatos de medición. Debido a la variedad de fuentes emisoras y a la cantidad de ruidos que éstas trasmiten, la legislación vigente establece niveles máximos: a nivel Nacional el Decreto Nº 46.542/72 y a nivel Municipal la Ordenanza Nº 2976 de la ciudad capital de Mendoza. En un estudio realizado durante los años 2004 y 2005 sobre la contaminación sonora en la Ciudad de Mendoza por el Laboratorio de Acústica de la F.R.M. de la U.T.N., se puso de manifiesto la problemática que representa el gran nivel de contaminación acústica debido al flujo vehicular, en un área representativa del microcentro de la Ciudad de Mendoza. Asimismo la Municipalidad de la Ciudad de Mendoza en el año 2005 realizó un relevamiento de los niveles sonoros en las distintas secciones en que se divide la ciudad. Objetivos - Caracterizar el impacto ambiental del ruido generado por las fuentes móviles en al Gran Mendoza. - Desarrollar un modelo que permita simular la contaminación acústica generada por fuentes móviles en el Gran Mendoza. - Recomedar líneas de acción para mitigar los efectos de la contaminación acústica urbana. Metodología La metodología elegida para caracterizar el impacto ambiental del ruido generado por las fuentes móviles en la Ciudad de Mendoza consta de distintas etapas de las cuales la primera ya fue llevada a cabo: 1º) Se eligieron 50 intersecciones consideradas generadoras de ruido importantes en la Ciudad de Mendoza y se tipificó el ruido de cada una a través de los siguientes indicadores: • Nivel Sonoro Continuo Equivalente (Leq) • Niveles Percentiles: L5, L10, L50, L90 • Nivel de Pico Máximo • Nivel Mínimo • Nivel Máximo En las siguientes franjas horarias: • Franja horaria Matutina de 8 a 12 hs. • Franja horaria Vespertina de 16 a 19 hs. • Franja horaria Nocturna de 21 a 23 hs. 2º) Se medirá durante 24 horas en forma continua el ruido en diez (10) de ellas consideradas representativas. 3º) Se elaborará un mapa de ruido del área relevada. 4º) Se compararán los valores hallados con un estudio similar llevado a cabo por la Municipalidad de la Ciudad de Mendoza. 5º) Se desarrollará un modelo que permita simular la contaminación acústica generada por fuentes móviles en el Gran Mendoza. 6º) Se recomendarán líneas de acción para mitigar los efectos de la contaminación acústica urbana.

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ESTUDIO DE RUIDO DE FONDO EN LA CIUDAD DE BAHÍA BLANCA M. Sequeira, P. Girón, A. Azzurro y L. Ercoli Grupo Análisis de Sistemas Mecánicos Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Bahía Blanca 11 de Abril 461; Tel.: 0291-4555220 [email protected] Categoría: Trabajo Científico. Área: Ruido urbano. Palabras Claves: Ruido de fondo - molestia – Bahía Blanca. Introducción La evaluación de la molestia que producen los ruidos generados por diversas fuentes fijas en la ciudad de Bahía Blanca, hasta el presente, se realizaba siguiendo criterios correspondientes a la norma IRAM 4062. Esta norma argentina reconoce como antecedentes a la ISO R 1995/71 (Assessment of noise with respect to community response) y BS 4142 (Method of rating industrial noise affecting mixed residential and industrial areas). Esta metodología de evaluación fue anexada al Código de Planeamiento Urbano por la ordenanza 7604/93, que fija una equivalencia entre la zonificación existente en el código y la propuesta por la norma. En base a esta zonificación, se sugieren criterios de cálculo para evaluar el ruido de fondo en caso de que éste no pudiera ser medido, para luego evaluar la molestia producida por una fuente, cuyo nivel sonoro en el punto de medición se encuentra por encima de ese valor umbral. Estudios realizados para comparar dicho parámetro con niveles medidos (Leq, L50, L90, etc.), arrojan resultados tan dispares de modo que, en diversas zonas de la ciudad, el parámetro sugerido por la normativa como criterio de cálculo del ruido de fondo, coincide aproximadamente en algunos casos con el Leq, mientras que en otros llega a aproximarse el L90. Actualmente, para la medición y evaluación de ruido molestos, se aplica la Ordenanza Municipal 13032/04 “Régimen de Ruidos Molestos”, que utiliza niveles máximos permisibles establecidos para distintas zonas acústicas, para evaluar la fuentes fijas, e incluye la medición del ruido de fondo como parámetro de comparación a efectos de corregir el valor de Leq medido. En el caso de que el ruido de fondo no pueda ser medido, se utiliza el indicador L90. En función de lo expuesto, el presente trabajo se propone analizar y comparar los criterios existentes de determinación del ruido de fondo y niveles admisibles, a los efectos de establecer un criterio aplicable para su obtención en la ciudad de Bahía Blanca. Objetivo • Determinación de valores ajustados de ruido de fondo por zonas para el establecimiento de adecuados criterios de comparación a efectos de evaluar la molestia producida por las distintas fuentes. Criterios para la clasificación y ponderación de la molestia La evaluación de la supuesta molestia a causa de un ruido determinado, de acuerdo al origen de la normativa, suele seguir, por lo general, dos criterios: a) el establecimiento de valores límites admisibles, por lo general el Nivel Sonoro Continuo Equivalente (Leq), de acuerdo a zonas definidas y en correspondencia con determinados horarios (diurnos o nocturnos), este criterio podría llamarse “absoluto”, y b) la comparación entre el Leq de la fuente presuntamente molesta y el “nivel de ruido de fondo”, afectado por valores correctivos de acuerdo al tipo de zona, características del tipo de ruido, etc. Este ruido de fondo puede obtenerse de mediciones directas, en caso de ser posible, o a partir de criterios de cálculo normalizados. Este último criterio puede llamarse “relativo”. En nuestro país no existe unicidad de criterios en lo concerniente a la aplicación de las normativas, pudiéndose encontrar ambos casos según la región que se analice y la antigüedad de las legislaciones. Es evidente que, más allá del tipo de normativa utilizada, resulta imperioso definir en todos los casos un parámetro de comparación conocido como “ruido de fondo”. La definición y determinación de este nivel de fondo es uno de los conceptos a veces ambiguos de las ordenanzas. Cuando estos valores no pueden ser determinados por medición directa, se apela a distintos valores calculados que sugieren las normativas de los tipos citados. Por otra parte, estas consideraciones sobre el ruido de fondo, en todas aquellas normativas que analizan fuentes fijas, no especifican la influencia del tráfico vehicular sobre dicho valor. Estos niveles PROIMCA 2007

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de flujo vehicular inciden en el ruido de fondo, de forma de generar diferencias apreciables entre los niveles medidos para distintos puntos de una misma zona bajo estudio. En el presente artículo se busca justamente comparar los parámetros definidos como ruido de fondo, a partir de cálculos normalizados o criterios de máximos admisibles por zonas de la ciudad, con los distintos indicadores medidos, teniendo en cuenta el tráfico vehicular en el análisis propio de cada sector. Para efectuar dicho estudio se contó con un conjunto de 357 mediciones (de una hora cada una) determinadas en 83 puntos de la ciudad de Bahía Blanca, abarcando tres zonas diferenciadas, realizado en campañas de medición durante los años 2003 y 2004. En dichas campañas se trabajó a lo largo de tres horarios de referencia definidos como horario matutino, vespertino y nocturno, los cuales fueron reducidos a dos, horario diurno y nocturno, por la gran similitud existente entre los niveles correspondientes a los horarios matutinos y vespertinos. Estas mediciones se recopilaron, originalmente, con el fin de lograr una caracterización objetiva de zonas acústicamente similares en correspondencia con lo estipulado por el Código de Planeamiento Urbano. De acuerdo con la Ordenanza Municipal Nº 7604, se asimilan al Código los tipos de zona propuestos en la norma IRAM 4062. Además se analizaron, dentro del presente estudio, los valores máximos permisibles establecidos en la Ordenanza 13032/04 en función de la zonificación adoptada en esta nueva legislación. Conclusiones - Las comparaciones entre niveles medidos y calculados, en cada zona en particular, permiten visualizar que coexisten en una misma zona diversas situaciones muy heterogéneas, que están influenciadas preponderantemente, por los efectos del tránsito. - En algunos casos, los valores propuestos, o sea los valores de fondo calculados (IRAM 4062), resultan altos en función de los niveles de ruido reales que existen en el área (como por ejemplo la zona residencial mixta). En contraparte, pueden presentarse situaciones en que los valores máximos permisibles propuestos (O.M. 13032/04) para evaluar la molestia producida por una fuente, son bajos respecto de los niveles existentes en la zona y que están afectados básicamente por el tráfico vehicular (por ejemplo la zona centro). - La evaluación de la molestia, utilizando un único valor comparativo por zona, puede conducir a arbitrariedades que perjudiquen tanto a la comunidad como al generador del ruido, teniendo en cuenta las diferencias encontradas dentro de cada zona. - Es evidente que sería imposible generar un valor comparativo para cada punto de una zona en particular, y la necesidad de englobar las características de un área con un único criterio, nos lleva al interrogante de si es posible determinar la molestia en cualquier punto con un único valor calculado y/o medido que represente los niveles de fondo o límites máximos y de no ser así, cual debiera ser el parámetro que objetivamente permita realizar esta comparación. - Contar con algún criterio de comparación que tuviera en cuenta el tráfico vehicular, a través de correlaciones con adecuados modelos predictivos, permitiría caracterizar a cada zona considerando el tráfico vehicular, y no sólo mediante un uso supuesto que puede conducir a la adopción de valores erróneos, si los comparamos con los niveles de ruido realmente existentes.

