102 - gobierno | gob.mx · 2017. 3. 18. · cisiones en materia de gestión de la calidad del aire....
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Introducción
El crecimiento de la población, el aumento en el consumo de combustibles, así como el incremen-to en la densidad de vehículos en circulación, en-
tre otras variables, contribuyen al deterioro de la calidad del aire. Es en las grandes ciudades y en los corredores industriales en donde se agudiza el impacto de todos es-tos elementos vinculados directamente con el desarrollo, teniendo como una de sus manifestaciones a la contami-nación atmosférica y sus consecuentes efectos en los eco-sistemas y en la salud de la población.
La evidencia internacional en cuanto a la asociación entre contaminación del aire y efectos en la salud ha sido contundente. De hecho, los estudios epidemiológicos realizados en la última década en más de 100 ciudades en el mundo han proporcionado los fundamentos para la revisión de las normas de calidad del aire en Estados Unidos, Europa y México. En los últimos años, se logró el establecimiento de una norma para partículas sus-pendidas de la fracción fina (aquellas con un diámetro aerodinámico menor a 2.5 micras, PM2.5) y actualmente en varios países se revisan los límites permisibles por la consistencia en los resultados ys que no se ha logrado identificar un umbral de concentración para la mayor parte de los efectos en la salud estudiados. Los resulta-dos de dichos estudios han sido un insumo valioso para desarrollar evaluaciones de impacto y de costo-beneficio en América y Europa, fundamentales para la toma de de-cisiones en materia de gestión de la calidad del aire.
En los últimos años se han observado algunas me-joras en la calidad del aire en las principales ciudades y zonas metropolitanas del país: Zona Metropolitana del Valle de México, de Guadalajara, de Monterrey, del Va-lle de Toluca, Puebla, Ciudad Juárez, Tijuana y Mexicali. Por ejemplo, se han registrado reducciones significativas en las concentraciones de monóxido de carbono (CO), bióxido de azufre (SO2) y bióxido de nitrógeno (NO2).
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Con excepción de Guadalajara, Mexicali y Ciudad Juá-rez, se han logrado mantener dentro de la norma las con-centraciones de CO en las otras ciudades; también, las concentraciones de NOx se encontraron dentro de los límites establecidos en las normas, salvo en en la Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG) y en la ZMVM; por último, en el caso del SO2 no se han excedido las nor-mas en ninguna de las ciudades mencionadas.
A pesar de las reducciones en los contaminantes men-cionados, en siete zonas urbanas del país se siguen reba-sando las normas de calidad del aire para el ozono (O3) y partículas con diámetro aerodinámico menor a 10 mi-cras (PM10) (cuadro 1). Así, en siete de las ocho ciudades con mencionadas —excepto Tijuana— los niveles de O3 rebasaron la norma horaria en el 2005 y la norma anual en el periodo 1998-2005. En forma similar, la ZMM, la ZMVT, Ciudad Juárez y Mexicali han registrado concen-traciones muy elevadas de PM10 en el periodo 1997-2005,
y no cumplen prácticamente en ninguno de estos años, ni con la norma de 24 horas ni con la norma anual.
Por ello, se hace indispensable continuar con los es-fuerzos para una adecuada y efectiva gestión de la calidad del aire, que se beneficia y hace más eficiente con infor-mación científica y técnica que permita caracterizar la problemática, evaluar tendencias y tener elementos para valorar medidas, estrategias y programas de control. El INE, a través de la Dirección General del Centro Na-cional de Investigación y Capacitación Ambiental (CE-NICA) y la Dirección General de Investigación sobre la Contaminación Urbana, Regional y Global (DGICURG), busca proporcionar esta información, que incluye la ca-racterización y la estimación de la magnitud de las fuen-tes de emisión, las características y concentraciones de los contaminantes en la atmósfera, la exposición de la población a dichos contaminantes, los posibles impactos en la salud y la evaluación de los beneficios por la ins-
Ciudades y zonas metropolitanas Ozono PM10 (1 hora > 0.11 ppm) (24 horas > 120 µg/m3)
Ciudad Juárez 4 naPuebla 7 11Zona Metropolitana de Monterrey 32 163Zona Metropolitana de Toluca 22 173Zona Metropolitana de Guadalajara 66 51Zona Metropolitana del Valle de México 233 34Tijuana 0 naMexicali 5 na
Cuadro 1. Días en que se excede el valor de la norma (promedio diario) para O3 y PM10 durante 2005 en seis ciudades mexicanas
Na = no aplicable: sólo existen mediciones cada 6 días en Ciudad Juárez, Tijuana y Mexicali.
Introducción
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trumentación de medidas de control. En este sentido, la investigación científica proporciona elementos para con-testar las siguientes preguntas:
• ¿En dónde existen problemas de contaminación?• ¿Quién es responsable de la emisión de contaminan-
tes atmosféricos?• ¿Qué impactos en la salud se asocian con las concen-
traciones ambientales de un contaminante, o bien las emisiones provenientes de una fuente específica?
• ¿Cómo mejoraría la calidad del aire y la salud de la población con el control de la contaminación?
Durante los últimos años, los estudios de investigación en la materia que se han llevado a cabo en el INE se han di-rigido a aportar información para contestar estas pregun-tas. El primer Inventario Nacional de Emisiones, la elabo-ración del Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico, el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), la investigación experimental de los contami-nantes atmosféricos, los estudios de exposición personal a contaminantes, el uso de herramientas de modelación para la estimación de impactos en la salud y la elaboración de estudios costo-beneficio de medidas de control, en gran medida han contribuido a la generación de información útil para el proceso de toma de decisiones. A continuación se hace un recuento de los estudios emblemáticos llevados a cabo en la materia, seleccionados por su relevancia e im-pacto para contribuir a la toma de decisiones en la gestión de la calidad del aire en el país.
Inventarios de emisiones
Durante el periodo 2001-2006 se dio un salto cualitativo trascendental en el desarrollo de inventarios de emisio-nes. El avance hasta ahora había sido parcial, ya que al inicio de la presente administración sólo se contaba con inventarios de emisiones para las principales concentra-
ciones urbanas del país, es decir, las zonas metropolitanas del Valle de México (ZMVM), Guadalajara, Monterrey y Toluca, así como para Ciudad Juárez, Tijuana-Tecate-Rosarito y Mexicali, que se habían formulado como parte de sus correspondientes Programas de Mejoramiento de la Calidad del Aire (PROAIRE), elaborados en su mayo-ría durante el periodo 1995-2000. El esfuerzo y el trabajo realizados durante los últimos años permiten que ahora contemos, por primera vez, con un inventario de emisio-nes que cubre todo el territorio nacional. Con ello, fue posible cumplir con el mandato legal del artículo 109 bis de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, y sentar un precedente que impulsa las ac-ciones para tener la mejor información disponible para la toma de decisiones relacionada con el mejoramiento de la calidad del aire en el país.
Los inventarios de emisiones son una herramien-ta básica en la gestión de la calidad del aire; para las autoridades federales, estatales y municipales poruqe constituyen un punto de partida para la evaluación de programas de gestión de la calidad del aire. Nuestros vecinos del norte, Estados Unidos y Canadá, cuentan con inventarios nacionales desde 1990 y 1992, respecti-vamente, que además actualizan al menos cada 6 años, lo que les ha permitido generar y sistematizar la infor-mación necesaria para su desarrollo, mejorar las téc-nicas y los métodos para la estimación de emisiones, utilizarlos para modelación de la calidad del aire y, por supuesto, fundamentar su política de calidad del aire en esta información.
El proyecto para conformar el primer Inventario Na-cional de Emisiones de México (INEM, www.ine.gob.mx/dgucurg/calaire/inem1999.html) comenzó con el interés mutuo de Estados Unidos y México de atender la problemática de calidad del aire en la frontera entre ambos países, debido al gran crecimiento demográfico y económico de la región. La preocupación principal era el incumplimiento de las normas de calidad del aire en am-
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bos lados de la frontera, especialmente por las altas con-centraciones de O3 observadas en el sur de California, las violaciones a las normas de calidad del aire de CO, PM10 y O3 en El Paso, Texas, y los problemas de visibilidad re-gistrados en el parque Big Bend del sur de Texas.
