Fuentes de Contaminación del Aire

Presentación del tema: "Fuentes de Contaminación del Aire"— Transcripción de la presentación:

1 Fuentes de Contaminación del Aire
Capítulo 3: Fuentes de Contaminación del Aire Antes de iniciar este capítulo, me gustaría que cada uno de ustedes vaya a la Herramienta de Planificación para MCA y contesten la pregunta 10, que es para identificar las fuentes de contaminación en su área. Tienen 5 minutos para anotarla. Existen cientos de contaminantes en el aire ambiental. Las dos formas físicas básicas de contaminantes del aire son las partículas (PM) y los gases. Las partículas incluyen partículas sólidas o líquidas tales como polvo, humo, nieblas y ceniza. Los gases incluyen sustancias tales como el monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles (COV’s). Los contaminantes se clasifican ya sea como contaminantes primarios o secundarios. Un contaminante primario es uno que es emitido en la atmósfera directamente por la fuente de contaminación y que retiene la misma forma química. Un ejemplo de un contaminante primario es la ceniza producida por el quemado de residuos sólidos. Un contaminante secundario es uno que sufre un cambio químico una vez que llega a la atmósfera. Un ejemplo de un contaminante secundario es el ozono creado por los vapores orgánicos que se generan en una estación de gasolina. Los vapores orgánicos reaccionan con la luz del sol en la atmósfera y se produce ozono, el principal componente del smog. El objetivo del Capítulo 3 es identificar las fuentes de contaminación del aire en Centroamérica y Republica Dominicana y revisar las tendencias documentadas por USEPA asociadas con estos contaminantes.

2 Repaso del Capítulo Introducción Fuentes de Contaminantes en el Aire
Fuentes Biogénicas (fuentes que ocurren naturalmente) Fuentes Antropogénicas (fuentes originadas por actividad humana) Fuentes Móviles Fuentes Estacionarias Patrones asociados con Contaminantes Principales e Información Específica a Centroamérica Actividad con Herramienta de Planeamiento AQM En la Reseña del Capítulo se incluye una breve introducción; identificación de fuentes de contaminantes del aire (es decir, biogénicas y antropogénicas, las cuales pueden ser fuentes móviles o estacionarias); oportunidad para identificar y discutir fuentes de preocupación en el área donde vive cada persona, revisión de tendencias de USEPA de los contaminantes principales según se documentan en el Informe de Tendencias Nacionales Sobre Calidad del Aire y Emisiones, 2002 (en inglés: National Air Quality and Emissions Trends Report, 2002) y un resumen/discusión sobre la futura planificación estratégica para identificar fuentes de contaminantes del aire en Centroamérica y Rep. Dominicana, como parte del programa de MCA.

3 Fuentes Contaminación del Aire
Monitoreo de la Calidad del Aire Modelado de Contaminación en el Aire Análisis e Interpretación de Datos Planeamiento y Desarrollo de Estrategias de Control Desarrollo de Leyes & Regulaciones Inventario de Emisiones Acceso & Participación Pública & Justicia Ambiental Papel de las Fuentes de Contaminación en el Aire en un Programa de Administración de Calidad del Aire. Enfatizar la posición del componente Fuentes de Aire en un Programa de Administración/Manejo de Calidad de Aire

4 Contaminantes en el Aire Ambiental
Contaminantes Principales Monóxido de Carbono (CO) Ozono (O3) Dióxido de Azufre (SO2) Partículas Óxidos de Nitrógeno (NOx) Plomo (Pb) Contaminantes Peligrosos en el Aire Benceno Percloroetileno Cloruro de Metileno Dioxina Asbestos Tolueno Cadmio Mercurio Cromo Muchos otros USEPA ha identificado seis contaminantes principales que son comunes y nocivos para la salud y el bienestar de los humanos. USEPA se refiere a ellos como Contaminantes de Criterio. Los contaminantes tóxicos del aire (HAPs) son aquellos que pueden o no ser nocivos para la salud y el bienestar de los humanos y que están clasificados como contaminantes que no son de criterio, ya que estos no han pasado por todo el proceso regulador que los convierte en contaminantes de criterio. El Título III de la Ley de Aire Limpio de 1990 ha identificado una lista de 188 HAPs.