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IDENTIFICACIÓN DE FUENTES DE RUIDO EN AMBIENTES URBANOS INDUSTRIALES 1,2

Víctor H. Cortínez

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, Martín E. Sequeira y Marta C. Vidal

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Centro de Investigaciones en Mecánica Teórica y Aplicada Universidad Tecnológica Nacional (FRBB) 11 de Abril 461, 8000, Bahía Blanca 2 CONICET Tel. 54-0291-4555220 (Int. 131) Fax 54-0291-4555311 E-mail: [email protected]

Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación por ruido Palabras Clave: fuentes de ruido, optimización, ambientes urbanos e industriales Resumen El ruido constituye un problema de interés creciente en las ciudades modernas. El ruido generado por tráfico vehicular, sumado al posible efecto de fuentes industriales cercanas a centros poblados puede alcanzar niveles que causen molestia y eventualmente daño a la salud. Por tal motivo el control de este tipo de contaminación se ha convertido en un tema central en el planeamiento urbano. Una de las metodologías necesarias para esta actividad es la formulación de modelos matemáticos adecuadamente calibrados a las condiciones acústicas ambientales. Es decir, los resultados computacionales deben reproducir con suficiente precisión los valores obtenidos por medición directa. Una vez cumplida esta etapa, la formulación está en condiciones de utilizarse para predecir situaciones futuras. Estos modelos esencialmente describen una relación entre los niveles sonoros en el ambiente urbano y las potencias de las fuentes generadoras. Entonces se hace necesario caracterizar estas últimas mediante tareas de medición adecuadas. El caso analizado en este trabajo corresponde a una zona urbana, atravesada por caminos vehiculares de importancia, cercana a emplazamientos industriales. Se trata de una situación de difícil calibración por la frecuente imposibilidad de realizar mediciones dentro de los predios industriales. En consecuencia se propone un modelo y una técnica de identificación de fuentes basada en mediciones del campo acústico en la región de interés (zona poblada) y la reconstrucción de las potencias acústicas de las fuentes utilizando métodos inversos basados en técnicas de optimización matemática. Se formula un modelo matemático simplificado de la situación bajo análisis basado en fórmulas de propagación de ruido en ambientes exteriores a partir de recomendaciones de la norma ISO 9613-2 a los efectos de considerar la propagación de ruido desde fuentes industriales, mientras que se utiliza una expresión propuesta por Sánchez et al. (1996, Tecnoacústica, pp 233-236) para obtener la propagación generada por tráfico vehicular. Las fuentes de ruido industrial se representan mediante un número de fuentes puntuales virtuales cuya localización exacta y potencia resultan desconocidas. El criterio para determinar dichas incógnitas es que produzcan el patrón de ruido que puede obtenerse por medición directa en la zona poblada aledaña a los predios industriales. Por lo tanto, se trata de un problema inverso en el cual pueden determinarse fácilmente los efectos (niveles sonoros) mientras que algunas de las causas deben ser obtenidas matemáticamente. El problema se plantea mediante una función objetivo a minimizar que está dada por la diferencia en el sentido de mínimos cuadrados de los valores teóricos y los medidos. Para resolver el problema de optimización resultante, se hace uso de una versión mejorada del método de “simulated annealing”. Se muestra la precisión de dicha metodología, así como su aplicabilidad aún en el caso de la existencia de errores de medición en los puntos de recepción. Se discuten diversos aspectos específicos del modelo matemático, así como de las ventajas de su aplicación en situaciones reales.

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ESTUDIO DE LA CONTAMINACIÓN POR RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS NO IONIZANTES Néstor Hugo Mata, Patricia Noemí Baldini y Christian Luis Galazo Grupo Estudios de Bio-Ingeniería (GEBI) Departamento de Ingeniería Electrónica Facultad Regional Bahía Blanca, UTN 11 de Abril 461 – (8000) Bahía Blanca. Tel: 0291-455-5220 Int 130 [email protected]

Categoría: Trabajo científico Área: Contaminación por radiaciones electromagnéticas NI Palabras claves: contaminación electromagnética, mapeo de densidad de potencia, principio preventivo, algoritmo de densidad de potencia. Justificación del trabajo Visto la elevada proliferación de equipos y sistemas inalámbricos, y que a pesar de ello no disponemos por el momento en nuestro país de una legislación, que proteja a la población de los efectos biológicos eventuales debidos a cualquier tipo de abuso por parte de las empresas que instalan y utilizan dichos sistemas, hemos considerado conveniente el realizar un aporte desde el punto de vista tecnológico, que dé a nuestros legisladores una herramienta lo más veraz posible para tener una idea teórica pero no alejada de la realidad, en lo que a obtención de densidad de potencia electromagnética se refiere. Esperamos que este estudio como otros que sabemos se realizan, dé como fruto una regulación a nivel nacional, coherente y con basamento teórico-práctico sólido, que apunte a la protección de los ciudadanos y fomente el bienestar social. Objetivos El proyecto consiste en realizar un modelo matemático que permita cargar los datos de antenas con sus respectivos diagramas de irradiación, para obtener sobre el mapa geográfico de la ciudad una distribución de la densidad de campo electromagnético sobre una altura de dos metros sobre el nivel del suelo. Este modelo sería empleado para obtener el mapa electromagnético, el cual sería corroborado luego con las mediciones reales. Una vez verificado el modelo, este puede emplearse para elaborar otro proyecto que consiste en obtener la evolución histórica del mapa de irradiación, el cual será correlacionado con el banco de datos de los últimos 19 años de casos de cáncer ocurridos dentro del ejido de la ciudad, que ha elaborado el Oncólogo Dr Laura, del cual se realizaría un mapa de distribución de los casos y su correlación con las fuentes de irradiación electromagnéticas. Por otro lado comprobada la validez del modelo este permitiría analizar futuros emplazamientos de torres de emisión electromagnética. Metodología empleada Utilizando una unidad característica del campo electromagnético, la “densidad de potencia”, que es la más utilizada para realizar mediciones en puntos alejados a varias longitudes de onda del elemento de irradiación, comúnmente llamadas mediciones de “campo lejano”; realizamos en base al siguiente algoritmo:

 −1  P0 dB + Gaz (φ ) + Gin (θ )   . 103 log  10.   S(φ ,θ ) =  2 4π r

 mW  cm2 

el cálculo de una matriz que representa el terreno que se encuentra bajo observación. Se utilizó el programa “Matlab” para realizar el cálculo y la graficación de los resultados. Actividades o etapas desarrolladas Se desarrolló el algoritmo que implementa la fórmula vista para calcular la densidad de potencia sobre una superficie sin obstáculos con diferentes clases de antenas (conociendo su diagrama de radiación). PROIMCA 2007

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Se realizó el estudio de densidad de potencia para el caso de una estación de Telecom Personal instalada frente a la Escuela Nº 63 de la ciudad de Bahía Blanca, y su posterior medición real con un grado de aproximación considerablemente aceptable. Se realizó un informe completo que incluía el estudio de los efectos biológicos correspondientes. Resultados obtenidos Se ha realizado el diagrama de densidad de potencia de un sector de antena en la frecuencia de 1.930 MHz, sobre un radio de 200 m, con indicación de escala de valores en milivatios. Se ha analizado el algoritmo para antenas múltiples, y se encuentra en proceso de estudio la modelación de la carga y efectos de las construcciones edilicias. 4

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x 10

Por otra parte se desarrollaron técnicas de medición que permiten una apreciación de la densidad real al incluir los posibles rebotes con la consecuente cancelación y superposición de potencia irradiada. Conclusiones A partir del primer trabajo teórico realizado en noviembre de 2001 para la escuela Nº 63 de la Ciudad de Bahía Blanca y la posterior medición en diciembre de 2001, se han rastreado casos de cáncer en la zona de la escuela, con anterioridad y posteriores a la instalación de dicha antena. El resultado hasta el momento es que con anterioridad no hay registros de cáncer, mientras que a posteriori se llevan registrados dos muertes por cáncer en alumnos del EGB3, y un caso de muerte por cáncer en una vivienda adyacente a la escuela. Esto da una pauta de que radiaciones crónicas de MW de bajo nivel pueden tener efectos biológicos. Esto concuerda con el trabajo realizado por Selvin et al. (1992) de la recopilación estadística de los casos de leucemia ocurridos en la Ciudad de los Ángeles, California, para menores de 21 años, “Sutra Tower Study” de emisión de TV Digital. En este sentido y habiendo profundizado en otros efectos biológicos producidos por radiaciones no ionizantes de muy bajo nivel, se han presentado conferencias sobre el tema, en múltiples ocasiones, siendo las más destacadas: 2º Encuentro Hispano Argentino Ambiental Villa María Cba. (04/05/07), Consejo Deliberante de Neuquén (28/06/07), Jornadas municipales de Medio Ambiente de Bahía Blanca (tres últimas), 1º Jornadas de Medio Ambiente Trelew (03/10/07), y en múltiples organizaciones ambientalistas de las provincias de Buenos Aires, Córdoba, y Río Negro. Referencias S. Selvin, J. Schulman and D. W. Merrill, "Distance and risk measurements for the analysis of spatial data: a study of childhood cancer". (1992) Soc. Sci. Med. 34 [7] 769 – 777.