A partir de la firma del Acuerdo de La Paz en 1983 y, posteriormente, el Programa Frontera XXI, se sentaron las bases de colaboración entre ambos países en materia de calidad del aire y se proyectaron diversos estudios de colaboración para una mejor comprensión de los meca-nismos físicos y químicos involucrados en la dinámica de
los contaminantes en la zona. Para tal efecto, era nece-sario contar con un inventario de emisiones, por lo que desde 1995 comenzaron los esfuerzos y el apoyo de los grupos interesados para construirlo y para desarrollar capacidad técnica en México en la materia. Posterior-mente, el apoyo financiero y técnico se extendió para construir el inventario de emisiones de todo el país y ca-pacitar a las autoridades estatales y federales e institucio-nes académicas en la elaboración, usos y actualización de inventarios de emisiones.
¿Qué es el INEM 1999 y quiénes participaron en su desarrollo?
En el 2001 se inició el desarrollo del inventario nacio-nal de emisiones, con año base 1999 (INE et al., 2006), para caracterizar las principales fuentes de emisión de seis contaminantes para cada uno de los 2,443 munici-pios de la República Mexicana. El INEM-1999 contiene la estimación de emisiones provenientes de fuentes fijas (industria), móviles (relacionadas con el transporte), mó-viles que no circulan por carreteras (equipo agrícola y de construcción), de área y naturales (vegetación y fuentes geogénicas, es decir, la actividad volcánica), para óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx), compuestos orgánicos volátiles (COV), monóxido de carbono (CO), partículas suspendidas menores a 10 micras (PM10), par-tículas suspendidas menores a 2.5 micras (PM2.5) y amo-niaco (NH3).
Para este inventario las fuentes fijas se clasificaron de acuerdo con la jurisdicción en la que operan, incluyendo establecimientos industriales de jurisdicción federal, es-tatal y municipal. La división para clasificar a las plantas industriales, comerciales y de servicios en fuentes fijas o de área se basó en umbrales de emisiones; así, los esta-blecimientos con emisiones superiores a 1.0 Mg/año para NOx, SOx y COV y 1.5 Mg/año para PM10 se consideran como fuentes fijas, y aquellos con emisiones por debajo
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de los umbrales, como fuentes de área. Las fuentes de área también incluyen otros establecimientos y actividades, tales como gasolineras, tintorerías y fuentes fugitivas de partículas suspendidas (activi-dades de la construcción, por ejemplo), y vehículos como locomotoras, aeronaves y embarcaciones ma-rítimas comerciales.
En cuanto a las fuentes móviles, se trata de ve-hículos con autorización para circular por caminos públicos, ya sean carreteras o calles, por lo que esta categoría incluye automóviles particulares, motoci-cletas, taxis, microbuses, autobuses y camiones de carga pesada que utilizan diesel o gasolina. Los vehí-culos que funcionan con gas LP se consideran como combustión de gas LP en el sector transporte y se incluyen en las fuentes de área. Una categoría rela-cionada, pero considerada independientemente, son las fuentes móviles que no circulan por carreteras. En ella se incluyen los equipos automotores o portá-tiles cuya operación en caminos públicos está prohi-bida; en el INEM-1999 esta categoría se ha limitado al equipo a base de diesel utilizado en actividades de construcción y agrícolas, como grúas, niveladoras, tractores, aspersores, segadoras, etc.
Por último, las fuentes naturales, aquellas que emiten contaminantes atmosféricos que no provie-nen directamente de actividades humanas, se clasi-fican en este inventario en biogénicas y geogénicas. Las primeras incluyen las emisiones de COV pro-ducidas por bosques y cultivos, así como las de NOx provenientes del suelo. Por su parte, las segundas son aquellas de origen geológico, como volcanes, géise-res, manantiales de aguas sulfurosas y emanaciones de aceite que suelen registrarse en ambientes marinos, ente otros.
El INE encabezó la iniciativa para elaborar este pri-mer INEM-1999 y, más adelante, se incorporó al esfuerzo la Subsecretaría de Gestión para la Protección Ambien-
tal de la Semarnat. La integración del primer inventario nacional de emisiones fue resultado de un amplio pro-ceso de participación interinstitucional, que involucró a muchas dependencias y entidades públicas y privadas
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Cuadro 2. Metodología e información utilizada para el desarrollo del Inventario Nacional de Emisiones, 1999
Tipo de fuente
Grandes fuentes fijas: plan-tas de generación de energía eléctrica, refinerías y termi-nales de almacenamiento de combustibles
Otras fuentes fijas: industrias de alimentos, bebidas y taba-co, productos minerales no metálicos, textiles y curtido de pieles, manufactura de cerámica, entre otras
Fuentes de área
Otras fuentes de área, exclu-yendo polvo de caminos pavi-mentados y no pavimentados
Fuentes móviles (que transi-tan por carreteras)
Otras fuentes móviles (no carreteras): equipo de construcción y agrícola
Contaminantes
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5 y COV
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5 y COV
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5 y COV NH3
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5, COV y NH3
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5, COV y NH3
CO, SOx, NOx, PM10, PM2.5 y COV
Metodología y fuentes de información
Factores de emisión: EPA AP-42 (US-EPA, 1995) Información de SENER y PEMEX
Factores de emisión: EPA AP-42 (US-EPA, 1995) Información de las cédulas de operación anual federales y es-tatalesBase de datos DATGEN de la DGGCARETC
Uso de combustibles: Balance Nacional de Combustibles Base en datos de consumo de combustibles proporcionados por SENER (ERG, 2003c)
Factores de emisión: EPA AP-42 (US-EPA, 1995)
Información de instituciones de gobierno, cámaras industriales e instituciones académicas (SAGARPA, INEGI, ANAFAPYT, UNAM, etc.)
Estimación de emisiones: Modelo de demanda de recorrido (Trans-Engineering, 2004)Modelo MOBILE6-México (ERG, 2003b)
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(figura 1). Esta organización refleja la interdependencia que guardan las competencias de los tres niveles de go-bierno, pues la estimación de las emisiones de fuentes contaminantes requiere de información de los ámbitos federal, estatal y municipal.
El INE coordinó y apoyó los esfuerzos de recolección de información de otras dependencias gubernamentales y de la industria; asimismo, brindó asistencia técnica para la interpretación de inventarios locales previamente elaborados y de bases de datos existente. A su vez, la Sub-secretaría de Gestión para la Protección Ambiental co-ordinó el procesamiento de la información sobre fuentes fijas, y asumirá la responsabilidad de su mantenimiento y actualización, en coordinación con las dependencias ambientales estatales.
El apoyo financiero y técnico proporcionado por or-ganizaciones del ámbito internacional, como la Comisión para la Cooperación Ambiental de América del Norte (CCA), la Agencia de Protección Ambiental de Estados
Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) y la Asociación de Gobernadores del Oeste de los Estados Unidos de Nortea-mérica (WGA, por sus siglas en inglés), fue fundamental para este proyecto. En conjunto, estas instituciones apor-taron más de dos millones de dólares durante el periodo 2001-2006 para la contratación de consultores nacionales y extranjeros, el financiamiento de eventos, la construc-ción de capacidades, así como para el diseño del Sistema Nacional de Emisiones, que se explicará más adelante.
Las instituciones públicas y privadas de todas las entidades federativas, en especial las autoridades am-bientales estatales y municipales, aportaron informa-ción valiosa para integrar el inventario. Asimismo, fue imprescindible involucrar a las dependencias y entidades del sector energía, tales como la Secretaría de Energía (SENER), la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y Petróleos Mexicanos (Pemex), dada la importancia que dentro del inventario nacional tienen la producción, el manejo y el uso de combustibles. También diversas aso-
ANAFAPYT: Asociación Nacional de Fabricantes de Pinturas y Tintas; DATGEN: Datos Generales; DGGCARETC: Dirección General de Gestión de la Calidad del Aire y Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes; EPA: Environmental Protection Agency; ERG: Eastern Research Group; GloBEIS: Global Biosphere Emission and Interactions System; INEGI: Instituto Nacional de Estadística, Geogra-fía e Informática; NCDC: US. National Climatic Data Center; PEMEX: Petróleos Mexicanos; SAGARPA: Secretaría de Agricultura, Gana-dería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación; SENER: Secretaría de Energía; SMN: Servicio Meteorológico Nacional; UNAM: Universidad Nacional Autónoma de México; US: United States.Fuente: INE.