5 ¿Qué Causa la Contaminación en el Aire?
Los procesos de la naturaleza que producen contaminantes son clasificados como fuentes biogénicas. Las actividades de los humanos que producen contaminantes en el aire son clasificados como fuentes antropogénicas. Antropogénicos: calefacción y energía eléctrica; transportes, industria, recreación, actividades diarias. Biogénicos: rayos, viento, crecimiento de esporas.

6 Fuentes Biogénicas (ocurren naturalmente) de contaminantes en el aire
Entre los ejemplos de Fuentes biogénicas se incluyen los árboles y la vegetación, escapes de gas, rayos, volcanes, fuegos forestales y tormentas con viento. Si bien no es posible controlar en nivel de estas emisiones naturales, su presencia es un factor importante a considerar cuando se elaboran estrategias para control del ozono. La vegetación es la fuente biogénica predominante de COV. La actividad microbiana es responsable por la emisión de NOx y los gases de efecto invernadero de CO2, metano (CH4) y N2O. La actividad microbiana en los suelos es responsable de la generación de NOx y de N2O en las tierras agrícolas y en las sabanas. El metano es emitido por acción microbiana en suelos inundados o en otros microambientes anaeróbicos. El CO2 es liberado por la descomposición aeróbica de biomasa. Los rayos son una fuente de NOx. Los escapes de petróleo y de gas son fuentes de COV, metano y HAPs. El amoníaco producido por el ganado es otra fuente biogénica importante de contaminación. El amoníaco puede producir efectos ambientales mediante su reacción con los sulfatos en el aire ambiental para formar sulfato de amonio, que se manifiesta como “bruma” (en inglés se dice “haze.”).

7 Fuentes Antropogénicas (Hechas por el Hombre)
Móviles Estacionarias Puntuales Área Las fuentes antropogénicas incluyen fuentes móviles, estacionarias y fugitivas. Las fuentes móviles comprenden una gran variedad de vehículos, motores y equipos que generan contaminación en el aire y que se mueven o pueden ser movidos de un sitio a otro. Las fuentes estacionarias son aquellas que no se mueven, fijas en un sitio y que producen contaminación, tal como las plantas eléctricas, plantas químicas, refinerías de petróleo, instalaciones de manufactura y otras instalaciones industriales. Las fuentes estacionarias se clasifican como fuentes puntuales o fuentes de área. Una fuente puntual se refiere a una fuente en un sitio fijo, como lo es una chimenea o un tanque de almacenamiento que emiten contaminantes. Una fuente de área se refiere a una serie de fuentes pequeñas que juntas pueden afectar la calidad del aire en una región. Por ejemplo, una comunidad de casas que usan estufas de leña para calefacción se considerarían un fuente de área, aún cuando cada casa individual está contribuyendo en cantidades pequeñas de diferentes contaminantes. Las siguientes diapositivas mostrarán el tipo de emisiones de estas fuentes y el porcentaje asignado a sus emisiones en un programa de inventario de emisiones.

8 Fuentes Móviles Las fuentes móviles incluyen autos y camiones ligeros, camiones grandes y autobuses, vehículos recreativos de fuera de carretera (como motocicletas montañeras), equipo de finca y de construcción, motores marinos, aviones y locomotoras. En los Estados Unidos, las fuentes móviles (incluidos automóviles, motocicletas, camiones, autobuses y vehículos de fuera de carretera) actualmente se estima que son responsables de cerca de la mitad de todas las emisiones lanzadas al aire. Estas fuentes emiten tanto contaminantes principales (de criterio) como HAPs. La fuente principal móvil de contaminación del aire es el automóvil. Las categorías específicas de contaminantes incluyen 45 por ciento de las emisiones de COV, 50 por ciento de emisiones de NOx, aproximadamente 60 por ciento de las emisiones de CO y 50 por ciento de las emisiones de HAPs en las áreas urbanas de los EE.UU. Si bien en los Estados Unidos se ha logrado un avance sostenido en el control de fuentes móviles a nivel de vehículos individuales durante los últimos 40 años mediante el uso de tecnología efectiva en áreas tales como controles de motores, catalizadores de humos de escape y combustibles mejorados, todavía existe una amplia gama de problemas sin resolver. Los controles tan amplios en las fuentes móviles de contaminación del aire deben balancearse con la preservación de una calidad de vida que depende grandemente del uso de los medios de transporte.