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EFECTO DE LOS RESULTADOS DE MEDICIONES DE RNI EN LA CIUDAD AUTÓNOMA DE BUENOS AIRES, SOBRE LA POBLACIÓN, LOS PRESTADORES Y LAS AUTORIDADES Norberto Dalmas Di Giovanni y Aníbal Aguirre Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEFA) División Antenas y Propagación. San Juan Bautista de La Salle 4397 (B1603ALO) Villa Martelli – Buenos Aires – Argentina Teléfono 54-11-4709-8226, e-mail: [email protected] Categoría: Trabajo científico Área: Contaminación por RNI - Servicios de Telefonía Móvil y Comunicaciones. Palabras claves: RNI, radiaciones, celulares, normas Resumen Se presentan los resultados de la mayor campaña de mediciones de Radiaciones no Ionizantes realizada sobre instalaciones de telefonía móvil celular de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. Frente a los resultados obtenidos y a su difusión por diferentes medios, la respuesta de la población en general, de las empresas prestadoras y de las autoridades gubernamentales, no siempre fue la esperada. Tal vez, la orientación mediática del tema, ha instalado erróneamente en la población general, que el problema de las radiaciones no ionizantes está vinculado a los sistemas irradiantes del servicio de telefonía móvil. El detalle de las implicancias observadas, las influencias sobre otro sector de los prestadores que son también generadores de radiación, muchas veces de grandes potencias como los sistemas de radiodifusión por AM y FM, las consecuencias sobre la interpretación y modificación de las actuales normativas acerca de los límites máximos a cumplir, forman el núcleo principal del presente trabajo. Introducción Como resultado de la implementación de una gran campaña de mediciones para evaluar el impacto ambiental de las radiaciones provenientes de estaciones bases de Telefonía Móvil Celular, en el ámbito de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires (CABA), se esperaba que el análisis de los datos medidos permitiera clarificar y llevar tranquilidad a la población. Sin embargo, pese a que los resultados indican que dichas radiaciones están muy por debajo de los límites establecidos como riesgosos, la percepción de la población sigue relacionando a los emplazamientos de telefonía móvil como “Antenas de la Muerte”, negándose en algunos casos a que se instalen antenas nuevas y realizando acciones legales para que se desactiven aquellas que ya están instaladas. La presentación de esos resultados en jornadas técnicas públicas, tanto dentro como fuera del país, tuvo como consecuencia que los autores fueran convocados por diferentes grupos de trabajo en carácter de asesores técnicos o fueran contratados (a través de CITEFA) para realizar mediciones o dictar charlas a los grupos humanos sensibles. Actividades desarrolladas a) Campaña de mediciones b) Participación en la Comisión del Código de Edificación c) Participación en la Comisión y Subcomisión de la Ley 1991 del GCABA d) Estudio y comparación de las normas actuales sobre límites y sobre protocolos de medición e) Realización de seminarios informativos Resultados obtenidos - Sobre los trabajos de campo Si bien el principal trabajo de campo elaborado fue la campaña de mediciones propiamente dicha, otras tareas del mismo tipo se han realizado como complemento de demostración de los campos electromagnéticos generados por diferentes fuentes de radiofrecuencia. Estas tareas se realizaron tanto como verificación de valores obtenidos en instalaciones puntuales, como para demostrar que los valores medidos en las cercanías de una instalación son sensiblemente menores que los que producen otras fuentes.

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Aparece como elemento de relevancia en estos casos, el disponer de instrumental y personal capacitado para estas tareas que pertenece a un organismo oficial de referencia. - Sobre la participación en comisiones de trabajo sobre legislación En este aspecto, ha quedado claro que cada integrante de las comisiones ve claramente su problema puntual, pero no es sencillo entender la problemática de la protección de la población ante elementos que les puedan llegar a resultar nocivos. En aquel grupo de trabajo donde los actores pertenecen exclusivamente al área de aplicación, la discusión pública posterior mostró los mismos resultados que en las comisiones formadas por personas de diferentes extracciones y con diferentes intereses a representar. En todos los casos, el denominador común es la interpretación dirigida de los conceptos normados según el interés que representa quien opine sobre el particular. - Sobre el impacto en el público en general El fenómeno del rechazo de las “antenas” por la población no comenzó en la Argentina sino que se arrastra de otros países en donde se comenzó antes con el avance tecnológico y herramientas como Internet ayudan a la difusión de la información, buena o mala, sobre el particular. El fenómeno ya está instalado y será de muy difícil reversión, puesto que los medios de comunicación y organizaciones con intereses económicos o políticos poco claros, presentan oscuras y forzadas estadísticas y asociaciones entre antenas y casos de cáncer, pero estos estudios no tienen ningún reconocimiento científico internacional pues no se realizan a la luz de las muchas variables que puede producir un efecto nocivo, sino toda la responsabilidad la tienen las antenas aunque éstas estén desactivadas. Una situación similar ocurre, respecto de las líneas de alta y media tensión y sus estaciones y subestaciones trasformadoras asociadas Conclusiones o recomendaciones Queda claro, luego de dos años de realizada la campaña, que el problema está instalado profundamente en la población y que difícilmente pueda ser revertido. A las campañas de difusión para tranquilizar a la opinión pública, necesariamente habrá que agregarles un mecanismo de monitoreo permanente, para mantener al público informado adecuadamente, por lo menos hasta que las autoridades científicas en la materia puedan opinar fehacientemente sobre resultados concretos de los efectos de las radiaciones. El control del espectro de las radiocomunicaciones, la regulación de los emplazamientos desde los diferentes entes autorizantes y la disponibilidad de la información “on line” para el público, pueden ser ejes de la transformación pretendida para los próximos años.

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MAPA DE RADIACIONES NO IONIZANTES DE LA CIUDAD DE SANTA FE Walter Giménez, Juan Fernández y Ulises Manassero Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Santa Fe G.I.S.E.P.: Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de Potencia Lavaise 610 C.P.: S3004EWB, Santa Fe, Argentina. Tel.:+ 54 342 4697858 [email protected] Categoría: Trabajo Científico Área: Contaminación por radiaciones no ionizantes Palabras claves: RNI, campos electromagnéticos, Santa Fe. Resumen El trabajo que se presentará a continuación es un resumen de las mediciones de campos electromagnéticos de baja y alta frecuencia del GISEP, llevadas a cabo por el Laboratorio Ambulante de Mediciones de Campos Electromagnéticos y Ruido (LAMCEM), las cuales fueron realizadas en la ciudad de Santa Fe en los meses de mayo y junio de 2005. Introducción Las radiaciones no ionizantes son aquellas producidas casi en su totalidad por el hombre. Dichas radiaciones son emitidas por los sistemas de telecomunicaciones (antenas de telefonía celular, UHF, VHF, TV), la red eléctrica, aparatos eléctricos (secador de pelo, TV), radiofrecuencias y microondas (hornos microondas); por lo general este tipo de radiación se manifiesta en frecuencias menores a los 300 GHz. Estas radiaciones no poseen la energía suficiente para alterar y/o romper los enlaces moleculares de los seres humanos; no obstante hace ya más de una década que se viene gestando una preocupación mundial debido a varios informes que hablan de los posibles efectos adversos sobre salud humana, que generarían ciertos tipos de ondas electromagnéticas. Objetivos Los objetivos perseguidos en la realización del mapa de radiaciones no ionizantes de la ciudad de Santa Fe fueron los siguientes: • Conocer el estado actual de contaminación por radiaciones no ionizantes de la ciudad de Santa Fe. • Evaluar el comportamiento de las diferentes fuentes de emisión de radiaciones no ionizantes. • Confeccionar un mapa virtual georeferenciado donde se incluya toda la información recaudada en la realización de las mediciones. • Realizar la zonificación de la ciudad. Normativas vigentes Para baja frecuencia, se encuentra vigente la Resolución N° 77/98 de la Secretaría de Energía de la Nación (SE, 98) Para alta frecuencia, se encuentra vigente la Resolución Nº 202/95 del Ministerio de Salud y Acción Social de la Nación de exposición poblacional en el área. Plan de trabajo El plan de trabajo se centró en dos estudios bien diferenciados: las mediciones de campos magnéticos de baja frecuencia y las mediciones de campo electromagnético de alta frecuencia. El trabajo comenzó con la zonificación de la ciudad en cuatro zonas en función a la densidad poblacional de la misma: Zona Norte, Zona Centro, Zona Centro – Sur y Zona Sur. Luego, se escogió una determinada cantidad de puntos de medición, atribuyendo una mayor importancia a aquellas zonas con mayor cantidad de habitantes, lo cual hace suponer un tráfico de comunicaciones y una electrificación superior al de otras zonas con menor número de habitantes. En total se seleccionaron 85 puntos de medición, los cuales fueron distribuidos en cada zona. En cada punto se llevaron a cabo las mediciones de campo magnético de baja frecuencia y densidad de potencia de alta frecuencia. Los puntos se ubicaron en las esquinas de las manzanas. En cada punto además se tomaron las coordenadas geográficas del lugar con un GPS y una fotografía del sitio en cuestión.