Cuadro 2. Metodología e información utilizada para el desarrollo del Inventario Nacional de Emisiones, 1999 (continúa)
Tipo de fuente
Fuentes naturales
Contaminantes
NOx, VOC, CO
Metodología y fuentes de información
Factores de emisión:Información proporcionada por SMN, NCDC, UNAM, SA-GARPAModelo GloBEIS3 (Yarwood, et al., 2002).
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Figura 1. Instituciones participantes en el desarrollo del Inventario Nacional de Emisiones, 1999.
ciaciones industriales, entre ellas la Asociación Nacional de Fabricantes de Pinturas y Tintas, A.C. (ANAFAPYT), Asociación Nacional de la Industria Química (ANIQ), la Cámara Nacional de la Industria de la Perfumería y Cos-mética (CANIPEC), la Cámara Nacional de la Industria
de la Transformación (Canacintra) y la Cámara Na-cional de la Industria de Lavanderías (Canalava) fueron consultadas para recabar información sobre actividades económicas, uso y consumo de solventes, aplicación de plaguicidas, etc.
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Desarrollo y capacitación para el desarrollo del INEM-1999
El INEM-1999 se integró con la misma base metodoló-gica utilizada en los inventarios locales elaborados hasta entonces en México (cuadro 2). Sin embargo, por su al-cance nacional, fue necesario desarrollar y adaptar cier-tas metodologías, en particular, para la estimación de emisiones de fuentes móviles que circulan por carretera y las que no circulan por carretera. Para mayor detalle de los métodos de estimación y modelos utilizados, se pue-de consultar el propio Inventario Nacional de Emisiones, 1999 (INE et al., 2006).
Como apoyo y orientación para autoridades locales y estatales, académicos y otros interesados, se elaboró una guía para la elaboración y los usos de inventarios de emisiones, que proviene de la integración, adaptación y actualización de otros manuales de inventarios de emi-siones (Radian, 1996a; Radian, 1996b; Radian, 1996c; Radian, 1997a; Radian, 1997b; Radian, 2000; ERG, 2002; ERG, 2000). Esta herramienta incluye aspectos de pla-neación e instrumentación para el desarrollo de inven-tarios de emisiones; características de las fuentes fijas, móviles, de área y naturales; metodologías básicas y más comunes en el mundo para desarrollar inventarios; iden-tifica la paquetería de cómputo y bases de datos dispo-nibles para la elaboración de inventarios; y, por último, incluye los lineamientos básicos para su desarrollo con fines de modelación de la calidad del aire (véase http://www.ine.gob.mx/dgicurg/calaire/inem_fort_capa.html; INE, 2005a).
Adicionalmente, durante la elaboración del INEM-1999 se llevaron a cabo talleres sobre los aspectos prác-ticos para integrar inventarios de emisiones y se ofreció una capacitación básica a las autoridades ambientales estatales, que les permitió realizar las primeras verifi-caciones de aseguramiento de calidad con sus propios datos. Estos talleres, además, sirvieron como foro para
identificar las necesidades de las autoridades estatales y las delegaciones de Semarnat para mantener, manejar y usar de manera eficaz la información sobre calidad del aire en sus propias regiones.
Información sobre emisiones nacionales
El principal resultado de este proyecto multianual (ade-más de las herramientas metodológicas y de los materia-les de capacitación que se desarrollaron y de los mate-riales de capacitación) es la información sobre emisiones generada a nivel nacional. Esta información se concentra en tres productos: el informe del inventario de emisio-nes de los estados de la frontera norte de México (INE, 2005b), el Sistema Nacional de Emisiones (SINE), y el in-forme final del INEM-1999 (INE et al., 2006).
El desarrollo del inventario de emisiones de la fronte-ra norte permitió afinar la metodología, la organización y el manejo de la información, como paso previo a su aplicación en el resto de las entidades del país. Asimis-mo, sirvió como insumo para los esfuerzos de gestión de la calidad del aire en la zona fronteriza México-Estados Unidos.
Por su parte, el SINE, concebido por el grupo de traba-jo que ha participado en la elaboración del inventario de emisiones en el INE y en la Subsecretaría de Gestión para la Protección Ambiental, ha contado con apoyo financie-ro de la CCA y con recursos federales. Desde su origen, el SINE se concibió como una herramienta que permitiera consolidar en un solo sistema la información sobre inven-tarios de emisiones del país, es decir, aquella incluida en el INEM-1999, así como la correspondiente al Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero, por año, por estado, municipio o sector. Asimismo, el SINE contará con un enlace directo a la base de datos del Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes (RETC) administrada por la Subsecretaría de Gestión para la Protección Ambiental. El SINE arrancó a finales de 2005
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con la información del inventario de gases de efecto in-vernadero y entrará en operación plenamente a finales de 2006 (http://aplicaciones.Semarnat.gob.mx/sine/). Este sistema proporcionará acceso público a esta información mediante procedimientos transparentes y flexibles, faci-litando también su actualización, ya que las autoridades locales podrán incorporar y dar mantenimiento a la in-formación sobre emisiones de su entidad.
El Inventario Nacional de Emisiones de México, 1999
Con el INEM-1999 se cuenta por primera vez en nuestro país con información esencial para la gestión de calidad del aire a nivel nacional. Por ejemplo, es posible distinguir la contribución porcentual de distintos sectores o entidades a las emisiones totales de los contaminantes atmosféricos incluidos en el inventario. Así, como puede observarse en la Figura 2, sin considerar las fuentes geogénicas, es decir, la actividad volcánica, las fuentes antropogénicas con ma-yor contribución a las emisiones de SOx en el país son las plantas de generación de electricidad (56.2%), seguidas por los procesos de manufactura y otros procesos industriales (17.3%), las refinerías de petróleo y el consumo industrial de combustibles (13.6%).
Asimismo, el inventario reveló que para el NOx las principales fuentes de emisión de origen antropogénico, (es decir, aquéllas que no son de origen natural) como las actividades y prácticas agrícolas, incluyendo la apli-cación de fertilizantes y plaguicidas, son las fuentes mó-viles (vehículos automotores), seguidas de las fuentes móviles que no circulan por carreteras (equipo de cons-trucción y agrícola) y por las plantas de generación de electricidad (figura 3). En conjunto, estas tres categorías son responsables de más del 68% del total de emisiones de NOx reportadas en el INEM-1999.
En forma análoga, para PM10 y PM2.5, el 80% del total de emisiones antropogénicas de estos contaminantes se
asocia con otros usos de combustibles (fuentes de área), con procesos de manufactura y otros procesos indus-triales, así como con polvos fugitivos y plantas genera-doras de electricidad. Finalmente, en cuanto a los COV, casi el 85% de las emisiones no biogénicas (no prove-nientes de suelo y vegetación) se asocia con el uso de solventes, los vehículos automotores, la distribución de combustibles (gasolina y gas LP), y otros usos de com-bustibles (fundamentalmente combustión doméstica de leña).
Asimismo, el INEM-1999 permite identificar las emi-siones contaminantes por fuente emisora de cada entidad federativa. Por ejemplo, en relación con las fuentes fijas, las mayores emisiones de NO2 se presentan en Coahuila dada la presencia en el estado de dos grandes plantas car-boeléctricas; en cuanto a las emisiones de SO2, el estado de Hidalgo es el principal emisor, ya que en él se asientan importantes plantas de generación de energía eléctrica y refinerías de petróleo; en Veracruz se presentan las ma-yores emisiones de COV, por ser éste un estado con una prominente industria química y petrolera; finalmente, las emisiones principales de PM10 y PM2.5 se presentan en Sonora, relacionadas con las actividades mineras y plan-tas de generación de energía eléctrica que hay en dicho estado (figura 4).
En un análisis similar, en relación con las fuentes móviles, se encuentra que Jalisco es el principal estado emisor de NOX debido a la circulación de vehículos pe-sados a diesel; el Distrito Federal presenta importantes emisiones de COV provenientes de vehículos y camio-nes ligeros a gasolina; en forma comparable, los vehícu-los y camiones ligeros a gasolina son los responsables de grandes emisiones de CO en el estado de México, Nuevo León y Veracruz (figura 5).
