Dr. Carlos Alexander Lucho Constantino Pachuca, Hidalgo Febrero, 2015 Reunión sobre Estudios y Proyectos en materia de contaminación atmosférica en la Zona de Tula-Tepeji y Pachuca, Hidalgo, Composición elemental de material particulado PM10 e identificación de fuentes emisoras en la región Tula-Tepeji Dr. Carlos Alexander Lucho Constantino   Pachuca, Hidalgo Febrero, 2015

Principales Fuentes de Emisión Industria del Petróleo y Petroquímica Generación de Energía Eléctrica Industria del Cemento y la Cal Fuente: Inventario de emisiones del 2002 (SEMARNAT y COEDE, 2006)

Partículas PM10 en Tlaxcoapan Variación espacial y temporal NOM anual PM10 = 40 µg/m3 NOM diario PM10 = 75 µg m-3 NOM diario PM10 = 120 µg m-3 NOM anual PM10 = 50 µg/m3 SERIE DE TIEMPO DE LAS PARTÍCULAS PM10 DURANTE EL PERIODO JUNIO A DICIEMBRE, 2007 SERIE DE TIEMPO DEL PROMEDIO MENSUAL DE LAS CONCENTRACIONES ATMOSFÉRICAS DE PM10 DURANTE 2007 NOM-025-SSA1-2004 MODIFICACIÓN A LA NOM-025-SSA1-2004 3

y el Norte de la Ciudad de México Promedio de la masa y concentraciones de elementos en PM10 de Tlaxcoapan, Hidalgo y el Norte de la Ciudad de México Se identificaron 16 elementos (Si, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Sr, Hg, Pb) asociados a las PM10. El Si>Ca>S fueron los elementos que presentaron las concentraciones más altas en la fracción gruesa en ambas épocas de monitoreo (lluvia y estiaje). El análisis factorial (rotación Varimax) de la concentración de los elementos presentes en el material partículado (PM10), permitió identificar 7 factores asociados con las fuentes de emisión de estos contaminantes: Industria de la fundición metálica y/o incineración Industria de la construcción y cemento, Combustión de petróleo, generación de energía, motores de vehículos, industria en general, polvo del suelo. a Miranda et al., 2004. Los valores de la desviación estándar están en el paréntesis

COMPOSICIÓN ELEMENTAL EN LA REGIÓN DE TULA-TEPEJI DURANTE EL 2007 Concentraciones de metales durante las temporadas de lluvia (junio-septiembre) y estiaje (octubre-diciembre) de 2007 (Martínez-Carrillo et al., 2010; Martínez-Reséndiz, 2009; Ramírez-Reyes 2009). Concentración promedio en μg/m-3 Tlaxcoapan Atitalaquia Atotonilco Tula Metal Estiaje Lluvia Ca 7617 2801 10285 5332 12764 7520 3228 Cu 27 15 23 16 13 73 Fe 670 457 702 478 596 477 426 Mn 20 18 12 Ni 8 25 9 24 Pb 41 28 32 35 22

MONITOREO DE (PM10) en la región Tula-Tepeji, 2008 NOM 75 µg m-3 Variación temporal del PM10 en los sitios TX, AI, AO y TU durante los meses de febrero a abril y junio a octubre de 2008.

MONITOREO DE (PM10) Figura 2. Variación temporal de la concentración elemental de PM10 en los sitios TX, AI, AO y TU durante los meses de febrero a abril y junio a octubre de 2008.

Estándar primario / organismo regulador PM10 y metales Promedio de la masa y concentraciones de elementos en la fracción gruesa de Actopan, Tlaxcoapan, Hidalgo y el norte de la Ciudad de México. Serie de tiempo de PM10 en Actopan y Tlaxcoapan. Elemento Tlaxcoapan 2013   Tlaxcoapan* 2010 Actopan Estándar primario / organismo regulador μg m-3 Filtros 16 21 PM10 (μg m-3) 62(25) 46(5) 42(25) 20 μg m-3 Anual/ USEPA Ca(ng m-3) 5380(524) 4930 (940) 5653(2560) nr Mn 63 (16) 15 (2) 16(12) Fe 458(172) 511 (35) 658(420) Cu 19(10) 12 (1) 16(15) Zn 16 (6) 17 (2) 17 (7) Pb 39(21) 25 (2) 37(24) 1.5 mg m-3 NOM-026-SSA1 1993 0.15 µg m-3/ USEPA *Martínez-Carrillo et al., 2010