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Mediciones de campos electromagnéticos de alta frecuencia Se utilizó un equipo de medición de densidad de potencia de alta frecuencia, marca Wandel & Goltermann, modelo EMR 300, el cual posee una sonda que tiene un rango de medición que va desde los 100 kHz hasta los 3 GHz. El equipo se configuró para medir durante 6 minutos de modo continuo en cada punto, a intervalos de dos segundos, registrando así un total de 180 valores en cada punto de medición. Mediciones de campos magnéticos de baja frecuencia Se utilizó un registrador de campos magnéticos marca TES, modelo 1394, el cual posee una sonda de medición interna, con un rango de medición que va de 30 Hz a 3 kHz. Se midió de manera continua durante seis minutos y se configuró el equipo para medir valor máximo en el tiempo considerado. Una vez relevados todos los puntos seleccionados para realizar el mapa de radiación, se prosiguió a realizar la confección del informe técnico de cada punto. Resultados Las mediciones realizadas de campos magnéticos de baja frecuencia han demostrado el cumplimiento de los valores máximos establecidos por la resolución 77/98 de la Secretaría de Energía de la Nación. En alta frecuencia, las mediciones han indicado un holgado cumplimiento de los valores máximos permitidos por la resolución N° 202/95 del Minister io de Salud y Acción Social de la Nación. Conclusiones En baja frecuencia, con el fin de atenuar los valores de campos convendría usar cables subterráneos para la interconexión de estaciones y para la distribución residencial. Sin embargo, esta propuesta técnica significa una gran inversión monetaria sin poder, aún así, asegurar el confinamiento y/o atenuación de los campos magnéticos. Por ello resultaría conveniente desarrollar políticas de control periódico de tales instalaciones a partir de la realización de un plan de mediciones anuales. En alta frecuencia, el uso de programas de cálculo para la estimación previa, antes de su instalación, de la densidad de potencia que emitirá una nueva fuente tienen escasa representatividad de la realidad ya que, la densidad de potencia de fondo es varias veces superior a los máximos teóricos que se calculan por estos medios. Por ello, sólo es recomendable la realización de mediciones previas a la instalación de una antena para conocer cual es el estado de situación en cada lugar. Esto lleva a la necesidad de cubrir a toda la ciudad con mediciones periódicas de densidad de potencia a modo de mapa de radiaciones a partir del cual se conocerán cuales áreas están más expuestas a la radiación no ionizante y cuales se pueden considerar como limpias o de escaso impacto ambiental. Nota: Proyecto Acreditado código 25/0067. Campos Electromagnéticos: Mapa de Radiaciones no ionizantes de la ciudad de Santa Fe. Declarado de interés municipal por el Departamento Ejecutivo de la Municipalidad de la ciudad de Santa Fe mediante decreto DMM Nº 00509/02, nota Nº 247 del 05/11/2002.

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CONTAMINACIÓN LUMÍNICA COMO TÓPICO EN LAS CARRERAS DE INGENIERÍA N. Quaranta* y R. G. Cionco GEA - Grupo de Estudios Ambientales. Facultad Regional San Nicolás. Universidad Tecnológica Nacional. Colón 332. 2900. San Nicolás. Argentina. [email protected] * Investigador CIC Categoría: Trabajo científico. Área: Contaminación Lumínica. Palabras Claves: Efectos colaterales de la iluminación – Luminotecnia – Iluminación y salud. Introducción La iluminación exterior desaprensiva produce una serie de efectos que actualmente se engloban bajo el término contaminación lumínica (CL) [1]. La manifestación más evidente de la luz como agente contaminante es el aumento del brillo del cielo nocturno (ABC). Lejos de ser una simple molestia, estos efectos generan consecuencias a menudo desconocidas, que pueden ser clasificadas en tres grupos: económicas, culturales y medioambientales en general. Notablemente, la contaminación lumínica no forma parte de las áreas habituales de estudio y mitigación de las problemáticas medioambientales; tampoco es tenida en cuenta en los planes de estudio de ingeniería, ni siquiera en aquellas materias relacionadas con la luminotecnia o el medioambiente. Objetivo En el presente trabajo se exponen las líneas de acción propuestas en la Facultad Regional San Nicolás, Universidad Tecnológica Nacional, para desarrollar la introducción de la contaminación lumínica como tópico regular de estudio dentro de algunas de las carreras de Ingeniería, como por ejemplo: Eléctrica, Electrónica, Mecánica e Industrial. Estas actividades se enmarcan en el Proyecto Integrador para la Mitigación de la Contaminación Atmosférica (PROIMCA) de la UTN. Metodología de trabajo propuesta El objetivo de este trabajo es la incorporación del tema contaminación lumínica y sus posibilidades de mitigación, en la formación de los futuros profesionales de la Ingeniería, incluyendo esta problemática como parte de las materias relacionadas con seguridad y cuidado del medioambiente. En primer lugar se han seleccionado de las carreras respectivas, las materias que tratan tópicos relacionados: Carrera Ingeniería Eléctrica

Materias Instalaciones eléctricas y luminotecnia. Seguridad, riesgo eléctrico y medio ambiente.

Ingeniería Electrónica

Seguridad, higiene y medio ambiente.

Ingeniería Mecánica

Ingeniería ambiental y seguridad industrial.

Ingeniería Industrial

Seguridad e higiene, e Ingeniería ambiental.

En una primer etapa, se planifica la presentación de esta problemática ambiental en el marco general de contaminación atmosférica, brindando las bases conceptuales sobre los orígenes de los contaminantes básicos, contaminantes químicos, físicos y biológicos, medio receptor primario de la contaminación atmosférica, i.e. aire, y efectos sobre los receptores secundarios: seres humanos, animales y plantas. En este marco y dentro de los contaminantes físicos del aire, se incorpora la CL. En cuanto a las estrategias básicas de presentación de la temática específica de contaminación lumínica, se propone el siguiente esquema: 1. Causas, ¿qué causa la CL?: iluminación desaprensiva: inadecuada, ineficiente, mal ubicada, etc. 2. Efectos, ¿cómo se evidencia?: demasiada deslumbramiento, ABC, derroche energético. PROIMCA 2007

luz

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3. Consecuencias, ¿qué problemas trae o qué hipótesis de problemas aparejados a ella pueden plantearse? Estos efectos producen consecuencias para el conjunto biota-ser humano de un sitio, lo cual puede analizarse proponiendo una diferenciación en:




Consecuencias Culturales: pérdida del cielo nocturno. Consecuencias Económicas: derroche energético. Consecuencias Medioambientales: cambios en ecología y salud humana [2], [3].

Esta diferenciación, en apariencia trivial, es relevante debido a que en general se detecta que el tema CL es fuertemente asociado al ABC, y debido a esto, las consecuencias de la CL suelen reducirse a un segmento de ciudadanos compuesto por astrónomos y observadores aficionados. Como práctica medioambiental en la Universidad, se han seleccionado los siguientes puntos que se consideran básicos a la hora de presentar este tema, desde lo práctico como problema medioambiental: • CL es más fácilmente controlable que la mayoría de las problemáticas ambientales conocidas: en efecto, no se necesitan grandes despliegues tecnológicos ni procesos anexos para atacar el problema; además, la mitigación es inmediata y no permanecen efectos residuales en el ambiente. • Su mitigación puede redundar en beneficios económicos inmediatos o a corto plazo: donde entra en juego el control del gasto energético. El reemplazo de luminarias debe realizarse teniendo no sólo en cuenta la disminución del gasto energético según el tipo de lámpara utilizada, como se realiza habitualmente, sino también la forma y ubicación de las luminarias con el fin de disminuir la posibilidad de CL. • CL incluye entre sus efectos al ABC. Este aumento artificial de la luminancia del cielo nocturno, necesita de la atmósfera para establecerse [4], [5]. Por lo tanto, en un sentido amplio, la CL necesita de la atmósfera terrestre como agente propagador, debido a esto debe ser tenida en cuenta dentro de los temas de contaminación atmosférica. Por experiencias anteriores [6,7], se ha comprobado que las temáticas ambientales en general despiertan en los alumnos un gran interés, que será aprovechado para capturar la atención hacia este área, poco difundida en los contenidos de las materias relacionadas con contaminación atmosférica. Se proponen algunas actividades que incorporen alumnos de las distintas carreras, que se relacionen directamente con las actividades del grupo de investigación. Entre ellas podemos mencionar:  Concienciar sobre estrategias zonales de control y mitigación. Estudiar distintas luminarias y su relación con la CL (ubicación, eficacia, espectro emitido, blindaje, etc).  Realizar relevación, diagnóstico y trabajos de campo para estimar los niveles de CL de un lugar.

 Trabajar sobre normativas existentes, desarrolladas por los organismos de protección del medio ambiente de distintos países, como por ejemplo Chile y España [8], [9] y [10]. Referencias [1] Página web de la Dark Sky Association (www.darksky.org) [2] Longcore T., Rich C., “Ecological light pollution”, Frontiers in Ecological Environment 2, n.4, pp. 191-198 (2004). [3] Schernhammer E., Laden F., Speizer F., Willett W., Hunter D., Kawachi I., Colditz G, “Rotating Night Shifts and Risk of Breast Cancer in the Women Participating in the Nurses´ Health Study”, Journal of the National Cancer Institute 93, 20, pp. 1563-1568 (2001). [4] Treanor P. J., “Artificial Night-Sky Illumination”, The Observatory 93, pp. 117-120 (1973). [5] Cinzano P., Memorie della Società Astronomica Italiana 17, n.1 , pp. 113-130 (2000). st [6] Quaranta, N. "Introduction of Green Chemistry Subject in Mechanical Engineering". Procc. 1 International IUPAC Conference on Green-Sustainable Chemistry. Dresden, Alemania. (2006). [7] Quaranta, N. "Green Chemistry en la enseñanza de Ciencia de Materiales". Actas Congreso SAM-CONAMET 2007.San Nicolás, Argentina. (2007). En prensa. [8] Oficina Técnica para la Protección de la Calidad del Cielo (OTPC). Resumen de criterios a seguir en las instalaciones de alumbrado que afectan a la calidad del cielo de Tenerife y La Palma. Instituto Astrofísico de Canarias, Canarias, España (2001). [9] Puig O., San Martín R., Torra J., “Plan piloto para la evaluación y reducción de la contaminación lumínica en Cataluña”, Cataluña, España (2001). [10] Comisión Nacional para la Protección del Medioambiente (CONAMA). ”Norma de emisión para la regulación de la contaminación lumínica”, Chile (1997).