De esta forma, el INEM permitió identificar por pri-mera ocasión las principales fuentes de contaminación atmosférica en el país, con el desarrollo y utilización de metodologías uniformes que permiten comparar las
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Figura 2. Emisiones antropogénicas de SOx: contribución por sector en México, 1999
Fuente: INE et al., 2006.
Figura 3. Emisiones antropogénicas de NOx: contribución por sector en México, 1999
Figura 4. Emisiones de fuentes fijas en México, 1999
Fuente: Elaboración propia de los autores con base en resultados del Inventario Nacional de Emisiones, 1999 (INE et al., 2006).
Fuente: INE et al., 2006.
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piedra angular de la gestión de la calidad del aire y estan-darte del acceso a la información ambiental en México. Además de la versión impresa y en disco compacto, el archivo electrónico con el texto del documento, así como sus anexos y cuadros, se encuentran disponibles en la pá-gina de Internet del INE: http://www.ine.gob.mx.
Retos y oportunidades
El principal reto que se presenta para la próxima admi-nistración federal 2007-2012 es consolidar los esfuerzos para la actualización del INEM-1999, mediante el forta-lecimiento de los mecanismos de coordinación con las autoridades ambientales estatales, así como dentro del propio nivel federal entre las diversas dependencias y sectores que pueden proveer la información que requie-
emisiones entre entidades federativas y municipios, así como herramientas de modelación adaptadas a México. Con estos insumos, es posible identificar —o, en su caso, ratificar— las líneas de acción prioritarias para mejorar la calidad del aire en el territorio nacional, en cuencas específicas o en zonas metropolitanas y urbanas. De la misma manera, la información sobre emisiones desagre-gada a nivel municipal permite la aplicación de modelos de la calidad del aire, la evaluación de medidas de control de emisiones y el análisis de las tendencias de emisiones, útiles para los interesados en el sector académico, priva-do y público.
El INEM-1999 representa un paso importante hacia una cultura de recopilación, reporte y análisis de datos sobre emisiones a la atmósfera en nuestro país, y se en-cuentra a disposición de los usuarios e interesados, como
Figura 5. Emisiones de fuentes móviles en México, 1999
Fuente: Elaboración propia de los autores con base en resultados del Inventario Nacional de Emisio-nes, 1999 (INE et al., 2006).
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re la conformación de un inventario de emisiones. A ma-nera de ejemplo, cabría mencionar el hecho de que al-rededor de 20% de las fuentes de jurisdicción federal y 50% de las de jurisdicción estatal no informan a las auto-ridades correspondientes sobre sus emisiones, elemento que resulta en una subestimación de las emisiones rea-les. Adicionalmente, se presenta el problema de registros con calidad deficiente o en forma incompleta, lo que re-sulta en estimaciones de emisiones con un mayor grado de incertidumbre.
El inventario ha permitido identificar las carencias en la información disponible para la estimación de emi-siones. En este sentido, la mayor área de oportunidad identificada durante la conformación del inventario fue el desarrollar mecanismos y estrategias para lograr la disponibilidad de información para la estimación de emisiones de diversas fuentes.
Sin duda, la formalización de la relación con otras de-pendencias y cámaras industriales para la obtención de información necesaria de mejor calidad y más comple-ta, tanto la que ya se encuentra disponible como aquella que es necesario generar específicamente para México, constituye uno de los mayores retos para la actualización del INEM-1999. En este sentido, las dependencias cuya información es fundamental incluyen a la Secretaría de Energía (SENER), a la Comisión Federal de Electricidad (CFE), a Petróleos Mexicanos (Pemex), a la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), a la Secretaría de Comuni-caciones y Transportes (SCT), así como asociaciones y cámaras industriales, entre las que destacan la Asocia-ción Nacional de Fabricantes de Pinturas y Tintas, A.C. (ANAFAPYT), la Asociación Nacional de la Industria Química (ANIQ), la Cámara Nacional de la Industria de la Perfumería y Cosmética (CANIPEC), la Cámara Nacional de la Industria de la Transformación (CANA-CINTRA) y la Cámara Nacional de la Industria de La-vanderías (CANALAVA), entre otras. En forma similar,
al interior del sector, el llevar a cabo modificaciones y ajustes a la regulación existente y a los procedimientos vigentes puede permitir que los reportes de emisiones de la industria que ya existen sean el medio para recolectar cierta información que no se ha colectado en forma sis-temática, que no ha contado con los controles de calidad adecuados, o que no se ha incluido como requerimiento para el reporte de emisiones de la industria.
En lo referente a la generación de información espe-cífica para el país, necesaria para reducir la incertidum-bre en la estimación de las emisiones de todas las fuentes incluidas en el INEM-1999, algunas de las prioridades se centran en el desarrollo de factores de emisión de fuen-tes fijas; la generación de datos de actividad de fuentes móviles a nivel municipal; el desarrollo de los insumos para estimar las emisiones asociadas con las categorías que mayor incertidumbre presentaron en este inventario o que no fue posible estimar, como sucede con ciertos equipos incluidos en las fuentes móviles que no circulan por carretera, con polvo proveniente de caminos pavi-mentados/no pavimentados, y con la erosión del viento.
Así, para la estimación de emisiones de fuentes fijas se utilizaron en su mayoría factores de emisión de la EPA (cuadro 1), que se basan en pruebas realizadas en Estados Unidos, es decir, no necesariamente representan de ma-nera adecuada las tecnologías, procedimientos de opera-ción, condiciones de los equipos y de mantenimiento, la calidad de los combustibles, etc., que existen en nuestro país. Con base en los resultados del INEM-1999, ahora sabemos que para México sería recomendable comenzar por desarrollar estos factores para los tipos de fuentes que representan las mayores emisiones totales: plantas para la generación eléctrica, la industria del petróleo y gas (refinerías, exploración de petróleo y gas, terminales de almacenamiento) y la industria de productos de mine-rales no metálicos (ERG, 2006a).
También, para reducir la incertidumbre de las emi-siones de fuentes fijas, es necesaria la recolección de
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información, como el calendario de operación, infor-mación sobre los parámetros de chimenea y datos para el cálculo de emisiones por “proceso”. El calendario de operación permitiría desarrollar patrones temporales y los parámetros de chimenea (características específicas de los puntos de emisión, tales como altura y diámetro de chimenea, tasa de emisión, temperatura de los ga-ses de salida, etc.), requerimientos para la utilización del inventario con fines de modelación de la calidad del aire. Por otra parte, se requiere incluir en los reportes de emisiones de industrias de jurisdicción federal y estatal la información relativa a las emisiones por “proceso”, es decir, aquellas relacionadas con el manejo de mate-riales, uso de solventes y desengrasantes en las instala-ciones industriales, y otras fuentes de contaminación no asociadas con la combustión. Se calcula que pueden asociarse con emisiones significativas de compuestos de azufre, por ejemplo, algunas operaciones que se llevan a cabo durante la refinación de petróleo, en cuyo caso se estima que las contribuciones por “proceso” pueden lle-gar a representar más del 10% de las emisiones totales asociadas con la combustión en las refinerías.
En lo referente a la estimación de las emisiones de fuentes móviles, la metodología utilizada en el INEM-1999 fue desarrollada para cubrir la falta de información sobre actividad vehicular a nivel municipal en nuestro país, pero sería conveniente que para la actualización del inventario se recopile información para hacer esti-maciones con menor grado de incertidumbre. Para ello, se requiere de investigación orientada a la obtención de información sobre los kilómetros recorridos por vehí-culo (KRV) y las características de la flota vehicular a nivel local. Con base en estas áreas de oportunidad, el INE actualmente elabora un diagnóstico nacional de información sobre actividad vehicular, distribución de la flota, tasas de emisiones, etc., que esté disponible o que se haya generado en cada entidad federativa. Con base en el diagnóstico se conformará una guía metodo-
lógica introductoria que permitirá auxiliar a autorida-des estatales o municipales en la recopilación y el pro-cesamiento de información para estimar las emisiones de fuentes móviles, utilizando los métodos disponibles más rigurosos en el contexto de la mejor información disponible.