Estándar primario / organismo regulador Concentración promedio de elementos en material partículado (PM10 y PM2.5) en el Estado de Hidalgo Metales Zimapán PM10 Zimapán PM2.5 Los Remedios PM10 Los Remedios PM2.5 Tepeji del Rio b Tlaxcoapana Atitalaquiab Atotonilco de Tula b Estándar primario / organismo regulador (ng m-3) As 12(12.72) 5(4) 4(2) 4(3) nd nr Ca 4693(3539.8) 1304(933) 1615(473) 318(123) 3228(1844) 5535(3956) 7745(5062) 10142(6160) Cl 91(40.87) 54(25) 68(23) 66(37) 300(206) 286(257) 404(246) Cr 7(3.41) 7(2) 7(1) 8(4) 11(8) 14(7) 17(16) 32(114) Cu 7(5.47) 3(2) 2(1) 73(113) 22(23) 17(21) 15(21) Fe 569(305.07) 156(130) 502(181) 115(48) 426(154) 578(200) 587(299) 538(279) K 278(141.27) 148(78) 251(102) 128(64) 420(214) 569(434) 667(483) 862(705) Mn 18(9.23) 6(4) 12(6) 13(5) 17(8) 15(8) 18(10) Ni 8(6.52) 3(1) 4(5) 24(12) 19(12) 13(12) 17(20) 24 ng m-3 Anual/ USEPA Pb 26(33) 12(13) 9(5) 9(6) 32(25) 34(18) 30(20) 27(22) 1500 ng m-3Diario / USEPA Rb 9(4.55) 7(4) 8(3) S 1276(854.37) 906(577) 993(640) 901(576) 2343(1018) 3610(1221) 2621(1571) 2647(1901) Se 6(4.39) 6(2) Sr 13(5.70) 11(5) 10(3) Ti 58(31.71) 15(11) 52(20) 13(4) 42(21) 63(28) 62(31) 53(38) V 7(5.35) 6(6) 9(13) 8(17) 120(146) 42(41) 48(43) 64(87) 100 ng m-3 Anual/ WHO Zn 32(23.70) 12(11) 10(5) 36(20) 26(21) 29(23) 31(26) nd= no determinado; nr= no reportado. a Martínez-Resendíz, 2008; b Ramírez-Reyes, 2010

CINVESTAV – IPN Departamento de Toxicología ESTIMACIÓN DE IMPACTOS EN LA SALUD HUMANA, POR LA EXPOSICIÓN A PARTÍCULAS SUSPENDIDAS Y DIÓXIDO DE AZUFRE, EN LA REGIÓN TULA-TEPEJI, HIDALGO M. en C. Eva Margarita Melgar Paniagua Directora de Tesis: Dra. Andrea M. G. De Vizcaya Ruiz Comité de Asesores: Dra. Elizabeth Vega , IMP Dr. Carlos A. Lucho, UPP Dr. Stephen Rothenberg, INSP Dra. Luz Ma. Del Razo, CINVESTAV Dra. Betzabet Quintanilla, CINVESTAV 19 DE ABRIL DE 2012

ESCENARIOS DEFINIDOS 2005 2015 2030 PM SO2 LOS BENEFICIOS ASOCIADOS A LA REDUCCIÓN EN LAS EMISIONES DE CONTAMINANTES EN LA REGIÓN AL AÑO: 2015 y 2030. 2005 2015 2030 20 mil ton/año PM - 10 % 22 mil ton/año 16 mil ton/año 16 mil ton/año - 25 % - 25 % SO2 214 mil ton/año 64 mil ton/año 64 mil ton/año - 70 % - 70% Población: 364,775 hab Población: 411,092 hab Población: 460,401 hab