9 Fuentes Móviles de uso en Carretera
Los vehículos utilizados en carreteras para el transporte de pasajeros o carga de mercancías, incluyendo: Vehículos de carga liviana (automóviles de pasajeros), Vehículos de carga pesada, y motocicletas. Cuyo combustible es típicamente: gasolina, Combustible diesel, o Combustibles alternativos, tales como alcohol o gas natural. Las fuentes móviles se clasifican como fuentes de carretera y fuera de carretera. Las fuentes de carretera incluyen vehículos usados para el transporte de pasajeros o de carga. Dentro de ellos se incluyen los vehículos livianos (carros de pasajeros), vehículos de trabajo pesado y motocicletas que se usan para el transporte por carretera. Los vehículos de carretera pueden utilizar gasolina, diesel u otros productos alternos como combustible, como alcohol o gas natural.

10 Emisiones de Vehículos y Equipo de uso Fuera de Carretera
Fuera de Carretera (también llamados fuera de la vía) incluyen: Equipo para trabajo a la intemperie Vehículos recreativos Maquinaria agrícola y de construcción Equipo de jardinería Embarcaciones marítimas Locomotoras Después de haber logrado un gran progreso en el control de emisiones en carreteras, ahora se le está prestando atención a toda una variedad de motores de uso fuera de carretera, que contribuyen significativamente a la contaminación del aire. Denominados como vehículos de “ uso fuera de carretera”, esta categoría incluye equipos para trabajo a la intemperie, vehículos recreativos, maquinaria agrícola y de construcción, equipos de jardinería, embarcaciones marítimas, locomotoras, aviones y muchas otras aplicaciones. La enmienda de 1990 a la Ley de Aire Limpio encargó a USEPA el estudio de la contribución de los motores de uso fuera de carretera a la contaminación del aire urbano y la regulación de los mismos si contribuyen a los problemas de calidad del aire. En 1991, USEPA publicó un informe en el que mostraba que el equipo de uso fuera de carretera emitía grandes cantidades de NOx, HC, CO y material particulado (PM). En términos generales, los motores de uso fuera de carretera tenían emisiones totales casi tan altas como los motores de uso en carretera. En el caso de material particulado, las emisiones de motores de uso fuera de carretera eran significativamente más altas que las emisiones de los de uso en carretera.

11 Emisiones de Motores de uso fuera de Carretera en EE.UU.
Estos gráficos muestran la composición de las emisiones de NOx, PM, HC y de CO en los Estados Unidos para motores de fuera de carretera en el año 2000. SI = motores de ignición por chispa (típicamente usan gasolina, gas natural o gas licuado de petróleo como combustible). CI = motores de ignición por compresión (típicamente usan diesel como combustible) SI grandes: monta-cargas, generadores, compresores, equipo de finca y de construcción. SI pequeños: podadoras de césped, sopladores de hojas, motosierras, equipo de servicio en aeropuertos SI recreativos: motos de nieve, vehículos para todo terreno, motocicletas montañeras. SI marinos: botes a gasolina y vehículos de agua de uso personal CI fuera de carretera: equipo de construcción como retro-excavadoras, equipo agrícola tal como tractores, equipo para manejo de materiales como monta-cargas de servicio pesado, equipo industrial como vehículos para servicio en aeropuertos y equipo utilitario como generadores y bombas. CI marinos: motores a diesel utilizados en botes recreativos, barcos comerciales.