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CONTAMINACIÓN ACÚSTICA EN AMBIENTES URBANOS E INDUSTRIALES Víctor H. Cortínez Centro de Investigaciones en Mecánica Teórica y Aplicada, Facultad Regional Bahía Blanca, Universidad Tecnológica Nacional, 11 de Abril 461, 8000, Bahía Blanca, Tel. 54-0291-4555220 e-mail: [email protected], Categoría: Proyecto Área: Contaminación por ruido Palabras claves: contaminación acústica, ambiente urbano, ambiente industrial Resumen En la sociedad moderna, el ruido se ha convertido en un serio problema. En efecto el aumento en la densidad de población, la multiplicación de actividades, incluyendo las industriales, el aumento del flujo vehicular en las ciudades, han incrementado en forma notable las fuentes de ruido en ambientes habitados. Su solución no es simple y requiere en general medidas costosas tanto en lo económico como en lo social, involucrando acciones de ingeniería y arquitectura como así también legales, pudiendo llegar a requerir, inclusive, modificación de hábitos y costumbres. Por tal motivo, el control del ruido se ha convertido en una actividad profesional de gran importancia. Cyril Harris define el control de ruido como “la tecnología para obtener un ruido ambiental aceptable, de acuerdo con condiciones económicas y operativas”. Esta podría considerarse una definición “ingenieril”, aunque debe tenerse en cuenta que en los procesos de control de ruido intervienen, en muchas ocasiones, muchos actores, además de ingenieros (legisladores, agentes de control, abogados, fonoaudiólogos, etc.), debido al carácter multidisciplinario del problema. De todas maneras para el presente proyecto ésta es la definición que se aceptará teniendo en cuenta que la propuesta se enfoca hacia aspectos de ingeniería con relación a dicha problemática. En general cualquier medida de control de ruido es antecedida por un diagnóstico de la situación, lo que incluye un programa de medición y la evaluación de los resultados en base a criterios o legislación establecida, la que a su vez depende del tipo de situación considerada (ambientes urbanos; recintos de características especiales tales como bibliotecas, hospitales, teatros, escuelas, etc.; recintos industriales). A partir de allí deben diseñarse los procedimientos de control de ruido que pueden involucrar acciones organizativas, legislativas o tecnológicas. En cualquier caso, como parte del diseño debe evaluarse el beneficio específico que se gana con la aplicación, con relación a su costo. Las características de la metodología de diseño de un sistema de control de ruido dependen en general del tipo de ambiente que se esté analizando. El presente proyecto se dirige a dos tipos de ambientes: industrial y urbano. Motivación de la presente investigación A pesar de la intensa investigación realizada, existen varios tópicos que demandan un estudio más profundo. En la línea de ruido urbano, si bien existen estudios realizados en la ciudad de Bahía Blanca, no se ha llegado aún a un conocimiento completo. De hecho se han caracterizado fundamentalmente la zona céntrica y la zona industrial. Por lo tanto hay una necesidad de ampliar el estudio para caracterizar la ciudad en forma completa. Asimismo existen aspectos que cobran especial importancia en ciudades como Bahía Blanca, tales como la influencia de los factores climáticos y en particular el efecto del viento. Este último podría ser un factor de gran importancia, atendiendo al hecho de que se trata de una zona ventosa, ya que el viento puede generar ruido pero además puede intensificar (por acercamiento del ruido) o disminuir (por alejamiento del ruido) la contaminación acústica según que su sentido sea del sector urbano considerado hacia o desde las fuentes. Este hecho cobra particular importancia en la zona industrial. Con respecto a los modelos predictivos, hasta el momento se han desarrollado fórmulas para estimar las condiciones de ruido debidas a tráfico vehicular en la zona céntrica de la ciudad de Bahía Blanca. A los efectos de satisfacer necesidades de planificación urbanística se hace necesario extender dichos modelos a las zonas suburbanas. También se ha estudiado la potencialidad de métodos computacionales intensivos tales como el método de Ray Tracing mediante el software comercial SoundPlan, y la posibilidad de formular modelos de elementos finitos basado en una moderna teoría de difusión acústica. Sin embargo no se han aplicado tales metodologías a casos reales. Con tales herramientas es de interés entonces PROIMCA 2007

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modelar ciertas zonas específicas de la ciudad, a los efectos de poder realizar evaluaciones ambientales de suficiente precisión para futuros desarrollos urbanísticos o bien como ayuda al control de ruido. En la línea de ruido industrial, a pesar del gran volumen de trabajo desarrollado, merece un estudio más profundo el desarrollo de metodologías computacionales unificadas que se dirijan al rediseño optimal de plantas industriales. Esta temática debe considerar aspectos teóricos y numéricos relacionados con la predicción de ambientes acústicos así como también aspectos referidos a la caracterización de las condiciones acústicas existentes en plantas industriales en funcionamiento. Estos aspectos deben enfocarse mediante una combinación de modelos teóricos con métodos inversos. Por otra parte el diseño optimal involucra múltiples simulaciones del ambiente bajo estudio con diferentes parámetros de diseño hasta satisfacer los requisitos de eficiencia preestablecidos. Esta actividad requiere la formulación de algoritmos de optimización con técnicas de simulación computacional, no solamente precisos, sino también que requieran un tiempo de CPU relativamente bajo, a efectos de poder realizar el diseño requerido en tiempos razonables desde el punto de vista de las aplicaciones prácticas. Objetivos y metodología del Proyecto Objetivos generales: La presente investigación se dirige hacia aspectos relacionados con el diagnóstico y control de la contaminación sonora en ambientes urbanos e industriales. Con respecto a la línea de ruido urbano, se pretende contribuir a la caracterización objetiva del ruido en la ciudad de Bahía Blanca, y de esta manera generar conocimientos relacionados aplicables a otras ciudades argentinas de características similares. En este sentido se pretende generar una serie de herramientas computacionales para la evaluación del impacto ambiental de ruido a fin de utilizarse como ayuda a procesos de planificación urbana. Como consecuencia de tales objetivos se espera generar algunos criterios preliminares para mitigar la contaminación sonora en dicha ciudad. La línea de ruido industrial apunta al desarrollo de modelos teóricos y computacionales para el rediseño optimal de recintos industriales considerando los tres aspectos fundamentales del problema: modelos acústicos de simulación, métodos inversos para la calibración de los modelos bajo condiciones de operación y métodos de optimización matemática aplicada al diseño acústico. Objetivos particulares: Éstos serán descriptos para cada una de las líneas en que se subdivide el proyecto. A) Ruido urbano A.1) Caracterización objetiva de ruido urbano para la ciudad de Bahía Blanca, fundamentalmente en zonas no estudiadas en anteriores campañas de medición. Obtención de un mapa acústico de la ciudad y especialmente en la zona industrial de Ing. White. A.2) Estudio de la influencia de viento y otros efectos anómalos sobre el ambiente acústico. Se realizarán mediciones en zonas sensibles a la dirección del viento por el predominio de la instalación de industrias en las cercanías. A.3) Desarrollo de Modelos Computacionales con calibración basada en los datos reales representados en los mapas acústicos. Dicho modelo constituirá una base cuantitativa para la predicción de los efectos de diferentes estrategias de mitigación, tales como la implementación de barreras acústicas, tanto como para el estudio del impacto acústico debido a la instalación de nuevos complejos industriales u otras fuentes. A.4) Se implementarán los resultados de la caracterización así como los modelos de predicción dentro de un ambiente GIS (Sistemas de Información Geográficos). B) Ruido industrial B.1) Evaluación de fórmulas basadas en la Teoría del campo difuso y su generalización a condiciones industriales complejas. B.2) Desarrollo de formulaciones de Elementos Finitos basadas en una extensión de la Teoría de difusión acústica de Picaut. B.3) Desarrollo de Métodos Inversos para la caracterización acústica de recintos industriales en condiciones de operación mediante una combinación de los modelos aludidos en B.1) y B.2) y técnicas de optimización matemática con especial énfasis en el método de Simulated Annealing. B.4) Desarrollo de Métodos Computacionales para el rediseño acústico optimal de recintos industriales mediante los modelos aludidos en los puntos anteriores. Se desarrollará un programa computacional general a tal efecto. Se lo aplicará en situaciones reales.

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ANÁLISIS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE DE LA CIUDAD DE BUENOS AIRES Hipólito A. Choren y Nicolás A. Mazzeo Departamento de Ingeniería Química – Facultad Regional Avellaneda- UTN Av. Bartolomé Mitre 750 (B1870AAU) – Avellaneda -– 011-4201-5476 Correo electrónico: [email protected] Categoría : Proyecto Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: atmósfera, contaminación, monitoreo, propuestas 1. INTRODUCCION La contaminación del aire se manifiesta por el incremento de la concentración de los elementos o compuestos químicos que componen el aire puro natural, o por la incorporación de sustancias provenientes de fuentes naturales y/o artificiales, que permanecen en la atmósfera o son dispersadas por el aire. El aire se considera contaminado, cuando las sustancias que se encuentran presentes alcanzan, en cualquier condición atmosférica, un nivel de concentración que representa un potencial riesgo para el hombre, los animales, las plantas, la visibilidad y/o los materiales. Los efectos de la contaminación del aire pueden manifestarse a escala local, regional, transfronteriza o global. El trabajo considera los contaminantes atmosféricos más relevantes, presentes en la 1 ciudad de Buenos Aires y prácticamente en todas las zonas urbanas de las grandes ciudades del 2 mundo, provenientes de las emisiones de los procesos de combustión . No son consideradas las emisiones de dióxido de carbono, uno de los principales gases efecto invernadero, responsables del calentamiento global, por no producir un efecto nocivo directo e inmediato sobre la calidad del aire de las ciudades. El trabajo de tesis comprende el análisis de la situación existente a nivel internacional en general y en particular la que se presenta por la contaminación del aire de la ciudad de Buenos Aires, considerando datos de mediciones confiables disponibles y efectuando un análisis crítico y fundamentado, sobre los métodos de medición, los estudios realizados y los modelos de dispersión atmosférica de contaminantes aplicados, los resultados obtenidos y los potenciales riesgos para la población expuesta, concluyendo con una propuesta para el análisis y la evaluación de la problemática de la contaminación del aire, de la ciudad de Buenos Aires. 2. DESARROLLO DEL TRABAJO DE TESIS

1

2

2.1.

