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Determinación de la exposición a plomo suspendido en el aire en ambientes escolares de niños entre 6-12 años en zonas de riesgo definidas en Bogotá́ D.C
No full textEl plomo (Pb) es un metal presente en el ambiente de forma natural o antropogénica. La exposición causa efectos en salud afectando niños principalmente. En el presente estudio transversal se identificó la exposición a partículas suspendidas totales (PST) y plomo (Pb) en ambientes escolares, la dosis potencial de exposición (DPE) de población infantil entre 6 y 12 años en zonas de riesgo definidas en Bogotá D.C. a través de la herramienta de evaluación acumulada de riesgo (EAR). Se determinó que en el sur de la ciudad 78% de las zonas son de alto riesgo por PM y pb, en contraste con el norte de la ciudad, en donde el 52% fueron de bajo riesgo, siendo consistente con el muestreo de calidad del aire en ambientes escolares, identificando en el sur de Bogotá concentraciones altas en Ciudad Bolívar con 378 µg/m3 para PST, y en Bosa, Puente Aranda y Ciudad Bolívar con concentraciones por encima de 10 ng/m3 para Pb. Las DPE obtenidas para la población entre 6 a 12 años fueron dependientes de la concentración a la que estaban expuestos alcanzando hasta 5 ng/Kg/día para el grupo de 6-11 años y de 3 ng/Kg/día para el grupo de 11-16 años. Al correlacionar las concentraciones medidas a nivel intramural y extramural obtenidas de la Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá conforme a las zonas de riesgo definidas se encuentra que la concentración de Pb depende del comportamiento del material particulado en sus diferentes diámetros de partícula
STUDY OF A SAHARAN DUST INTRUSION INTO THE COLOMBIAN ATMOSPHERE : Impact on public health The case of Guajira
No full textSahara desert is one of the main sources of particulate matter (PM) in the world. This Particulate Matter has the potential to affect the air quality, thousands of kilometers away from the source. The dust intrusions in the Caribbean are well documented; however, there are no reports of this pollutant in Colombian large cities. In this article we analyze and establish the possible relation between the Sahara’s dust emissions and an episode of elevated PM levels registered at the end of June 2014 in the entire Country, these type of events are not atypical for coastal areas, that is why is pertinent to assess the impact on public health in this case for Guajira . For this purposes we used data collected by the automatic air quality monitoring stations installed in these cities, the column mass density of the MERRA-2 project, and results from the NMMB/BSC-Dust model. We also implemented the HYSPLIT model to determine the origins and trajectories of air masses during the episode. As results, the averages in the Medellin results were the highest values of 2014. According to the results obtained from MERRA-2, on June 27, 2014 an intrusion of Saharan dust occurred in approximately 95% of the national territory with a value greater than 90 Kg / Km2 of dust column density, and from the backward trayectories, the air masses were from saharan dust. The increase of reports of cardiovascular and respiratory illnesses for Maicao on Guajira Department are related to the increment of particulate matter due this transatlantic transport
ANÁLISIS ARIMA PARA SERIES DE TIEMPO DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS: DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA Y EPISODIOS EXTREMOS
No full textIntroducción: Dada la importancia del monitoreo y pronóstico del estado de la calidad del aire en áreas urbanas, es necesario avanzar en el desarrollo de herramientas alternativas para la adecuada gestión del recurso atmosférico. Objetivo: Estudiar series de tiempo de PM2.5, PM10 y O3 en la ciudad de Bogotá (Colombia) mediante modelos ARIMA para evaluar su relación temporal (horaria/diaria/semanal/mensual), distribución geográfica y pronosticar estados excepcionales de prevención/alerta/emergencia en relación a la calidad del aire. Metodología: Se utilizó la información de diez estaciones de monitoreo de calidad del aire en Bogotá. El período de estudio fue de 11 años (2007-2017). Se calcularon correlaciones entre estaciones de monitoreo y contaminantes atmosféricos como fase preliminar al desarrollo de modelos