Herramientas de simulación para la gestión de calidad del aire en ciudades intermedias

Por Beatriz Helena Aristizábal Zuluaga, Carlos Mario González Duque, Erika Marcela Trejos Zapata y 4 más

 En este libro se abordan de forma integral tres pilares de la gestión de la calidad del aire: los inventarios de emisión, el monitoreo de contaminantes del aire y la modelización numérica de contaminantes, a partir de su aplicación en una ciudad intermedia andina de Colombia, Manizales, capital del departamento de Caldas. La intención de los autores es que los lectores tengan un soporte técnico y científico de un caso de estudio en el que, además de la descripción de diversas bases teóricas asociadas principalmente con los componentes de inventarios de emisión y modelización numérica, se presente la aplicación concreta del uso de herramientas de simulación útiles para abordar las temáticas descritas. Los contenidos de este texto procuran brindar bases metodológicas y referentes de análisis de información que permitan su aplicación en otras ciudades, en especial ciudades intermedias, donde no se hayan abordado de forma conjunta estos temas de alta importancia en el estudio de la contaminación atmosférica en centros urbanos. 

• Idioma: Español
• Editorial: Universidad Nacional de Colombia
• Fecha de lanzamiento: 31 dic 2022
• ISBN: 9789585051133

Vista previa del libro

Capítulo 1

La problemática de la contaminación atmosférica. Antecedentes, enfoque y aplicación en ciudades intermedias

Según la Organización Mundial de la Salud (

OMS

,

WHO

por sus siglas en inglés), el aire limpio es un requisito básico para la salud y el bienestar humano (

WHO

, 2006). Sin embargo, su contaminación es una amenaza importante para la salud en todo el mundo. La contaminación del aire se define como la alteración causada por la presencia de gases en la atmósfera o partículas sólidas o líquidas en suspensión en proporciones distintas a las naturales, que pueden poner en peligro la salud del hombre, el bienestar de las plantas y animales; atacar diferentes materiales; reducir la visibilidad o producir olores nocivos (González, 2012). Cifras de la

OMS

indican que la contaminación del aire representa el mayor riesgo ambiental para la salud. Durante 2016, 4.2 millones de muertes prematuras en el mundo estuvieron relacionadas con la contaminación del aire en exteriores, principalmente, por la exposición a material particulado con diámetro menor o igual a 2.5 micrómetros,

PM

2.5 (

WHO

, 2018a). Cifras recientes indican que 9 de cada 10 personas respiran aire contaminado, lo cual es causante de hasta 7 millones de muertes al año alrededor del mundo (

WHO

, 2018b).

La preocupación por las consecuencias que acarrean los problemas de contaminación atmosférica ha aumentado por los efectos adversos sobre la población humana y la relación existente entre las emisiones de contaminantes y su impacto sobre el medio ambiente y el clima global (González, 2017). Las políticas tanto a nivel internacional como nacional en el tema de contaminación atmosférica destacan la necesidad de comprender el estado actual de la contaminación del aire. Es fundamental identificar los contaminantes de mayor importancia, sus fuentes principales y cantidades emitidas, la dinámica de transformación y dispersión de contaminantes en el ambiente y las concentraciones a las cuales está expuesta la población.

La situación es crítica, especialmente en centros urbanos caracterizados por el incremento en sus actividades industriales, mayores índices de motorización, mayor consumo de combustibles y recursos naturales no renovables; todo esto en parte por el aumento de la población en zonas urbanas. Estas actividades generan mayores emisiones de contaminantes del aire, problemática que es más acentuada en países emergentes o con economías en desarrollo, como es el caso de los países de América Latina (Franco, 2012). En 2018, la región de Latinoamérica y el Caribe tuvo un porcentaje de población urbana de 80.7 %, este es el segundo de la región y solo es inferior al porcentaje en Norteamérica, que cuenta con 82.2 % de población urbana. Colombia, en 2018, estuvo en la franja de países con más del 75 % de población urbana. Las proyecciones de población entre 2018 y 2050 indican que la población rural en Colombia tendrá una disminución del 35.8 % (

UN

, 2019).

La problemática de la contaminación atmosférica en Colombia y las políticas nacionales implementadas

En Colombia, la contaminación atmosférica se ha constituido en uno de los principales problemas ambientales. Según el documento Conpes 3943 de 2018 Política para el mejoramiento de la calidad del aire, en 2015, la baja calidad del aire en Colombia estuvo asociada a más de 8000 muertes por cáncer de pulmón y enfermedad cardiovascular en mayores de 44 años; hubo 22 muertes por todas las causas en menores de 5 años, así como 67 millones de enfermedades y síntomas respiratorios. Por otra parte, el Departamento Nacional de Planeación (

DNP

) reportó que la baja calidad del aire urbano tuvo la mayor contribución en la degradación ambiental en Colombia, generando costos cercanos a los 12.2 billones de pesos para el 2015, el 1.5 % del

PIB

. Esta cifra fue superior a la registrada en 2009 con 1.1 % del

PIB

y superó los costos asociados a otras problemáticas como la contaminación del aire en interiores (0.39 % del

PIB

) y la deficiente cobertura de agua potable y saneamiento básico (0.15 % del

PIB

) (

DNP

, 2018).

Para combatir esta problemática, en Colombia se han establecido una serie de políticas, guías y protocolos para impulsar la gestión del recurso aire, promoviendo su estudio y estrategias para disminuir la contaminación del aire en centros urbanos. Todas estas estrategias también están enmarcadas en los compromisos de la Agenda 2030 y los objetivos de desarrollo sostenible (Cepal, 2016); se destacan metas como: la reducción considerable del número de muertes y enfermedades causadas por la polución y contaminación del aire para el 2030 y la reducción del impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, metas relacionadas con la calidad del aire.

En 2010, se estableció la política de prevención y control de la contaminación del aire en Colombia, cuyo enfoque fue impulsar la gestión de la calidad del aire en el corto, mediano y largo plazo para alcanzar los niveles de calidad del aire adecuados para proteger la salud y el bienestar humano (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial [

MAVDT

], 2010a). Como parte de esta política se adoptó el protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire, el cual establece los lineamientos a seguir para la elaboración de planes de gestión de la calidad del aire (

PGCA

) (

MAVDT

, 2008). Recientemente, se publicó el documento Conpes 3943 de 2018, Política para el mejoramiento de la calidad del aire. Esta política planteó que, con el fin de formular políticas para combatir problemáticas ambientales, los Gobiernos deben conocer el estado del entorno natural y contar con medios consistentes y confiables para medir los cambios que en él se producen.

Específicamente, en el tema de contaminación atmosférica es de suma importancia identificar los contaminantes principales, las cantidades que se emiten, las fuentes que los generan, su localización, las variables que influyen en su dispersión y transformación, las zonas a donde son desplazados o transportados, así como las concentraciones a las que puede resultar expuesta la población. En este sentido, estudios relacionados con la calidad del aire y la posterior conformación de

PGCA

tienen como base tres elementos fundamentales: 1) elaboración de inventarios de emisión; 2) medición y vigilancia de los contaminantes atmosféricos; y 3) modelización de la calidad del aire. El desarrollo de estos componentes permite llevar a cabo estudios de exposición y estrategias para evaluar posibles escenarios futuros de emisión (figura 1). Estos temas son fundamentales para realizar análisis costo-beneficio de las implicaciones que tienen los fenómenos de contaminación del aire urbano sobre la población y la economía de las