12 Motores Diesel Los motores a diesel son usados por muchos camiones, buses, trenes, barcos y maquinaria fuera de carreteras. Los gases de escape de diesel son una mezcla que contiene más de 450 componentes diferentes, incluyendo vapores y partículas finas. Para las mismas condiciones de carga y motor, los motores a diesel liberan 100 veces más partículas que los motores a gasolina. Los motores a diesel se encuentran en todas partes. Muchas de las emisiones son contaminantes tóxicos del aire. Con el aumento en la evidencia de que los gases de escape de los motores a diesel representan un peligro importante para la salud, la reducción de contaminación por diesel se ha convertido en una prioridad pública. Si bien los autos a diesel son más eficientes que su contraparte a gasolina, la mayor parte de ellos emiten en la actualidad mucho más contaminación. Existe toda una serie de tecnologías de diesel limpio que están saliendo al mercado. Europa está promoviendo los autos a diesel para ayudar a controlar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), aunque el aumento en partículas podría hacer que no valga la pena el esfuerzo.

13 Contaminantes del Aire provenientes de Fuentes Estacionarias
Los contaminantes en el aire de fuentes estacionarias son producidos por actividades tales como: Quemado de combustibles tales como carbón mineral y petróleo en instalaciones de generación eléctrica; y Procesos industriales que emiten contaminantes al aire Una fuente estacionaria es simplemente cualquiera de ellas que no se mueve. A menudo se define para efectos de regulación como emisores grandes que lanzan tipos y cantidades relativamente consistentes de contaminantes. El término fuente de área se usa para describir las innumerables fuentes estacionarias pequeñas localizadas juntas y cuyas emisiones individuales pueden ser bajas, pero cuya emisión colectiva puede ser significativa. Los contaminantes del aire de fuentes estacionarias se producen por actividades tales como: Quema de combustibles tales como el carbón y el petróleo en instalaciones de generación eléctrica y Procesos industriales que emiten contaminantes en el aire. Las industrias que contaminan el aire incluyen refinerías, plantas químicas y metalúrgicas.

14 Contaminantes en el Aire de Fuentes Estacionarias (continuación)
Fuentes estacionarias son clasificadas como: Fuente Puntuales Puntos fijos tales como una chimenea o tanques de almacenamiento. Fuente de Área Serie de pequeñas fuentes que individualmente emiten pequeñas cantidades de un contaminante dado, pero pueden colectivamente emitir cantidades significantes. Las Fuentes estacionarias se clasifican como Fuentes puntuales o fuentes de área. Una fuente puntual se refiere a aquella en un sitio fijo que emite contaminantes al aire tales como una chimenea, tanque de almacenamiento, fugas en los equipos, áreas de manejo/tratamiento de aguas residuales de proceso, instalaciones de carga y descarga y venteos de procesos. Una fuente de área se refiere a una serie de pequeñas fuentes que en conjunto pueden afectar la calidad del aire en una región. Por ejemplo, una comunidad de casas que usan estufas de leña para calefacción se considerarían una fuente de área, aún cuando cada casa individual está contribuyendo en cantidades pequeñas de diferentes contaminantes. Otros ejemplos de fuentes de área típicas incluyen las lavanderías en seco, instalaciones de reparación de vehículos, carreteras polvorientas, quemas a cielo abierto y estaciones de gasolina.

15 Fuentes Fugitivas Las emisiones fugitivas son emisiones que no pueden razonablemente pasar a través de una chimenea, conductos de estufas, conducto de ventilación u otra abertura de funcionamiento equivalente. Los ejemplos incluyen: Masas de terrenos abiertos Pilas de almacenaje químico Baños químicos abiertos y contenedores químicos Polvo al lado de la carretera Agricultura y actividad en fincas y ranchos Emisiones naturales Las fuentes fugitivas desempeñan un papel muy importante como fuentes de contaminación del aire. Tanto los compuestos orgánicos volátiles (COV) como el material particulado (PM) son importantes emisiones fugitivas. Junto con condiciones meteorológicas, las emisiones fugitivas pueden generarse en una parte de un país y afectar otras áreas. Los contaminantes que son arrastrados por el viento pueden viajar cientos de kilómetros afectando la visibilidad y la salud.