ARIMA. Se estudió el comportamiento geográfico de los contaminantes a partir de su estructura ARIMA. Se detectaron también valores atípicos de concentración mediante la metodología ARIMA y se analizaron con respecto a la normatividad colombiana. Los episodios extremos fueron analizados en relación a las condiciones climáticas que pudieron favorecer su ocurrencia. Resultados: Los modelos ARIMA sugirieron una sectorización en relación al comportamiento temporal de los contaminantes, especialmente bajo una escala de tiempo diaria. Las diferencias se presentaron principalmente en el término MA (promedios móviles) de los modelos desarrollados. Este término estuvo asociado con la variabilidad de las concentraciones de contaminantes. En el caso del PM10 se identificó la siguiente distribución geográfica: noroccidente (1,1,5), centro-suroccidente (1,1,6-9) y suroriente (1,1,4). Para PM2.5 la distribución fue la siguiente: norte (1,1,10), centro (1,1,4) y suroccidente (1,1,9). La distribución para O3 fue noroccidente (1,1,4), centro (1,1,9) y sur (1,1,5). Los resultados ARIMA mostraron que a nivel diario los episodios extremos asociados a estados de prevención/alerta se presentaron entre las 6-10 a.m. para PM, y entre las 11 a.m.-4 p.m. para O3. A nivel mensual los episodios extremos se registraron en febrero (14,1%), enero (13,5%) y marzo (12,2%). Adicionalmente, los rangos identificados para las variables climáticas asociadas con estos episodios extremos fueron: dirección del viento (suroccidente, entre 169-268°), precipitación (46,5-55 mm), temperatura (14,5-15,1 °C) y radiación solar (186-211 W/m2). Estos rangos sobrepasaron los promedios mensuales multianuales
ESTIMACIÓN DE LA HUELLA DE CARBONO DE FUENTES FIJAS INDUSTRIALES DE LA CIUDAD DE BARRANQUILLA
No full textSe calcularon las emisiones de los contaminantes criterio (CO, NOx y SO2) y de los gases de efecto invernadero (CH4, N2O y CO2) de las fuentes fijas industriales de Barranquilla, para contribuir al conocimiento del estado actual de la ciudad en materia de calidad del aire y estimar la huella de carbono producida por estas fuentes. Se comenzó por la recopilación de la información suministrada por Barranquilla Verde en el Distrito de Barranquilla y otras fuentes; clasificando así los distintos equipos industriales en: Calderas, hornos, plantas generadoras, calentadores, calderines y equipos de otro tipo de proceso industrial, seguidamente se buscaron los catálogos de los equipos para hallar el consumo de combustible promedio y los diferentes factores de emisión acorde a la quema de combustibles (Gas natural, madera, residuos de palma, diésel y carbón) con el fin de calcular los gases de efecto invernadero y los contaminantes criterios producidos por cada fuente fija, por último se estimó la huella de carbono gracias a los potenciales de calentamiento (PCA) y los gases de efecto invernadero calculados. Los resultados arrojaron un valor de emisión total correspondiente a 331.967,8 t/año de Dióxido de Carbono equivalente (CO2-eq) para las 26 industrias conocidas, este valor está distribuido entre los gases de efecto invernadero de la siguiente manera: 330.897,4 t/año de CO2 474,32 t/año de CH4 y 596,07 t/año N2O, también se puede resaltar que las calderas es el equipo de mayor emisión de estos gases; sin embargo para obtener un valor relacionado a todas las industrias matriculadas en la ciudad, se extendió el análisis al hipotético caso de que todas las 87 industrias puedan ser consideradas como un foco de emisión contaminante y además tengan la misma distribución que las 26 industrias evaluadas (En lo que respecta a las actividades económicas o su clasificación según el DANE), de esta forma se tuvo en cuenta el desarrollo de una extrapolación lineal para esta hipótesis, dónde se encontró que, en tal caso, la huella de carbono de todas las industrias de la ciudad de Barranquilla tendrían un valor cercano a 1’110.815,5 t/año de CO2-eq
HIGH-RESOLUTION AIR QUALITY MODELLING OF A TRACE GAS (CO) IN MANIZALES, COLOMBIA. ANALYSIS OF DIFFERENCES BETWEEN TWO CHEMICAL MECHANISMS