El INEM-1999 es el primer inventario de emisiones desarrollado en el país que incluye las emisiones de fuen-tes móviles que no circulan por carreteras. Sin embar-go, en esta categoría sólo se incluyó equipo agrícola y de construcción, pero debiera incorporar a futuro también equipo industrial/comercial —como montacargas, etc. —, botes recreativos, equipo utilizado en operaciones de tala y desmonte, entre otros. Para incluirlos en las si-guientes actualizaciones del inventario se requiere de la caracterización y la distribución de este tipo de equipos y de su nivel de actividad.
En cuanto a las emisiones de polvos de caminos pa-vimentados y no pavimentados, es prioritario el desarro-llo y la recopilación de la información necesaria para su estimación, dado que han resultado ser una fuente de emisión significativa de PM10 y PM2.5 en la mayoría de los inventarios de emisiones existentes. Sin embargo, en el INEM-1999 se optó por no incluirlas por la incertidum-bre asociada con los muy escasos datos o su carencia total de datos para alimentar el algoritmo que se utiliza para su cálculo, tales como el contenido de limo en caminos no pavimentados y la carga de limo en caminos pavimen-tados. En forma similar a la resuspensión de polvos en caminos, la categoría de emisiones por erosión del viento no se incluyó en el INEM-1999, aunque esta vez debido a la falta de una metodología confiable, incluso en otros países, para su estimación.
Finalmente, el contar con un inventario de emisiones a nivel nacional ofrece la oportunidad de utilizarlo con fines de modelación de la calidad del aire, útil, a su vez, en el contexto de evaluación de impactos (véase sección de Evaluación de impactos y análisis costo-beneficio, de
119
Calidad del aire
este capítulo). A la fecha en México se han realizado evaluaciones de la calidad del aire en algunas zonas me-tropolitanas o industriales utilizando modelos tridimen-sionales, pero nunca se ha hecho un esfuerzo a nivel na-cional. Por ello, y dada la necesidad que existe de evaluar el impacto potencial de estrategias de control de emisio-nes a nivel nacional, para apoyar la toma de decisiones por parte de las autoridades ambientales de nuestro país (por ejemplo, evaluar el impacto de la aplicación de una nueva norma sobre calidad de combustibles en la calidad del aire a nivel regional o nacional), el INE inició un estu-dio para identificar y seleccionar, entre las diferentes he-rramientas de modelación disponibles en el mundo, un modelo que pueda ser instalado y operado en el INE con los recursos de cómputo y de información disponibles. En forma paralela, la utilización de los datos que se gene-raron para el INEM con fines de modelación requiere de la desagregación espacial y temporal de las emisiones, así como de la especiación de grupos químicos, como COV, NOx y PM.
Por ello, en seguimiento de las actividades de me-jora e investigación del INEM-1999, el INE ha conti-nuado la colaboración técnica con la EPA, la WGA y la CCA para realizar estudios y proyectos, incluyendo, como elemento fundamental, el desarrollo de capacida-des. Como parte de estos proyecto se debe contemplar la elaboración de guías sobre técnicas específicas para la estimación de emisiones de fuentes fijas, móviles, de área y naturales; procesos de control y aseguramiento de la calidad de los inventarios de emisiones; y estima-ción de emisiones de partículas menores a 2.5 micras (PM2.5). También, la actualización periódica del inven-tario por medio de la elaboración de materiales de ca-pacitación, a usarse en talleres de capacitación, que la Subsecretaría de Gestión para la Protección Ambiental dirigirá en el futuro próximo.
Monitoreo de la calidad del aire
Antecedentes
A fin de diseñar y evaluar cualquier programa de ges-tión y mejoramiento de la calidad del aire, es indispensa-ble contar con datos consistentes generados a través del monitoreo atmosférico. En este contexto, el monitoreo de los contaminantes atmosféricos generados por las di-versas fuentes de emisión es una referencia obligada para conocer el estado del medio ambiente y, por ende, para poder definir estrategias de mejoramiento de la calidad del aire. En otras palabras, no se puede establecer metas de mejoramiento de la calidad del aire si no se cuenta con esquemas de vigilancia de la calidad ambiental. El moni-toreo atmosférico es una herramienta fundamental para alcanzar estos objetivos.
Desde principios de la década de los 70, en el siglo pasado, la entonces Subsecretaría de Medio Ambiente de la Secretaría de Salubridad y Asistencia ya brindaba asesoría a los pocos estados de la República Mexicana, incluyendo el Distrito Federal, que contaban con equi-po de monitoreo manual para partículas suspendidas totales. Desde esa época a la fecha, las áreas responsa-bles de la calidad del aire en el gobierno federal, han continuado brindando apoyo, asesorando e incluso suministrando equipo de monitoreo, manual y auto-mático, a los distintos estados del país. Actualmente, como resultado de los cambios de diseño institucional en el sector medio ambiente y recursos naturales, el INE tiene la atribución de apoyar con asesorías, ca-pacitación, calibraciones, inspecciones técnicas, pro-gramas de aseguramiento y control de calidad y de manejo de datos, así como en el diseño de redes, a los estados que tienen o que planean instalar redes de mo-nitoreo atmosférico. De esta manera, en los últimos 5 años se ha brindado apoyo a 60 localidades, lo que refleja el esfuerzo que el personal del INE realiza para
120
atender la demanda de los gobiernos locales, munici-pales e incluso de la industria.
El INE y el monitoreo de la calidad del aire
Una de las primeras acciones que el INE desarrolló para que el apoyo en materia de monitoreo de la calidad del aire que se brinda a los estados sea más eficaz y eficien-te, así como para fortalecer esta actividad a nivel nacio-nal, fue elaborar un Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico, PNMA (INE, 2003, véase http://www.ine.gob.mx/cenica/pnma.html), con el objetivo principal de garantizar la calidad de los datos que se generan. A raíz de la presentación pública de este programa en noviem-bre del 2003, se logró implementar un esquema de tra-bajo, integrado por varias etapas, que a su vez se confor-man de diferentes actividades de apoyo y servicio a los sistemas y programas locales de monitoreo de la calidad del aire.
La instrumentación de dicho programa permitirá ga-rantizar un diagnóstico y una vigilancia del estado de la calidad del aire a nivel nacional, que genere información real, válida y comparable entre los diferentes sitios y re-des del país, como instrumento fundamental en el esta-blecimiento de políticas ambientales de protección a la salud de la población y de los ecosistemas. Antes de que culmine la primera fase del programa en el 2007, se con-tará con criterios y procedimientos consistentes y uni-formes en los sistemas de monitoreo, con lo que podrá manejarse información representativa y comparable, lo que representará un hito en los primeros treinta años de monitoreo de la calidad del aire en México. Asimismo, este programa incluye el fortalecimiento de la plataforma de información, denominada Sistema Nacional de Infor-mación de Calidad del Aire, SINAICA, que es un sistema transparente de acceso a la información de monitoreo at-mosférico generada por las principales redes localizadas en el país, con el que cualquier persona interesada y con
acceso a Internet puede constatar los datos de concen-traciones de contaminantes atmosféricos, prácticamente en tiempo real, de las principales ciudades del país.
El PNMA tiene como objetivo Instaurar un progra-ma de monitoreo atmosférico que garantice un diagnós-tico y vigilancia del estado de la calidad del aire a nivel nacional, que genere información real, válida y compara-ble entre los diferentes sitios y redes del país, como ins-trumento fundamental en el establecimiento de políticas ambientales de protección a la salud de la población y de los ecosistemas. Como parte de las actividades corres-pondientes a la Primera Etapa del PNMA, hasta junio de 2006 se han concluido los siguientes elementos:
• Diagnóstico de la situación actual de los sistemas de monitoreo atmosférico a nivel nacional.
• Establecimiento del marco de referencia de procedi-mientos de monitoreo atmosférico.
• Fortalecimiento del Sistema Nacional de Informa-ción sobre la Calidad del Aire (SINAICA).
• Fortalecimiento del monitoreo de calidad del aire y estimación de las capacidades de las ciudades actual-mente participantes.
• Fomento al cumplimiento de los procesos de descen-tralización.