16 Transporte a Larga Distancia de la Contaminación en el Aire
La contaminación del aire puede ser transportada a grandes distancias. Por ejemplo, la contaminación en el aire producida en el medio oeste de los Estados Unidos puede tener efectos adversos en lagos y bosques en la costa este del país. Los patrones de clima global y regional y las condiciones topográficas locales afectan la forma en que los contaminantes son transportados y dispersados. Esta es una simulación del transporte de CO a través del globo, con base a datos del año 2000.

17 Contaminación en el Aire de Interiores
Químicos liberados de materiales de construcción modernos y mobiliario Contaminantes en el Aire Exterior Los niveles de contaminantes en el aire adentro de las casas, escuelas y otros edificios puede ser mayor que el nivel de contaminantes en el aire exterior. Moho y Bacterias Químicos de los productos de limpieza Gases de combustión de chimeneas y estufas de leña Pelusa y Pelo Animal Otra fuente de contaminación del aire es el aire de interiores. Los niveles de contaminantes en el aire dentro de las casas, escuelas y otros edificios pueden ser mayores que el nivel de contaminantes en el aire exterior. La contaminación del aire interior comprende una mezcla de contaminantes que penetran desde el exterior y los que son generados en el interior. Durante los últimos años, la cantidad de evidencia científica ha indicado que el aire dentro de las casas y otros edificios puede estar más seriamente contaminado que el aire exterior de las ciudades más grandes y más industrializadas. Otra investigación indica que la gente pasa aproximadamente el 90 por ciento de su tiempo al interior de las viviendas. Además, la gente que puede estar expuesta a contaminantes interiores durante periodos largos de tiempo a menudo es la más susceptible a los efectos de la contaminación interior. Estos grupos incluyen a niños, ancianos y enfermos crónicos, sobre todo aquellos que sufren de enfermedades respiratorias o cardiovasculares. Existen muchas fuentes de contaminación del aire interior en las casas. Estas fuentes incluyen la combustión (petróleo, gas, keroseno, carbón, leña, productos de tabaco), materiales de construcción, alfombras húmedas o mojadas, gabinetes o muebles fabricados con ciertos productos de madera prensada, productos para la limpieza del hogar, sistemas centrales de aire acondicionado y calefacción, humidificadores y fuentes externas tales como el radón, plaguicidas y la misma contaminación del aire exterior. Las fumarolas de Monóxido de Carbono del garaje adjunto Fumarolas químicas de pinturas y solventes El humo del cigarrillo contiene más de 4000 químicos Gases incluyendo radón filtrándose por las bases

18 Patrones de Emisión de NOx en EE.UU. por Categoría de Fuente
Emisiones de NOx de EE.UU. por Categoría de Fuente, 2002 Varios Combustión Voy a mostrarles las categorías de fuente que en los Estados Unidos contribuyen para cada uno de los contaminantes de criterio. En este gráfico se ilustran las fuentes tradicionales de emisiones de NOx con base al inventario anual de emisiones en EE.UU. para 2002. Como dijimos anteriormente, debido a que el NO se convierte rápidamente en emisiones de NO2 en el ambiente, las emisiones estimadas que se reportan en esta diapositiva se asumen que son de NOx en forma de NO2. En esta figura se muestra que las dos principales fuentes de emisiones de NOx son la quema de combustibles y el transporte. Juntas estas dos fuentes comprenden el 93 por ciento del total de emisiones de NOx. ¿Esta diapositiva sería igual para su país? Transporte Procesos Industriales

19 Patrones de Emisión de SO2 en EE.UU. por Categoría de Fuente
Emisiones de SO2 de EE.UU. por Categoría de Fuente, 2002 Procesos Industriales Combustión Transporte En este gráfico se ilustran las fuentes tradicionales de emisión de SO2 con base al inventario anual de emisiones en EE.UU. para 2002. La industria de servicios eléctricos públicos comprende la mayor parte de la categoría de quema de combustibles. Las plantas que usan carbón como combustible han sido sobre todo en los Estados Unidos, los mayores contribuyentes de emisiones de SO2. ¿Esta diapositiva sería igual para su país? Varios

20 por Categoría de Fuente, 2002
Emisión de CO en EE.UU. por Categoría de Fuente Emisiones de CO de EE.UU. por Categoría de Fuente, 2002 En este gráfico se ilustran las fuentes tradicionales de emisión de CO con base al inventario anual de emisiones en EE.UU. para 2002. Como puede verse, más del 80 por ciento de las emisiones de CO se originan en el transporte. ¿Esta diapositiva sería igual para su país?