No full textAtmospheric modeling is an essential tool for studying the impacts and dynamics of gases and aerosols on air quality. The use of eulerian 3-D chemistry transport models (CTM) have been recognized as a powerful tool for simulating reactive pollutants in urban environments, not only for its capacity to include aerosol and chemical mechanisms, but also for simulating the coupled effects of meteorology on the complex dynamic of urban air pollution. The implementation of CTM is a challenging task, especially in cities dominated by a complex topography and small area of development, factor which implies a high-resolution simulation. Furthermore, different studies have recognized that the use of local atmospheric emission fluxes into the model is essential for obtaining a more accurate representation of the modeled period. The use of CTM in Colombian cities is scarce and have been focused mainly on large cities such as Bogotá and Medellin. In medium-sized cities, only the city of Manizales reported previously a first approximation using the WRF-Chem CTM for studying the influence of anthropogenic emission sources (vehicular + industrial) in ozone (O3) dynamics. Conclusions obtained highlighted the necessity for performing new simulations analyzing other important trace gases such as carbon monoxide (CO), and to evaluate other chemical mechanisms for defining the best model configuration. This work aimed to study the dynamic of CO anthropogenic emissions and its dispersion patterns in the medium-sized Andean city of Manizales, Colombia, using the eulerian WRF-Chem model. Furthermore, differences in representation of CO from the application of two chemical mechanisms (RADM and CBMZ) were analyzed. Two high-resolution (1 km) model simulations were performed incorporating local emission fluxes of criteria pollutants, NMVOC and aerosols (PM10 and PM2.5). Results were compared with hourly measurements of CO, obtained currently in the air quality monitoring system of the city. This study provided a baseline for a current project performed in the city which seeks to define the best configuration for applying the modeling system WRF-Chem; searching not only an accurate modeling system for analyzing and understanding historic pollution episodes; but also to perform in the future air quality forecast simulations
Quantifying the Impact of Biomass Burning on Aerosol Concentration in Bogota, Colombia: Detection of Biomass Burning Tracers
No full textAerosol particles generated during biomass burning (BB) have shown to significantly deteriorate air quality in many regions around the world and to impact climate through both direct and indirect aerosol effects. Recent studies suggest that a significant portion of the seasonal variations in PM pollution levels in the city of Bogota, Colombia, can be explained by regional transport of BB plumes from agricultural burns and wildfires. This contribution seems to be more important during the dry months (January-April) compared to the wet season (July-September). In this work we aim to quantify the local and regional contributions of BB aerosols to PM concentrations in the city by detecting biomass burning tracers in PM2.5 samples collected in Bogota. We conducted two field campaigns during 2018, one during January-March (dry season) and the other during July-September (dry to rainy transition period). Over 120 PM2.5 24-hour samples were collected in quartz filters. Chemical composition of the samples was carried out to determine carbonaceous fraction (OC, EC), water soluble organic carbon (WSOC), smoke tracers including levoglucosan, as well as other water soluble organic species. In addition, inorganic ions and metals were determined. To interpret the results, MODIS active fire data was used to select those fires with the potential to impact local air quality. Time series of selected fires were analyzed with concentrations of BB tracers within different buffer from Bogota. Mean daily PM2.5concentration during the dry season was 20 µg/m3 and 7.5 µg/m3 during the rainy season. OC was the dominant component of PM2.5 in both field campaigns with a larger contribution during the rainy season. We found a persistent presence of BB tracers in the samples for both field campaigns with higher concentrations of Levoglucosan during the dry season. This study is the first to report full chemical composition analysis of PM2.5 in the city, highlighting the prevalence of organic aerosols and the large fraction of WSOC. Our results suggest that secondary organic aerosols are significant in this urban environment