Como se desprende del documento Situación ac-tual del monitoreo atmosférico en México (Fentanes, O., et al, 2004), actualmente existen 25 sistemas de monitoreo atmosférico automático administrados por entidades públicas en México. Adicionalmente, exis-ten 6 redes de empresas privadas en zonas de influen-cia de sus plantas. En general se tiene un registro de 53 sitios con actividad de monitoreo en el país, ya sea manual o automática. En la gran mayoría de los ca-sos, se cuenta únicamente con equipos de medición de SO2, O3, PST y PM10. Cabe destacar que México es el único país en toda América Latina que cuenta con
Monitoreo de la calidad
del aire
121
Calidad del aire
Figura 6. Ciudades con actividad de monitoreo de la calidad del aire en la República Mexicana
Fuente: DGCENICA, 2006.
este número de ciudades con equipo de monitoreo; sin embargo, es en las principales ciudades del país don-de se concentra la mayor parte del equipamiento en operación, en tanto que en varias ciudades medianas y zonas de influencia industrial aún debe ampliarse el equipamiento y los parámetros a medir. El número de equipo por ciudad o institución de redes automáticas operando, así como los parámetros que se miden, se resumen en cuadro 3.
En forma adicional a lo anterior, los gobiernos del Distrito Federal, Querétaro, Nuevo León, Guanajuato, estado de México, el municipio de Ciudad Juárez y el propio INE operan en total 8 unidades móviles de mo-nitoreo de la calidad del aire debidamente equipadas. Por su parte, las estaciones ubicadas en localidades de la frontera norte son operadas en coordinación con la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Uni-dos (USEPA). Actualmente, el INE participa en el pro-
122
Cuadro 2. Monitoreo atmosférico en México
Ciudad Número de equipos de monitoreo por contaminantes Número O3
1 CO1 SO21 NO0
1 PM2.51 PM10
1 PM2.52 PM10
2 PST2 de equipos
25 redes automáticas oficiales operando
Aguascalientes, Ags. 2 2 2 2 3 3 14Mexicali, B.C. 4 4 2 4 1 1 4 2 22Tecate, B.C. 1 1 1 1 4Rosarito, B.C. 1 1 1 1 1 1 1 7Tijuana, B.C. 3 3 1 3 1 1 3 1 16Cd. Juárez, Chih. 3 3 6 12ZMVM 20 25 26 19 8 15 7 13 133Durango, Dgo. 1 1 2 1 5Goméz Palácio, Dgo. 1 1 1 1 1 5Celaya. Gto. 3 2 2 3 10Irapuato, Gto. 3 3 3 3 12León, Gto. 2 2 2 2 2 10Silao, gto. 1 1 1 1 1 5Salamanca, Gto. 3 3 3 3 1 2 1 16Tula, Hgo. 1 1 1 1 1 1 6ZMG, Jal. 8 8 8 8 8 40ZMVT, Edomex. 7 4 7 7 7 2 5 39Cuautla, Mor. 1 1 1 1 4Ocuituco, Mor. 1 1 1 1 1 5Cuernavaca, Mor. 1 1 1 1 4 8Morelia. Mich. 1 1 1 1 1 1 6ZMM, N.L. 5 5 5 5 5 5 30Puebla, Pue. 4 4 4 4 4 20San Luis Potosí, S.L.P. 2 2 2 2 1 1 10Villahermosa, Tab.. 1 1 1 1 1 5
1 Estaciones de monitoreo automático. 2 Estaciones de monitoreo manual.Fuente: DGCENICA. INE, 2006.
Monitoreo de la calidad
del aire
123
Calidad del aire
ceso de transferencia de las redes de Baja California al gobierno estatal.
La infraestructura de monitoreo de la calidad del aire en operación en el territorio nacional, beneficia aproxi-madamente a 33 millones de personas, lo cual represen-ta un tercio de la población total del país. Sin embargo, este monitoreo se refiere a los contaminantes conocidos como criterio (CO, SO2, O3, PM10 y NOx), por lo que es necesario incluir de manera rutinaria en las mediciones de calidad del aire las partículas PM2.5, debido a su im-pacto en la salud de las personas expuestas a este conta-minante. Actualmente, sólo en la Ciudad de México y en Monterrey se mide rutinariamente este contaminante. En la Figura 6, se ilustran las localidades con actividades de monitoreo automático o manual hasta junio de 2006.
Cada ciudad cuenta con un equipamiento distinto y su nivel de desempeño varía en función de la consis-tencia y la capacidad técnica operativa, así como de los recursos financieros, materiales y logísticos aplicados. No obstante, se ha podido documentar que el nivel de capacidad técnica y compromiso del personal involu-crado en la operación de las redes es alto, y constituye una fortaleza en la mayoría de las ciudades con redes de monitoreo. En contraste, destaca la insuficiencia de asig-nación presupuestal y organizaciones administrativas en las que, por lo general, el personal responsable de las redes de monitoreo ocupa un nivel jerárquico inferior al tipo de servicio de especialidad que prestan.
La implementación de procedimientos estándar y el control y aseguramiento de la calidad de los datos son imprescindibles para lograr la compatibilidad y la comparabilidad de la información de la calidad del aire de las diferentes ciudades. Estas línea de actividad del INE recibe apoyo de la Agencia de Cooperación Inter-nacional del Japón (JICA), a través de un convenio de colaboración con duración de tres años denominado Fortalecimiento del Monitoreo de la Calidad del Aire en México, que incluye tanto recursos financieros para
el equipamiento del Laboratorio de Calibraciones y Transferencia de Estándares y las dos estaciones de mo-nitoreo de la calidad del aire operadas por el INE, como
Proyecto de cooperación INE-JICA para el Fortalecimiento del Monitoreo de la Calidad del Aire en México
Objetivo: fortalecer el monitoreo atmosférico en México.
Resultados esperados:
• Desarrollo y consenso de un marco de procedimientos de las prácticas de monitoreo atmosférico.
• Fortalecimiento y ampliación del laboratorio de cali-braciones y transferencia de estándares para ser un laboratorio de referencia a nivel nacional.
• Instrumentación de técnicas de evaluación de redes de monitoreo.
• Manual de manejo y análisis de datos de monitoreo atmosférico del país.
• Fortalecimiento de instrumentos de difusión de la in-formación como apoyo en la sensibilización de toma-dores de decisiones y público en general.
• Diseño de la segunda fase del Programa Nacional de
Monitoreo Atmosférico 2007-2010.
Como parte de las actividades de cooperación, se ha culminado la elaboración de manuales sobre: a) monito-reo de la calidad del aire, b) diseño de redes, c) instalación de equipo de monitoreo, d) operación, mantenimiento y calibración de equipo, e) aseguramiento y control de cali-dad, f) manejo de datos y g) auditoría. Esto permitirá sen-tar las bases para regir las redes bajo un mismo estándar nacional.
124
para la formación de recursos humanos relacionados con los sistemas de monitoreo a nivel nacional.
Construcción y operación del SINAICA
En relación con el acceso del público a la informa-ción del monitoreo de la calidad del aire, destaca el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), el cual reúne y difunde a través de la Internet los datos generados por las principales redes automáti-cas de monitoreo atmosférico de la República Mexicana. Esta información es útil tanto para especialistas en la materia e investigadores como para funcionarios de los tres órdenes de gobierno, iniciativa privada y público in-teresado en consultar los niveles de concentración de los
contaminantes atmosféricos. El SINAICA se conforma por datos en tiempo casi real, datos históricos, y datos validados por las redes de monitoreo. En este sentido, el sistema ofrece una plataforma confiable para depositar y difundir los datos de las concentraciones de los conta-minantes atmosféricos. También resuelve, ante las múl-tiples solicitudes de varias áreas del sector, un solo canal de recepción y distribución de los datos, lo cual favorece un análisis descentralizado y transparente de la informa-ción de la calidad del aire en el país, así como el acceso inmediato a los datos. El SINAICA representa un impor-tante logro después de treinta años de monitoreo y ges-tión de la calidad del aire en México.