Contaminación Atmosférica – Antecedentes Internacionales Recopilación y análisis de antecedentes históricos internacionales y de su influencia e importancia en la implementación de normas regulatorias. El análisis incluye las normas de EE.UU., la Unión Europea y países de América Latina y el Caribe.

2.2.

Recopilación y análisis de la normativa regulatoria Comprende las normas regulatorias de la Ciudad de Buenos Aires, su comparación con las existentes en algunas de las principales ciudades de los países desarrollados, destacando y analizando las diferencias más relevantes.

2.3.

Recopilación de material bibliográfico La recopilación se encuentra dirigida al material bibliográfico sobre contaminación del aire en la Ciudad de Buenos Aires, publicado por organismos oficiales nacionales ó municipales de la Ciudad de Buenos Aires y por instituciones oficiales y/o privadas y/o investigadores de reconocido prestigio científico.

Dióxido de Azufre (SO2), Óxidos de Nitrógeno (NOx) compuestos por monóxido y dióxido de nitrógeno (NO y NO2 respectivamente), Monóxido de Carbono (CO), Material Particulado (MP) y Ozono (O3). En este estudio no se consideran los hidrocarburos no metano (no quemados o parcialmente quemados). Transporte automotor, industrias, centrales de generación termoeléctrica, y sistemas de acondicionamiento térmico de domicilios, oficinas e industrias. PROIMCA 2007

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2.4.

Ordenamiento y clasificación de los trabajos de la búsqueda bibliográfica Los trabajos serán ordenados de acuerdo a los siguientes temas: a) emisiones de contaminantes (fuentes fijas y móviles) b) meteorología (relación con la dispersión atmosférica de los contaminantes) c) campañas de medición de contaminantes en el aire ambiente (período de monitoreo, ubicación de los equipos, contaminantes medidos, métodos de detección y registro, calidad de los equipos, error de las mediciones) d) aplicación de modelos de dispersión atmosférica (modelos utilizados, precisión en función de sus características y del área en estudio) e) exposición de la población a los contaminantes (conclusiones y recomendaciones de los trabajos)

2.5.

Análisis crítico de los trabajos detectados en la búsqueda bibliográfica Considera las características particulares de la zona en estudio, la duración del período de medición y las condiciones atmosféricas existentes durante su ejecución, los contaminantes del aire analizados, los modelos de dispersión atmosférica utilizados para determinar las isopletas de concentración, las probables fuentes de emisión de los contaminantes en la zona de influencia del estudio y el potencial grado de exposición de la población. El análisis de los trabajos, permite determinar su representatividad de la situación real, destacar -con los fundamentos correspondientes- las eventuales deficiencias que presentan y proponer estudios adicionales para solucionar estas últimas.

2.6.

Aspectos relevantes del problema de la contaminación del aire en la Ciudad de Buenos Aires. Propuestas para monitoreo y control. El análisis de los trabajos, efectuado en el ítem 2.5. precedente, permite la individualización y evaluación de los contaminantes más relevantes y de los potenciales riesgos que representan, en forma individual y/o asociada, para la población expuesta. En función de este último análisis es posible planificar un estudio integral, para identificar con mayor precisión, la situación ambiental atmosférica de las diferentes zonas en la ciudad de Buenos Aires y proponer las acciones de monitoreo y control que permitan minimizar los problemas detectados.

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DESARROLLO URBANO: EVOLUCIÓN DE LAS EMISIONES DE CARBONO Federico Perez Gunella, Enrique Puliafito, Mariano Galbán Secretaría de Ciencia y Técnica Facultad Regional Buenos Aires, Universidad Tecnológica Nacional Medrano 981 Tel (011) 48677500 Correo electrónico: [email protected] – [email protected] Categoría: Proyecto Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: contaminación ambiental, GIS, efecto invernadero Objetivo del proyecto: La creación de un servidor de mapas que permita el acceso a la información de los archivos de Capital Federal con tecnología GIS a usuarios de cualquier lugar del mundo utilizando para ello lenguajes de código abierto o GNU, sin necesidad de instalar en cada usuario ningún software propietario. Etapas del proyecto 1. Visualización de la información. Se utilizó un visor de archivos tipo shp para navegar por la información obtenida, pudiendo también recorrer las tablas con la información asociada a cada una de las localizaciones. Se logró mediante el uso de software tipo ArcView y también con programas freeware como el MapWindow o con software de código abierto como el MapServer. 2. Armado del servidor de mapas para visualizar los archivos shp. Se comenzó implementando localmente una demo ofrecida por la Universidad de Minesota. Para poder correr el demo de Itasca llamado “Workshop” localmente la computadora debió ser equipada con los siguientes programas: Web Server: Para el funcionamiento del open GIS se requiere la instalación de un servidor web, para este caso se optó por un Apache versión 2.0.54. En esta etapa los requerimientos a los que responde el servidor son locales, requiriéndose de una asignación a una IP pública y de un chequeo de seguridad hecho por un especialista para poder hacer público el servidor. Compilador PHP: En este tipo de aplicación cliente-servidor, el acceso y procesado de los datos es realizado por el servidor. El CGI mapserv.exe requiere un compilador PHP para procesar el pedido hecho por el browser. La versión instalada de PHP es la 4.3.11. Una vez que el servidor funcionó localmente, se instaló este sistema en el servidor de la Secretaría de Ciencia y Técnica. La implementación funcionó correctamente dentro de la secretaría y con mapas relativamente livianos. 3. Manipulación de los datos contenidos en las bases referenciadas. Con el servidor de mapas en funcionamiento se buscó mejorar la interfaz de usuario y agregarle las herramientas para navegación gráfica de los mapas y la búsqueda de información en las bases de datos contenidas en los archivos shp. Para ello se trabajó sobre los archivos de configuración html que presentan la información requerida por el usuario. 4. Generación de una grilla georeferenciada. Se generó una grilla con un tamaño tal que permite una visualización representativa de la calidad de aire y una cantidad manejable de celdas que hace posible la manipulación por un cliente del otro lado de la red. 5. Volcado de índices de emisión en una grilla georeferenciada. Se asignará un valor de contaminación a cada celda de la grilla para identificar las localizaciones de los centros de emisión. 6. Permiso a un usuario autorizado para obtener conclusiones sobre las operaciones que realiza sobre el mapa en cuestión. Se trata de operaciones que modifiquen algunas de las variables puestas en juego, como el tráfico de la ciudad, fuentes puntuales de generación de contaminantes, etc. Conclusiones y recomendaciones: El servidor de mapas permite el procesamiento de información georeferenciada cualquiera fuere su naturaleza (ruido urbano, tránsito, emisiones, etc.), bajo la condición de estar en formato shp. PROIMCA 2007

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CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN DOCK SUD Y SUS IMPACTOS EN ÁREAS CIRCUNDANTES Cristina Speltini y Nicolás Mazzeo Departamento de Ingeniería Química – Facultad Regional Avellaneda Av. Bartolomé Mitre 750 – (B1870AAU) Avellaneda – 011-4201-5476 Correo electrónico : [email protected] Categoría: Proyecto Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras claves: contaminación atmosférica, rosa de contaminación, monitoreo, Dock Sud

Introducción Muchas ciudades de América Latina enfrentan graves problemas relacionados con la creciente contaminación del aire, a pesar de encontrarse disponibles los medios tecnológicos y la experiencia institucional para mejorar sustancialmente su calidad del aire de una manera efectiva y sostenible. Los informes de Onursal y Gautam (1997) presentan estudios llevados a cabo en más de ocho áreas urbanas de América Latina, con poblaciones que superan el millón de habitantes, en los que se muestran que el nivel de contaminación del aire excede, en muchos casos, los estándares establecidos por la Organización Mundial de la Salud. Los datos informados para la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, en el quinquenio 1990 – 1995, indican valores altos de contaminación de monóxido de carbono, moderados de material particulado (MP) y NOx, y bajos en SO2 y Pb. La contaminación antropogénica del aire es causada principalmente por grandes fuentes estacionarias como industrias, centrales energéticas o incineradores; por pequeñas fuentes estacionarias como residencias y comercios y por fuentes móviles como el tránsito automotor. En otras oportunidades, la cercanía de diversos conglomerados industriales, ajenos a la propia ciudad, puede potenciar la contaminación de áreas cercanas al mismo. Éste es el caso del Polo Petroquímico, ubicado en Dock Sud, colindante con el Municipio de Avellaneda y con la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, de la que lo separa el Riachuelo. El área industrial de Dock Sud y su zona de influencia, está ubicada al sur de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, en el primer cinturón industrial del conurbano bonaerense, y sus límites físicos son: el Riachuelo al norte, el Arroyo Sarandí al sur, el Río de la Plata al este y la Avenida Roca al oeste. Cuenta con una superficie aproximada de 40 km². El Puerto Dock Sud está situado sobre la margen sudeste del Antepuerto de Buenos Aires con la prolongación al sur hacia la ciudad de Avellaneda. En el puerto se pueden identificar: a. La dársena de Inflamables ubicada al sur del canal del acceso sur, cuya boca de acceso es de 62 m de ancho. Tiene forma alargada con 618 m de longitud y un ancho de 159 m. b. La dársena de Propaneros que permite las operaciones de carga y descarga de gases altamente inflamables, aisladas de las instalaciones de almacenamiento de combustibles y productos químicos, existentes en la zona. En esta zona se encuentran radicados alrededor de 50 establecimientos industriales, entre los que se destacan, por su envergadura, 2 refinerías de petróleo, 8 plantas de recepción y almacenaje de petróleo y sus derivados, 4 plantas de recepción y almacenaje de productos químicos y 1 central termoeléctrica. Se suman a los rubros antes mencionados otros, tales como: industrias de procesos, empresas de transporte, amarres, areneras, estaciones de servicio; además de otras potenciales fuentes como: el relleno sanitario Villa Domínico (CEAMSE) y el Canal Sarandí. Las actividades industriales y portuarias, sumadas al tránsito automotor, han hecho que Dock Sud, sea una de las áreas dentro del Gran Buenos Aires con mayores problemas de contaminación del aire. Esta situación pone en riesgo la salud no sólo de los 38.977 habitantes (según censo INDEC, 1999), sino también, de las 3.000 personas que aproximadamente trabajan en el área.