Competitividad de los buses eléctricos. Una mirada desde la licitación en Bogotá
No full textEn la licitación 2018 para la renovación de flotas troncales de Transmilenio se desarrollaron múltiples debates alrededor de las tecnologías y la viabilidad de los buses eléctricos. Este trabajo hace referencia al proceso y evidencia algunas situaciones que marcaron la realidad sobre los ebuses. En la licitación para 1400 buses de alta capacidad se evidenció la relevancia del tema económico sobre los temas ambientales (cambio climático, emisiones locales y ruido). El componente económico pesaba 1400 puntos sobre 2000 (incluyendo los dos procesos de compra de flota y operación), mientras que el componente ambiental 400 puntos. El proceso se estructuró con tecnologías diésel de referencia y las demás opciones tecnológicas, gas natural y eléctricos, deberían asumir costos por infraestructura de recarga y confiabilidad. Asimismo, las flotas fueron configuradas en tipologías bi-articuladas y articuladas mezcladas en patios, haciendo difícil una oferta competitiva de tecnologías eléctricas. Es importante reconocer que existen buses eléctricos bi-articulados piso bajo y trolebús en Europa, sin embargo, para la fecha de la licitación no existía una referencia de baterías bi-articulado piso alto. Con relación a los resultados de las pruebas realizadas por el eBus articulado BYD (2018) se encontró una eficiencia cercana a 1,4 KWh/km, cifra que permitiría ahorros del 60% en comparación al diésel, aun cuando la electricidad para un 20% de contribución. Además, se estima que los costos de mantenimiento podrían reducirse en cerca del 35% respecto a esta misma tecnología. Otras desventajas de los buses eléctricos se asociaron a los precios de los seguros e impuestos. “A mayor precio del vehículo mayor valor de seguros e impuestos”. Por último, un hecho decisivo para la incorporación de flotas GNV fue la aprobación de los beneficios tributarios, PROURE, beneficio que igualmente beneficiaría a las tecnologías eléctricas. En resumen, los incentivos para el uso de las tecnologías eléctricas no son suficientes, se evidencia desarticulación de las políticas nacionales y locales, y las presiones económicas continúan siendo decisivas al momento de definir las flotas en los sistemas de transporte público en el país. Solo Medellín da muestras de una voluntad política y línea integral en este sentido.
Prueba de campo de un muestreador de aerosol pasivo de bajo costo para la medición a largo plazo de concentraciones de PM2.5 ambiente y la composición de partículas
No full textSi bien los sensores de bajo costo pueden ser valiosos para evaluar los patrones de exposición a PM2.5 en ciudades, pocos sensores son óptimos para monitorear promedios a largo plazo, la métrica más relevante para el riesgo de mortalidad, y ninguno puede determinar fácilmente la composición elemental de las partículas. Este estudio se diseñó para realizar una prueba de campo de un muestreador pasivo de bajo costo (University of North Carolina - Passive Aerosol Sampler; UNC-PAS) para medir la masa y la composición elemental a largo plazo de PM2.5 en áreas urbanas. Recolectamos muestras integradas de 4 semanas y 12 semanas de manera secuencial durante un año en ocho sitios de monitoreo con métodos de referencia y/o equivalentes (Federal Reference or Equivalent Methods; FRM/FEM) para PM2.5 en Boston, Nueva York y San Francisco. Analizamos las concentraciones y la composición elemental por sitio de monitoreo y por ciudad utilizando microscopía electrónica de barrido controlada por computadora junto con espectroscopía de dispersión de energía (CCSEM-EDS), combinada con tasas de muestreo teóricas basadas en el diámetro de las partículas. Para mejorar el rendimiento del UNC-PAS para partículas submicrónicas y carbonáceas típicas de entornos urbanos, desarrollamos y evaluamos refinamientos a los métodos estándares de análisis y a los cálculos de deposición de partículas. Las mejoras de análisis produjeron un mejor rendimiento para las muestras afectadas por incendios forestales, mientras que las mejoras de cálculo produjeron mejores resultados en todos los sitios. Observamos buena precisión, con un coeficiente de variación de error de 14.2%. En comparación con las medidas de los métodos referencia y equivalentes, la precisión de los datos del UNC-PAS fue, en promedio, dentro del 13.6% y -1.0%, respectivamente. El análisis de microscopía elemental y morfológico de partículas individuales mostró contribuciones de la combustión de vehículos, sales, mezclas de sal y carbono envejecidas, esporas biogénicas, cenizas y humo de incendios forestales. Concluímos que el UNC-PAS puede ser un enfoque útil y complementario para el monitoreo ciudadano de largo plazo, con el potencial de mejorar la cobertura espacial y proporcionar información valiosa sobre composición y fuentes