∑ VARIABLES CONSIDERADAS IRA Asma Bronquitis y neumonías De Salud Ambientales Modelo estadístico Mortalidad 2004 a 2008 Todas las causas Regresión de Poisson DLM Causas específicas Función Spline PST ∑ Enf. Respiratorias + Enf. Isquémicas del corazón + Enf. Cerebrovasculares PM10 Temperatura SO2 Morbilidad: O3 IRA NO2 Asma Binomial negativo Bronquitis y neumonías DLM Enf. cerebrovasculares Función Spline Enf. Isquémicas del corazón

SERIE DE TIEMPO: MORTALIDAD, PST Y TEMP. MÍNIMA

SERIE DE TIEMPO: IRA, PST Y TEMP. MÍNIMA De acuerdo a la gráfica existe una relación inversa entre los casos de IRA y la temperatura mínima (°C), es decir, a menor temperatura mayor número de IRA.

CONCLUSIONES: MORTALIDAD El incremento de infecciones respiratorias agudas, asma y mortalidad (todas las causas y por causas específicas) en la región de Tula-Tepeji está asociado con la contaminación del aire por partículas, aún cuando las concentraciones de PM estén por debajo de los limites máximos permisibles establecidos por la NOM. Diversos estudios han confirmado que la mayoría de los efectos asociados con la contaminación del aire no solo persisten unos pocos días, sino que persisten por más de un mes después de la exposición (Goodman et al. 2004; Kelsall et al. 1997; Schwartz and Dockery 1992, 1992a; Schwartz and Marcus 1990; Zonobetti et al. 2003). Este estudio Rosales-Castillo, et al., 2001 Tula- Tepeji ZMVM Por cada  10µg/m3 PM10: Mortalidad todas las causas: RR: 1.0% (95% IC: -0.5, 2.5) , rezago 3 semanas Mortalidad por causas específicas:  RR: 1.9% (95% IC:- 0.3, 4.2) rezago 3 semanas 0.96% mortalidad respiratoria, 1.82% mortalidad cardiovascular

CONCLUSIONES: IMPACTOS Los niveles de concentración simulados, en el 2005, se asociaron con: 318 muertes (considerando mortalidad infantil, mortalidad de personas mayores de 65 años, mortalidad por todas las causas y mortalidad por causas específicas), 72 admisiones hospitalarias por enfermedades respiratorias y 3,622 nuevos casos de infecciones respiratorias agudas, bronquitis crónica y asma. Se observó que los sectores eléctricos (TFPR) y petrolero (RPMH) son los que produjeron mayores efectos en la salud de la población con 145 y 128 casos de mortalidad; y 1,703 y 1,479 casos de morbilidad, respectivamente. El sector del cemento y la cal contribuyó con 44 casos de mortalidad y 512 casos de morbilidad.

CONCLUSIONES GENERALES Se observó una asociación entre el incremento en la mortalidad y la morbilidad con cambios semanales en las concentraciones de PM en la región de Tula-Tepeji. Una reducción en la contaminación del aire atribuida a las fuentes industriales que prevalecen en la zona resultaría en una reducción en el número de casos de enfermedades respiratorias como en la mortalidad asociada a estas enfermedades, y consecuentemente una reducción de gastos de salud o costos externos, en el mediano (2015) y largo plazos (2030). El uso de modelos de calidad del aire y de impactos en la salud son herramientas útiles para analizar problemáticas ambientales y de la salud en regiones contaminadas, para apoyar el diseño de políticas ambientales.

PERSPECTIVAS Llevar a cabo un análisis de series de tiempo con datos diarios, e incluyendo parámetros de humedad relativa y precipitación como variables confusoras, y otros contaminantes incluyendo gases como O3, NOx y SO2. Realizar modelación de calidad del aire en cuencas atmosféricas más que en regiones. Estudiar la asociación morbi-mortalidad - contaminación del aire, apoyándose en diferentes pruebas clínicas en la población relacionadas con enfermedades respiratorias. Evaluar y describir la relación existente entre los tóxicos en el aire, el material particulado y sus constituyentes, con los efectos en la salud de la población, tomando en cuenta los contaminantes medidos en los sitios de monitoreo, así como las concentraciones medidas en ambientes interiores o por medio de monitoreos personales.