Objetivos del proyecto El problema que se propone investigar en este trabajo tiene por propósitos: a- Identificar las fuentes fijas y móviles que inciden en la zona. b- Estudiar la distribución de los contaminantes del aire debido a las emisiones gaseosas de las empresas del Polo Petroquímico de Dock Sud.

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c- Analizar la incidencia del transporte de los contaminantes en la población de las zonas colindantes al Polo Petroquímico, tales como el Municipio de Avellaneda y la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, en la población.

Aspectos metodológicos El diseño seleccionado implicó el trabajo en dos campos disciplinares: a- Distribución de contaminantes emitidos por las diferentes empresas de la zona. b- Distribución y composición demográfica en la zona analizada. Los datos surgieron de diversas fuentes: 1- Estaciones de monitoreo ubicadas en el Polo Petroquímico 2- Estación meteorológica Aeroparque Aero 3- Datos demográficos suministrados por el INDEC Las condiciones meteorológicas constituyen un factor decisivo en el transporte y la dispersión de contaminantes en la atmósfera. Por esa razón, se consideró necesario analizar algunos parámetros meteorológicos: velocidad y dirección del viento.

Resultados preliminares del proyecto Los primeros resultados encontrados en el análisis de la calidad del aire a partir de registros de cuatro estaciones de monitoreo ubicadas en Dock Sud, se presentan en las siguientes rosas de contaminación: N

N NNW0,0600 0,0500 NW 0,0400 0,0300 WNW 0,0200 0,0100 W 0,0000

N NNE

NNW NW

NE ENE E

WNW W

3

NNW

NNE NE

2

ESE SW

SE SSW

SSE

WNW

1

ENE

0

E

W

ESE

WSW

WSW WSW

NW

SW SSW

SE SSE S

35,00 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00

NNE NE ENE

E

ESE SW

SE SSW

SSE S

S

NO2

CO

PM -10

Los análisis sobre los parámetros que exceden los niveles guía admitidos por el Decreto 3395/96, muestran que la mayoría de los registros no superan los límites establecidos. Sólo el 2,1 % de los valores registrados para NOx superan el estándar, alcanzando un valor máximo de 0,497ppm. No se encontraron valores de CO y PM-10 que excedieran los estándares establecidos por la mencionada legislación. A pesar de las dificultades que se encontraron en los datos de calidad de aire medidos, debido al corte de energía eléctrica y vandalismo, hechos que condujeron a la pérdida de registros, las rosas de contaminación parecen indicar que las fuentes de emisión predominantes se encuentran en la dirección de la autopista Buenos Aires - La Plata, el Puente Pueyrredón y/o la calle Debenedetti. En estas vías de acceso circula una gran cantidad de autos, camiones y acoplados de gran porte.

Referencias Onursal B. y Gautam S. 1997. Contaminación atmosférica causada por vehículos: experiencias de siete centros urbanos latinoamericanos. World Bank Institute. Documento Nª 373S. Fernández R. 2000. La ciudad verde. Espacio editorial. Buenos Aires.

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PROYECTO HOMOLOGADO UTN 25/O081 GESTIÓN DE TRÁNSITO EN LA CIUDAD DE SANTA FE Jorge A. Caminos y Eduardo José Donnet Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Santa Fe, Grupo de Estudios Sobre Energía / Grupo de Estudio Sobre Transporte. Lavaise 610 C.P.: S3004EWB, Santa Fe, Argentina. Tel.:+ 54 342 4697858 E-mail: [email protected] Categoría: Proyecto Área: Contaminación urbana y vehicular Palabras Claves: gestión de tránsito, contaminación vehicular, contaminantes del aire Introducción Las fuentes móviles de emisión son una de las principales fuentes de emisión de contaminantes en los centros urbanos. La ciudad de Santa Fe de la Vera Cruz ha tenido un aumento pronunciado del parque automotor durante los últimos años. Junto con la ausencia de diseño e implementación de políticas no sólo de transporte sino también de desarrollo territorial, se ha producido un deterioro de la calidad del aire, cuyas señales actuales son el ruido y la sensación de malestar físico que se percibe cuando se camina en las calles del microcentro en horario pico de tránsito. Existe muy poca información sobre los niveles de contaminación del aire urbano. No se realizan campañas a mediano o largo plazo para crear una toma de conciencia responsable por parte de la sociedad de los riesgos a los que estamos expuestos diariamente. Las calles del microcentro resultan hoy en día inadecuadas para el alto flujo vehicular diario, en especial, aquellas por las que transitan los colectivos de transporte público de pasajeros. El proyecto es llevado adelante por los grupos GESE (Grupo de Estudio Sobre Energía) y GETRANS (Grupo de Estudio de Transporte) de la Facultad Regional Santa Fe con la participación de profesionales y becarios de diversas especialidades. El mismo cuenta con financiamiento de la Universidad Tecnológica Nacional y permitirá tener una clara información sobre la contaminación debida a fuentes móviles, para generar estudios destinados a lograr una adecuada gestión de tránsito y poder así controlar los niveles de contaminantes en la zona de estudio. Objetivos • Analizar la contaminación producida por el transporte urbano. • Analizar la problemática de los centros urbanos debido al congestionamiento del tránsito vehicular. • Buscar alternativas fundadas que permitan optimizar el uso del transporte de pasajeros y el movimiento de personas. • Reducir la emisión de Gases Efecto Invernadero (G.E.I.) en el área de macro y micro centro de la ciudad de Santa Fe. • Analizar medidas para el mejoramiento del flujo vehicular en el micro centro de la ciudad de Santa Fe. Metodología de trabajo La zona de estudio comprende al centro y microcentro de la ciudad dentro de la cual se han establecido 22 puntos de muestreo los cuales se recorren en rondas quincenales. Los contaminantes en estudio son: monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), material particulado menor a diez micrones (PM10), dióxido de azufre (SO2), hidrocarburos no metánicos (HCNM) y ozono (O3). Complementariamente se realizan mediciones de nivel sonoro expresado como nivel sonoro continuo equivalente (NSCE) del período de medición. El equipo de medición es un analizador de calidad de aire portátil en el cual se realiza la medición simultánea de concentración de gases, material particulado y ruido. Para la medición de gases cuenta con sensores del tipo electroquímicos específicos para cada gas a analizar. La medición de material particulado se realiza mediante el principio de dispersión de luz. El equipo se instala en forma horizontal sobre un soporte construido a tal fin a una altura de 2 m del suelo y apartado unos 15 m de las esquinas.

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Las mediciones se llevan a cabo en forma continua en períodos de 20 minutos en horarios de mayor actividad, de acuerdo con lo establecido por la Ordenanza de la Municipalidad de la ciudad de Santa Fe N° 9662, para el caso de la Concentración Admisible para Periodos Cortos - C.A.P.C. Complementariamente a los contaminantes se releva además la cantidad de vehículos que pasan por la zona estudiada, los cuales se discriminan en automóviles y camionetas, camiones, colectivos urbanos, motos y ciclomotores. De igual manera son tenidas en cuenta las condiciones meteorológicas reinantes en el lapso de medición. Respecto a las características de los lugares de medición, previamente se han relevado aspectos como: configuración edilicia, existencia o no de arbolado publico, condiciones en que se encuentra el pavimento, existencia de fábricas, talleres, comercios, etc. Toda la información recopilada, ya sean concentraciones de contaminantes, composición del tránsito y flujo vehicular, y meteorológica, es procesada posteriormente conformando una base de datos con valores promedios por ronda y punto de medición. Actualmente, el proyecto se encuentra en la etapa final de relevamiento y procesamiento de datos que los grupos vienen realizando desde el año 2005. Se ha comenzado con el análisis detallado de los resultados a fin de llegar a conclusiones que permitan delinear y proponer medidas generales de gestión, por lo que además de la confección de tablas resumen y gráficos, se ha volcado la información procesada al software de G.I.S. TransCAD, el cual permite ubicar geográficamente los puntos de medición para conformar mapeos de la zona con niveles de contaminantes, flujo vehicular y composición, etcétera. Conclusiones preliminares Los resultados obtenidos hasta el momento muestran que en la actualidad no existen riesgos de llegar a situaciones límites para la calidad del aire del centro de la ciudad de Santa Fe. Respecto al tránsito vehicular, podemos decir que está en el límite de la capacidad de carga del sistema. Además, si se tiene en cuenta que la mayoría de las calzadas son de dimensiones reducidas y que el lapso de medición es de 20 minutos, podemos afirmar que se trata de un gran caudal de automóviles para dichas calzadas. Respecto a los contaminantes, comparando las gráficas obtenidas para el año 2005 en su totalidad versus las disponibles en el año 2006, se ha observado en líneas generales un aumento de las concentraciones de varios contaminantes. Solamente han sido detectados puntualmente valores de concentración de contaminantes específicos que superan el estándar local en algunos puntos. Estudiando los datos de flujo vehicular y comparando con respecto al año 2005, observamos que existen cambios significativos. En algunas intersecciones se observa un alto incremento en el número de vehículos y en otras la disminución es significativa. Pero, en la mayoría de las esquinas la tendencia es el aumento de la cantidad de vehículos, especialmente de automóviles particulares, que representan el 55 % de los tipos de vehículos relevados. Esto significa que deben tomarse medidas de restricción de acceso de autos particulares al microcentro, ofreciendo un sistema de transporte público adecuado y conveniente, es decir, con un precio razonable para quienes se dirigen al centro todos los días y con recorridos que cubran todos los barrios de la ciudad.