BENEFICIOS AMBIENTALES Y TÉCNICOS DEL GLP EN LA GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Y LA AUTOMOCIÓN EN COLOMBIA
No full textEl Gas Licuado de Petróleo – GLP es un combustible fósil alternativo que, debido a su estructura molecular, disponibilidad, alto poder calorífico y composición, permite suplir requerimientos energéticos con un bajo consumo y menor emisión de algunas especies químicas, siendo esto favorable en términos ambientales y de eficiencia energética; condiciones que son favorables para su uso masificado en la automoción y la generación de electricidad. En Europa, Asia y Oceanía su uso ha demostrado la reducción agregada de emisiones de NOx, CO, PM y CO2 en comparación con la gasolina y el diésel en automoción; de igual manera, como energético en fuentes estacionarias, presenta una disminución adicional de CxHy al compararse con el Fuel Oil y el carbón. El objetivo del estudio fue comprobar estas ventajas en el contexto colombiano, para lo cual se efectuó una revisión documental de las experiencias internacionales, las políticas, las propuestas normativas para su masificación, los estímulos y la tecnología existente en automoción y ciclos de potencia. Posteriormente, se realizó el cálculo de emisiones NOX, SOX, PM, CO2, CO y TOC -por balance de materia y factores de emisión- para la combustión de diésel, GLP, gas natural y carbón (estacionaria) y para gasolina, diésel, gas natural y GLP (motores de combustión interna). Finalmente, junto con la propuesta de los sendos procesos de quema y los correspondientes sistemas de control, se confirma que el GLP es un energético de transición viable y altamente competitivo en los ciclos de potencia, así mismo en motores para automoción
MONITOREO EN TIEMPO REAL DE HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLÍCICLICOS ASOCIADOS A PARTICULAS EN VIAS DE ALTO FLUJO VEHICULAR DEL AREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ (AMVA), ANTIOQUIA.
No full textExposición a Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) asociados a material particulado respirable se constituye como un factor de riesgo importante para la salud. Estas sustancias son producidas principalmente por procesos de combustión, los cuales pueden ser significativos en vías de alto tráfico vehicular. El valle de Aburrá está declarado como una cuenca atmosférica contaminada por material particulado como consecuencia de factores topográficos, meteorológicos, climáticos, demográficos y antropogénicos que se evidencia en los picos de contaminación coincidentes con las horas de mayor desplazamiento de la población En este contexto se planteó la evaluación espacial de las concentraciones de HAPs asociados a material particulado mediante sensor fotoeléctrico de aerosoles durante desplazamientos de corta duración (< 2 horas) en periodos de alto flujo vehicular (entre las 7:00 y las 9:00 hrs) desde Medellín hacia Girardota (T1) y Caldas (T2) en un automóvil eléctrico provisto de analizador continuo de partículas PM2.5. y de sistema de posicionamiento global (GPS). Las concentraciones de HAPs promedio obtenidas fueron 527.8 y 686.2 ng.m-3 durante T1 y T2 respectivamente en contraste con los 32 ng.m-3 promedio medidos dentro de la cabecera municipal de Girardota. Aunque las concentraciones de HAPs y PM2.5 tuvieron la misma tendencia, no se establecieron correlaciones lineales significativas (r < 0.5) entre ellas. Se identificaron por interpolación espacial algunas zonas de alta concentración de HAPs que pudiesen ser atribuidas a la dinámica vehicular. Los resultados muestran que los usuarios viales bajo estas condiciones de alto flujo vehicular, estarían expuestos a dosis por inhalación de HAPs mayor a 2 µg. Kg-1. día y permiten mostrar la necesidad de implementar herramientas de gestión inmediata para el monitoreo de estas sustancias