Al respecto de la instrumentación del SINAICA, cabe destacar que la operación y la administración
Figura 7. Tecnologías de transmisión de datos y número de ciudades incluidas en el SINAICA
Construcción y operación
del SINAICA
Integración de bases de datos en forma centralizada (INE-
DGICURG)
Integración por bloques de los datos de las redes de monitoreo
al SINAICA
Integración automática de los datos de las
redes de monitoreo al SINAICA
JICA aprueba el Fortalecimiento del
Sistema Nacional de Monitoreo: extensión
de la cobertura del SINAICA
100% de consistencia y comparabilidad
de los datos de las redes de monitoreo
Fax, disquete o correo-e
Módem
Internet
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1995
1994
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
125
Calidad del aire
de los sistemas de monitoreo son responsabilidad de los gobiernos locales, por lo que para la implementa-ción de dicho sistema se requiere de una constante interacción entre el personal del INE y con los res-ponsables operativos y administrativos de cada uno de los sistemas de monitoreo. De manera adicional, esta interacción se ha convertido en una ventana de comunicación sobre los criterios de homologación de los procedimientos de monitoreo atmosférico y de la administración de la información de la calidad del aire del país.
El SINAICA debe considerarse una herramienta di-námica dada su vinculación con los avances informáti-cos, a los que se debe su continua transformación y op-timización. La cobertura y la consistencia del SINAICA ha aumentado con los cambios tecnológicos relacionados con los procesos de envío y recepción de datos. De hecho, el SINAICA ha logrado alcanzar mejores estándares de
consistencia y comparabilidad por la ampliación y la re-novación de los instrumentos de medición y los sistemas de adquisición de datos. Al respecto, la JICA ha otorga-do importantes apoyos financieros para el desarrollo de herramientas y la modernización del sistema con meca-nismos de consulta abierta vía Internet. En la figura 6 se describe la forma en que ha evolucionado el manejo de datos del SINAICA.
Actualmente, el SINAICA proporciona al público en general un mecanismo transparente de acceso a la infor-mación de la calidad del aire de 19 sistemas de monito-reo, cuya ubicación se ilustra en la figura 8.
Como objetivo del monitoreo de la calidad del aire, destacan los siguientes aspectos de visión a futuro a lo-grarse con la instrumentación del PNMA:
• Garantizar el diagnóstico y la vigilancia del estado de la calidad del aire a nivel nacional
Figura 8. Sistemas de monitoreo de calidad del aire integrados al SINAICA hasta junio de 2006
126
• Generar información real, válida y comparable entre los diferentes sitios y redes del país, como instrumen-to fundamental en el establecimiento de políticas ambientales de protección a la salud de la población y de los ecosistemas.
Como parte de las actividades específicas inmediatas para avanzar en esta dirección, se debe dar especial én-fasis de 2006 a 2007 a lo siguiente:
• Consolidar el marco regulatorio a efecto de que se in-diquen las condiciones y procedimientos obligatorios de monitoreo del aire.
• Consolidar esquemas financieros que permitan su-fragar la operación de las redes de monitoreo.
• Establecer lineamientos y procedimientos técnicos para garantizar la calidad de las mediciones.
• Homologar los procedimientos operativos de las re-des de monitoreo a nivel nacional.
• Establecer programas de auditorías técnicas y de con-trol y aseguramiento de calidad.
En una segunda etapa del Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico, que puede abarcar el periodo 2007-2010, se deberían ejecutar las actividades referen-tes a:
• Definir los sitios que requieren monitoreo at-mosférico en el país, estableciendo prioridades.
• Cubrir la demanda de monitoreo atmosférico de los si-tios establecidos como prioritarios en el país.
• Impulsar campañas de sensibilización y difusión so-bre la importancia de instrumentar programas de monitoreo de la calidad del aire.
• Promover la instrumentación de programas de mo-nitoreo atmosférico locales, estatales o regionales a través de organismos gubernamentales, académicos o privados.
• Apoyar a las autoridades ambientales estatales en el desarrollo de su programa de instrumentación de monitoreo atmosférico en las regiones que así lo re-quieran.
• Fomentar el equipamiento de redes de monitoreo at-mosférico a nivel nacional.
• Diseñar una red nacional/regional para monitorear condiciones de contaminantes múltiples en las prin-cipales áreas metropolitanas y en áreas rurales o su-burbanas que así lo requieran.
El INE debe de aprovechar las oportunidades de co-operación técnica con la Agencia de Protección Ambiental de los EUA, la Agencia de Cooperación Internacional de Japón y otras organizaciones nacionales e internacionales, a fin de alcanzar estándares de control de calidad compa-rables con redes de monitoreo, a nivel mundial.
La implementación del PNMA y el SINAICA ha sido posible gracias a la participación y el apoyo continuos de los representantes de los gobiernos de los estados y mu-nicipios. Este proceso de coordinación deberá de man-tenerse en forma permanente. De igual forma habrá que considerar el rol que en relación con el monitoreo del aire y el uso de la información juegan las organizaciones no gu-bernamentales, legisladores y medios de comunicación.
Como una asignatura pendiente a resolverse, se obser-va que la falta de recursos económicos suficientes en todos los niveles de gobierno obligan a volver más eficientes y costo-efectivos los programas de monitoreo atmosférico. Este reto debe conciliarse frente a la necesidad de que los sistemas de monitoreo atmosférico actualmente en opera-ción se mantengan y puedan consolidarse y modernizarse. Una acción inmediata al respecto es realizar un estudio para el desarrollo de esquemas de financiamiento para la operación de dichos sistemas de monitoreo.
En cuanto al manejo de los datos y el acceso del pú-blico a la información, se contemplan sistemas informá-ticos capaces de atender múltiples propósitos y objetivos
Construcción y operación
del SINAICA
127
Calidad del aire
sobre la utilización de la información. En el caso del SINAICA, este sistema deberá consolidarse como una herramienta de consulta con criterios unificados para reunir la información de los sistemas, redes o estaciones aisladas de monitoreo atmosférico localizadas en el país, al cual se le podrán incorporar las redes que así lo solici-ten, públicas o privadas, incluso estaciones aisladas loca-lizadas en áreas de importancia para la evaluación de la calidad del aire, siempre que se apeguen a los Programas de Aseguramiento y Control de Calidad requeridos. En este mismo contexto, el INE debe acreditar el laboratorio de calibración y transferencia de estándares, para que se convierta en un referente nacional en materia de medi-ción de contaminantes atmosféricos.
Contar con datos de la calidad del aire, confiables y comparables, no es el fin último de esta información, sino saber utilizarla en el diseño de políticas de mejo-ramiento de la calidad del aire. En este sentido, es nece-sario fortalecer la participación del INE como un apoyo fundamental en la toma de decisiones y en el desarrollo de capacidades de gestión de la calidad del aire en los tres niveles de gobierno.
Investigación sobre contaminación atmosférica
La investigación experimental en el tema de la contami-nación atmosférica es de suma importancia, ya que para encontrar medidas efectivas para su prevención y con-trol es necesario entender a profundidad todos los facto-res asociados a este fenómeno.
Si bien los datos de la calidad del aire que se gene-ran a través de la operación de las diferentes redes de monitoreo a cargo de los gobiernos estatales y munici-pales proporcionan información sobre los niveles de los contaminantes criterio, es necesario generar además a partir de mediciones y otros estudios de tipo expe-rimental datos e información tales como la presencia
y los niveles de otros contaminantes, relaciones entre éstos, procesos de formación y destrucción, así como aspectos relacionados con la difusión y el transporte de los mismos tanto en las capas verticales como en su tra-yectoria horizontal, entre otros.
La búsqueda de soluciones a la problemática de la con-taminación del aire tanto en zonas urbanas como no ur-
128
banas en nuestro país requiere de información sobre fenó-menos físicos y químicos que intervienen en la formación y la destrucción de contaminantes atmosféricos. Por otro lado, las características inherentes de los contaminantes atmosféricos que permiten su transporte a grandes dis-tancias del lugar en donde fueron generados, implica que la prevención y el control de la contaminación del aire debe considerar no sólo el impacto de los contaminantes en el lugar donde fueron generados, sino también el que pueden tener en poblaciones humanas y sistemas natu-rales de zonas receptoras cercanas, y también de aquellas que se encuentran a cientos o miles de kilómetros.
Asimismo, es necesario conocer las concentraciones de contaminantes a nivel microescala, es decir en los mi-croambientes donde la población humana se encuentra expuesta en sus casas, centros de trabajo o escuelas. Esta información es de suma importancia para diseñar e im-plementar programas y políticas públicas eficientes para la protección de la salud.
