Capítulo 6: Modelado de Contaminación del Aire

1. Capítulo 6:Modelado de Contaminación del Aire

2. Resumen del Capítulo • Introducción al Uso de Modelos • Beneficios del Uso de Modelos • Posibles Papeles Para el Uso de Modelos • Requisitos de Información Para el Uso de Modelos de Dispersión • Actividad con Herramienta de Planeamiento MCA

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

4. Introducción al Modelado El modelado provee una estimación matemática de la concentración de contaminantes alrededor de una fuente con base a: • Emisiones de fuente y parámetros de liberación de emisiones • Datos meteorológicos • Área topográfica • Otra información relevante

5. Beneficios del Modelado • Permite estimar las concentraciones de contaminantes de una fuente específica • Permite estimar las concentraciones según escenarios tomando en cuenta las peores condiciones. • Permite estimar las concentraciones de una fuente antes que sea construida • Los resultados pueden ser confirmados con datos de monitoreo

6. Posibles Papeles del Modelado • Determinar cuáles fuentes contribuyen el mayor riesgo para la salud y enfocar los recursos en controlar estas fuentes. (Exploración) • Estimar la tasa de emisión que puede rendir un nivel de concentración “seguro” para establecer los límites de las emisiones. • Estimar las concentraciones futuras de los contaminantes de las fuentes antes que sea permitido construirlas. • Estimar las reducciones emisión/concentración para varios escenarios de control de contaminación en el aire para equilibrar el riesgo para la salud y la economía. • Comparar concentraciones con los umbrales de riesgo para la salud para estimar el riesgo de una fuente. • Predecir el efecto de las actividades regulatorias en la calidad del aire.

7. Seleccionar un Modelo Apropiado La selección de un modelo para un análisis en particular de calidad del aire depende de ciertos factores, incluyendo: • La complejidad meteorológica y topográfica del área • El nivel de detalle y exactitud necesaria para el análisis • Los recursos disponibles • La competencia técnica del modelador • El detalle y la exactitud de los datos disponibles (es decir, inventario de emisiones, datos meteorológicos, datos de calidad del aire)

8. Información Necesaria para el Modelo • De la Fuente • Del Contaminante • Meteorológica • Topográfica • Otra

9. Información de la Fuente • Tipo de Fuente(s) • Puntual (estacionaria) • De Área • Móvil (puede ser una “fuente en línea”) • Fugitiva • Biogénica

10. Información adicional de Fuente • Contaminantes que la fuente emite • Tasa de Emisión de cada Contaminante • Para fuentes puntuales, parámetros de liberación de emisiones para cada punto de emisión: • Altura de la chimenea • Velocidad de las emisiones • Temperatura de las Emisiones • Diámetro de la chimenea • Localización • Para fuentes biogénicas, el uso de la tierra para cada cuadrícula definida.

11. Información de los Contaminantes • Reactividad • Reactivo, se descompone rápidamente en la atmósfera • Persistente, nunca se descompone causando acumulación en el ambiente

12. Meteorología • Modelos a corto plazo • A menudo contienen varios de los escenarios de meteorología de las peores condiciones que pueden ocurrir en cualquier lugar por periodos cortos de tiempo • Modelos a largo plazo • Necesitan datos meteorológicos a largo plazo (varios años) que incluyen: • Velocidades del viento • Direcciones del viento • Temperaturas ambientales • Clases de Estabilidad

13. Topografía • Muchos modelos suponen terrenos planos para hacer la estimación de la concentración menos intensiva en cuanto a trabajo. Para la exploración esto es razonable • Si el terreno alrededor de la fuente está más alto que la fuente, las concentraciones al nivel del suelo serán subestimadas cuando se asume que el terreno es plano. • Algunos modelos permiten que se introduzcan alturas reales de los sitios receptores alrededor de la fuente para estimar la concentración a este nivel más alto del terreno. • Algunos modelos fueron desarrollados para topografía especial.

14. Otra Información Detallada La información adicional puede hacer que las concentraciones de contaminantes sean más exactas: • Turbulencia Térmica - ¿Está el área alrededor de la fuente urbanizada/pavimentada (inestable) o es rural (estable)? • Turbulencia Mecánica - ¿Existen edificios alrededor del punto de liberación de emisiones que podrían cambiar la dispersión?

15. Modelos Disponibles • La USEPA recomienda varios modelos de dispersión del aire en la siguiente página de Internet: • http://www.epa.gov/scram001/aqmindex.htm • La USEPA también tiene un modelo multimedia que considera un aporte de la fuente a la contaminación en el aire, del agua y del suelo. La información acerca de este modelo está disponible en: • http://www.epa.gov/asmdnerl/Multimedia/MIMS/MIMSdownload.html • Los modelos para fuentes naturales y biogénicas están disponibles en: • http://www.globeis.com y en http://www.epa.gov/asmdnerl/biogen.html

16. Utilizando los Resultados del Modelo En general, los resultados de los modelos pueden ser utilizados de las siguientes formas: • Exploración • Son usados para identificar los problemas o fuentes más críticas de calidad del aire que necesitan ser consideradas primero • Pueden también indicar cuáles fuentes no constituyen un riesgo para la salud con base a los peores escenarios • Mejor estimación de la concentración: • Comparar los resultados de concentración de umbrales detallados de corto o de largo plazo, crónico o de riesgo agudo para la salud, a fin de determinar si hay riesgo para la salud. • Multiplicar la concentración(es) a largo plazo por el riesgo unitario de cáncer y así estimar el riesgo de cáncer.

17. Dónde Conseguir la Información Necesaria para el Modelado • Información de la Fuente • La información específica debe ser obtenida de cada fuente • Para información general, estimaciones o comparación con otras fuentes similares, USEPA tiene datos de inventarios de emisión en: http://www.epa.gov/ttn/chief/ • Información de los contaminantes disponibles USEPA • Hojas de Datos de Contaminantes (incluye propiedades físicas y efectos sobre la salud). Disponible en: http://www.epa.gov/ttn/atw/hlthef/hapindex.html • Valores de Umbral de Salud (estimaciones para riesgo unitario agudo, crónico y de cáncer). Disponible en: http://www.epa.gov/ttn/atw/toxsource/acutesources.html

18. Repaso del Capítulo • El Modelado de contaminación del aire puede ayudar a estimar el aporte de fuentes específicas a la concentración ambiental de contaminantes en el aire. • El modelado puede ser usado en situaciones en que no puede utilizarse el monitoreo. Por ejemplo, • Comparar diferentes escenarios de control • Estimar los escenarios con las peores condiciones. • Estimar las concentraciones de futuras fuentes. • Todos los modelos involucran incertidumbre. Esta incertidumbre debería ser considerada siempre cuando se utilicen los resultados de los modelos.

19. Repaso del Capítulo (Continuación) • Al seleccionar un modelo, pregunte “¿Cómo será utilizado el modelo específico? y ¿Qué datos son necesarios para correr este modelo?” • Conforme recolecta los datos generales, tales como meteorológicos y topográficos de varias áreas en su país, el modelado se hace más fácil, menos costoso y más exacto. • Los resultados del modelado pueden variar de bastante exactos hasta presunciones rápidas, dependiendo de la calidad de los aportes de datos. • El modelado podría no ser necesario dependiendo de las necesidades de su programa de Manejo de Calidad del Aire.

20. Actividad con Herramienta de Planeamiento MCA