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INVESTIGACIÓN INTERDISCIPLINARIA SOBRE LA CONTAMINACIÓN SONORA EN LA CIUDAD DE CÓRDOBA Mario R. Serra, Ana M. Verzini, Aldo H. Ortiz, Duillo A. Maza, Yanina Ivone Petiti, Eduardo López Pereyra y Christian A. Henin Centro de Investigación y Transferencia en Acústica (CINTRA) FRC M. M. López esq. Cruz Roja Argentina, Córdoba 5016 Tel: 0351 4686389 [email protected] Categoría: Proyecto Área: Ruido urbano Palabras clave: contaminación, ruido, mapas, efectos Introducción La contaminación sonora puede definirse como “el incremento significativo de los niveles sonoros en el medio” y es uno de los factores importantes del detrimento de la calidad del ambiente. Se ubica dentro de la contaminación ambiental debido a que esta última hace referencia a “la presencia en el medio ambiente de una o más sustancias o formas de energía, o cualquier combinación de ellos, que perjudiquen o molesten la vida, salud y el bienestar humano, flora y fauna, o degraden la calidad del aire, del agua, de la tierra, de los bienes, de los recursos de la nación en general o de particulares. Un agente es contaminante cuando el medio no tiene la suficiente capacidad para eliminarlo”. Las investigaciones interdisciplinarias realizadas previamente sobre los efectos que causa la contaminación sonora en la ciudad de Córdoba, estuvieron centradas en establecer: a) los índices de ruido que mejor predecían las reacciones al mismo, b) la relación entre los niveles de ruido y las reacciones de las personas, c) las variables psico-sociales relacionadas con las reacciones al ruido, d) la presencia de ruidos de bajas frecuencias, evaluación subjetiva de los mismos y efectos percibidos. Las relaciones entre las mediciones estadísticas de nivel sonoro y encuestas, establecidas mediante el Análisis Factorial de Correspondencias Múltiples, demostraron que en la ciudad había zonas en las cuales los niveles sonoros excedían los internacionalmente permitidos y que en la mayoría de las personas producía irritabilidad, diversos tipos de interferencias (concentración, comunicación, sueño, etc.) y utilizaban una serie de estrategias de afrontamiento. Tanto en el caso de los más afectados como en aquellas personas que a pesar de los altos niveles de ruido no se sentían perturbadas, se pudo observar la influencia de variables moduladoras, sociodemográficas, personales y ambientales. Cuando se estudiaron los efectos de las muy bajas frecuencias e infrasonidos, los resultados de las correlaciones y los ANOVAs mostraron que había una relación entre los niveles sonoros de las bajas frecuencias y los juicios subjetivos sobre los ruidos, y también con sus efectos, que las variables nivel educacional y socioeconómico, apoyo social, satisfacción con la vida, ansiedad y sensibilidad al ruido, podrían estar actuando como variables moderadoras con respecto a las reacciones a los ruidos y que tanto el nivel sonoro como las características de los ruidos influían en las respuestas. Los resultados de las investigaciones mencionadas sirvieron como soporte para seleccionar las variables para el presente estudio de campo de tipo descriptivo, y sentar las bases de un modelo para predecir las reacciones de las personas al ruido. Objetivos El objetivo general es estudiar las condiciones actuales de contaminación ambiental por ruido en la ciudad de Córdoba tanto desde la perspectiva física como psicosocial, las interrelaciones entre las variables involucradas y su impacto sobre la salud y calidad de vida. Los objetivos específicos son: 1) Clasificar y categorizar a la ciudad por zonas a partir de variables funcionales y de mediciones de nivel sonoro. 2) Confeccionar, mediante software especializado mapas de ruido de zonas críticas. 3) Determinar: a) las reacciones y los efectos que produce el ruido sobre las personas, b) si existe relación entre los niveles de ruido y los distintos efectos y reacciones que produce, c) cuales son las variables modificadoras de las reacciones y efectos, d) la influencia de los procesos cognitivos en los efectos y las reacciones que produce el ruido. 4) Elaborar un modelo teórico de reacción comunitaria y otros efectos del ruido. 5) Determinar la influencia de los ruidos de muy bajas frecuencias en las reacciones y efectos del ruido. PROIMCA 2007

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Método Lugar de trabajo: Ciudad de Córdoba De características geográficas irregulares, posee aproximadamente 1.500.000 habitantes con una extensa población estudiantil ya que en la misma coexisten varias universidades públicas y privadas e institutos terciarios y de especialización. La masa estudiantil está integrada no sólo por sus moradores estables sino también por jóvenes provenientes del interior de la provincia y de otras provincias además de un número considerable de alumnos extranjeros. En general los estudiantes de afuera se ubican en barrios aledaños a las universidades u hospitales lo que da a dichas zonas características especiales. Su parque automotor es elevado y en él coexisten autos último modelo con vehículos de cierta antigüedad y de mantenimiento deficiente. Camiones y ómnibus circulan por distintas arterias tanto céntricas como barriales y el control de ruido es casi inexistente. La actividad industrial se ha incrementado en estos dos últimos años pero las fábricas, en su gran mayoría, se encuentran en áreas especiales, alejadas de las zonas residenciales y céntrica. Las actividades de recreación así como también las comerciales son intensas y, aunque existen zonas específicas para ambas, tanto comercios como lugares de recreación también se encuentran dispersos en distintos barrios. Por otra parte, desde hace un par de años el turismo se ha incrementado en una medida considerable. Todas estas características hacen que sea una ciudad bastante ruidosa, y son importantes para ser tenidas en cuenta en la zonificación de la ciudad. Categorización y selección de zonas La caracterización y selección de zonas se realizará del siguiente modo: 1) Según las características arriba mencionadas se establecerán: a) criterios para categorizar desde el punto de vista funcional, dentro del ejido municipal, las zonas a estudiar y b) los puntos y tiempos de medición a considerar en cada zona. 2) Se realizarán mediciones de corta duración en los puntos seleccionados. 3) Según los resultados de las mediciones se re-categorizarán las zonas. Equipamiento para las mediciones de ruido y tiempo de medición • Medidor de nivel sonoro Brüel y Kjaer, clase “0”, Mod. 2231, equipado para mediciones estadísticas de ruido con módulo de la misma marca Mod. BZ 7115. • Medidor de nivel sonoro Brüel y Kjaer, Clase 1 Mod.2238 • Medidor de nivel sonoro TES Clase 2 mod. 1353A • Analizador de frecuencias en tiempo real, en bandas normalizadas de 1/1 de oct., 1/3 de oct., 1/12 de oct. y 1/24 de oct., marca Brüel & Kjaer Mod. 2144. • Estación para medición de parámetros meteorológicos, marca Solomat. • Medidor de distancia Láser Marca Trimble/ Spectra, Mod. HD - 150 • Fuente sonora de referencia marca Brüel y Kjaer, Mod. 2231. • Software especializado para el trazado de mapas de ruido. Los puntos y tiempos de medición se determinarán una vez seleccionadas las zonas. Participantes Todos las personas de ambos sexos de entre 21 y 70 años, residentes en las zonas de medición, que accedan voluntariamente a responder al cuestionario. Técnicas de recolección de los datos Para obtener información sobre las variables sociodemográficas, psicosociales y de reacción a los ruidos se construirán cuestionarios en base a los resultados obtenidos en las investigaciones previas mencionadas como antecedentes de este estudio, cuyos ejes estarán centrados en: datos sociodemográficos, psicosociales y personales (edad, sexo, nivel laboral y socioeconómico, sensibilidad al ruido, etc), efectos que produce el ruido, reacciones que produce el ruido, identificación y evaluación de fuentes de ruido, etc. Los datos obtenidos tanto de las mediciones físicas como la psicosociales serán procesados mediante técnicas descriptivas e inferenciales. SUBPROYECTO Dentro de la presente investigación se ha elaborando un subproyecto denominado “El Silencio del Ruido en la Salud: El comportamiento Poblacional como Contribución a la Prevención del Ruido y a la Promoción de la Salud.” de la aspirante a beca de CONICET-ACC, Lic. Yanina I. Petiti, dirigido por la Lic. Ana M. Verzini. Sus objetivos son indagar sobre los conocimientos, creencias y conductas de la población con relación al ruido para, en base a los resultados, que se obtengan implementar un programa educativo para promover conductas pro-ambientales.

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