21 por Categoría de Fuente, 2002
Emisiones COV Antropogénicas en EE.UU. por Categoría de Fuente Emisiones COV en EE.UU. por Categoría de Fuente, 2002 Las dos fuentes principales de COVs son el transporte (~42 por ciento) y los procesos industriales (~45 por ciento). Las emisiones de COV de procesos industriales han disminuido un 26 por ciento en parte debido a la implementación de controles con base a las Tecnologías de Control Máximo Alcanzable (MACT) que afectan industrias químicas y de solventes específicas en los EE.UU. Las recientes medidas de control para reducir las emisiones provenientes del sector de transportes incluyen regulaciones para reducir la volatilidad de los combustibles y las emisiones de NOx y COVs de los tubos de escape de motores. La efectividad de estas medidas de control se refleja en un decrecimiento de las emisiones de COV en vehículos de carretera. ¿Esta diapositiva sería igual para su país?

22 Patrones de Emisiones de PM10 en EE.UU.
Quema de combustible Las fuentes principales de partículas MP tamaño 10 micras (PM 10) provienen de la quema de combustibles, transportes y procesos industriales. EPA también está centrando su atención en las partículas PM tamaño 2.5 micras (PM 2.5). ¿Esta diapositiva sería igual para su país?

23 Patrones de Emisión de Plomo en EE.UU.
Quema de combustible Como se dijo anteriormente, las emisiones de plomo son muy bajas según el informe de USEPA del año 2002. No obstante, el sector manufacturero es ahora la fuente principal de concentraciones de Plomo en el aire ambiental y se ha renovado el interés por aquellos aspectos asociados a procesos industriales que usan Plomo en sus programas de manufactura. La tendencia de largo plazo de las emisiones de Pb es muy clara. Debido a la eliminación de la gasolina con plomo, las emisiones (y concentraciones) de este metal disminuyeron drásticamente durante los años 1980 y 1990s. Hubo una disminución aproximada en las emisiones de Plomo de 93 por ciento entre 1982 y 2002. ¿Esta diapositiva sería igual para su país?

24 ¿Cuáles son los Principales Contaminantes de Interés para el Programa del Aire de Centroamérica y RD? ¿Cuáles son las Fuentes Principales de Contaminación en Centroamérica y RD? Pregúntele al grupo cuáles son los principales contaminantes de interés en el Programa del Aire en Centroamérica y Republica Dominicana.

25 Fuentes Estacionarias de Centroamérica y Republica Dominicana
Pregúntele al grupo el nombre de algunas de las fuentes primarias estacionarias de contaminación del aire en Centroamérica y Rep. Dominicana

26 Fuentes de Área de Centroamérica y Republica Dominicana
Pregúntele al grupo el nombre de algunas de las fuentes de área importantes en Centroamérica y Rep. Dominicana.

27 Fuentes Estacionarias Móviles
Lugares Clave de Centroamérica y RD para: Fuentes Estacionarias Móviles Comente sobre las diferentes regiones en Centroamérica que tienen emisiones estacionarias, móviles, de área y fugitivas que están por encima del nivel normal.

28 Repaso del Capítulo Contaminantes Principales a considerar
Fuentes de Contaminación en el Aire Natural vs. originada por humanos Móviles vs. estacionarias Los seis contaminantes comunes de interés identificados por USEPA son: monóxido de carbono, ozono, dióxido de azufre, material particulado, óxidos de nitrógeno y plomo. USEPA también ha identificado 188 contaminantes tóxicos del aire. Las fuentes de contaminación del aire pueden ser naturales u originadas por actividad humana. Las fuentes de contaminación del aire también se clasifican como móviles y estacionarias.

29 Actividad con Herramienta de Planeamiento MCA
[Utilizando la herramienta de planificación para Manejo de la Calidad del Aire (MCA), los participantes practicarán identificando y analizando información y temas relacionados con fuentes locales.]