También, es necesario identificar aquellos grupos altamente vulnerables por su exposición a altas con-centraciones de contaminantes del aire, por ejemplo los que habitan en zonas rurales con alta exposición a contaminantes generados por la quema de leña, en niños y adultos mayores de zonas urbanas o industriales con altos niveles de contaminantes; o bien individuos ocupa-cionalmente expuestos a la contaminación, como lo son los vendedores ambulantes, los policías de crucero o los conductores de taxis, microbuses y autobuses.
Al inicio de esta administración, y gracias al apoyo de la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA por sus siglas en inglés), el INE a través de la DGCENICA contaba ya con una infraestructura ins-trumental para el análisis de contaminantes, de lo más avanzado y completo en México. Esta infraestructura, aunada al perfil y la experiencia del personal, logró establecer líneas de investigación que han permitido consolidar su prestigio como uno de los más impor-
tantes centros en materia de investigación experimen-tal de la contaminación atmosférica, no solo del país, sino en América Latina, en las siguientes líneas de in-vestigación:
• Caracterización de partículas suspendidas e hidro-carburos.
• Evaluación de microambientes y exposición personal a contaminantes del aire.
• Modelación del transporte e impacto de contami-nantes atmosféricos.
Con estas líneas de investigación, el INE se concen-tró en generar información relacionada con la contami-nación atmosférica que aportara elementos de juicio en el diseño de programas y políticas públicas para preve-nir y revertir el impacto de la contaminación atmosfé-rica en la población humana y los sistemas naturales de nuestro país.
Se identificó que uno de los principales retos de la investigación aplicada en contaminación atmos-férica en el INE, sería mantener un equilibrio entre la generación de productos orientados a servir como insumos a tomadores de decisiones, manteniendo al mismo tiempo el máximo rigor científico que diera reconocimiento al grupo de investigadores a través de publicaciones en revistas científicas de alto im-pacto. Otra meta fue la consolidación del grupo a través de estrategias tales como la capacitación es-pecializada, la asociación y colaboración estrecha con otros grupos de investigación de excelencia, y al mismo tiempo la relación estrecha con funcionarios y tomadores de decisiones de los gobiernos locales y federal a través de la comunicación y el apoyo cons-tante a través de asesorías, consultas, apoyo técnico y cursos especializados en temas diversos de la con-taminación atmosférica.
Investigación sobre
contaminación atmosférica
129
Calidad del aire
Caracterización de contaminantes atmosféricos
Partículas suspendidas
En el tema de las partículas suspendidas, una de las me-tas planteadas ante la necesidad de contar con mayores elementos de juicio para identificar las fuentes emiso-ras y los impactos potenciales de las partículas, fue la determinación de la composición elemental ósea de las especies químicas presentes en ellas, con mayor aten-ción en las partículas finas (PM2.5). Esta actividad se lle-vó a cabo bajo estrictos estándares de calidad, tanto de métodos de muestreo como en la utilización de las di-versas técnicas analíticas. La tarea de caracterización de partículas no sólo se restringió a estudios de investi-gación científica sino que incluyó un apoyo constante a gobiernos estatales, tanto para la determinación gravi-métrica de los filtros colectados por éstos, como en al-gunos casos, la caracterización química y morfológica con el fin de identificar la contribución de fuentes espe-cíficas a los problemas de calidad del aire por partícu-las suspendidas.
Para el desarrollo de las investigaciones sobre partí-culas, el INE cuenta con equipo tanto de referencia como equivalente para el muestreo de las tres fracciones PM2.5, PM10 y PST. Para la determinación gravimétrica de par-tículas suspendidas, cuenta con un laboratorio de acon-dicionamiento y pesaje de filtros que cumple con las más altos estándares de calidad (en 2005 obtuvo la acredita-ción por la EMA).
La capacidad instalada permite hacer una caracteri-zación morfológica (forma, tamaño, aspecto y textura) de las partículas atmosféricas suspendidas mediante mi-croscopía electrónica de barrido. Para la caracterización elemental de las partículas atmosféricas suspendidas, se cuenta con un espectrofotómetro de fluorescencia de ra-yos X, y para la caracterización química del contenido de carbón orgánico y elemental en partículas, con un anali-
zador de carbón orgánico por el método de Reflectancia Térmica Óptica.
En los últimos cinco años, se consolidó la técnica para la caracterización morfoquímica a través de la mi-croscopía electrónica de barrido como una herramienta más para la identificación de la fuente y el impacto de las partículas suspendidas. Esta técnica ha mostrado que si bien se han descrito partículas derivadas de las activida-des urbanas o industriales, existe un gran universo de partículas biológicas aún por caracterizarse.
La experiencia y los conocimientos del personal de la DGCENICA aunados a la infraestructura de muestreo y análisis han posicionado al INE como un referente en materia de investigaciones, asesorías y capacitación en el tema de las partículas suspendidas (figura 9). De esta ma-nera y a petición de autoridades locales o de otras áreas del gobierno federal, se ha participado en estudios cuyos resultados en su momento permitieron que se tomaran las medidas necesarias para solucionar una problemática específica. Algunos ejemplos de estudios son:
• Determinación del grado de contaminación am-biental en la comunidad de Campos, municipio de Manzanillo, Colima, estudio en el cual se determina-ron las concentraciones atmosféricas de PM10 y PM2.5 con el objetivo de determinar la magnitud del impac-to de las emisiones de la termoeléctrica Gral. Manuel Álvarez Moreno, ubicada en ese sitio.
• Diseño de la red de monitoreo PM2.5 de la Ciudad de México, estudio que se llevó a cabo en colaboración con la Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal y el Instituto de Investigaciones Nucleares, para determinar la ubicación de ocho estaciones de monitoreo de partículas PM2.5 (véase el recuadro).
• Determinación de niveles de plomo en partículas suspendidas, suelo y polvo, en los alrededores de la empresa siderúrgica “Peñoles” en el área de Torreón, Coahuila. Los resultados permitieron a las autorida-
130
mación de las especies y concentraciones de los compues-tos orgánicos volátiles es de suma importancia. Además, esta información se usa para alimentar modelos fotoquí-micos de formación de ozono; verificar o reforzar inven-tarios de emisiones de COV; generar información para sustentar el desarrollo de nuevas normas que regulen las emisiones de compuestos tóxicos, como el benceno; así como para proporcionar bases para la gestión integral de la calidad del aire y definir estrategias efectivas para el control de la concentración de ozono y de compuestos orgánicos volátiles tóxicos. No obstante su importancia, en nuestro país, excepto usando algunos trabajos de in-vestigación científica (Arriaga et al., 2004; Velasco et al., 2005; Gasca et al., 2004; Mugica et al., 2002), son muy li-mitados los datos sobre las concentraciones ambientales de compuestos orgánicos volátiles.
El INE cuenta con la capacidad instrumental para realizar muestreos y análisis de especies de 55 hidro-carburos. Desde 1999 se realizan muestreos horarios y determinaciones de 13 especies utilizando como sitio de
Figura 9. Microscopio electrónico de barrido para la caracterización morfológica de partículas, INE-DGCENICA
des locales y federales definir un plan de acción para abatir las concentraciones de plomo presentes en el ambiente y reducir el riesgo a su exposición, princi-palmente en la población infantil.
Es necesario continuar con la consolidación de las capacidades del INE en relación con las partículas sus-pendidas, con el objeto de contar con herramientas que permitan a través de la caracterización química la iden-tificación de la contribución de fuentes específicas así como el posible impacto de estos contaminantes en la salud humana y de sistemas naturales. En este sentido, se requiere ampliar el conocimiento en el manejo de mo-delos de receptor para entender mejor los procesos de emisión-impacto de este tipo de sustancias.
Compuestos orgánicos volátiles
Por su participación en la producción de ozono, así como por la toxicidad de algunos de estos compuestos, la infor-
Caracterización de contaminantes
atmosféricos
131
Calidad del aire
muestreo las instalaciones de la UAM Iztapalapa, la úni-ca institución en México con dicha capacidad. La infor-mación generada a lo largo de estos años permite carac-terizar la atmósfera del sureste de la Ciudad de México en lo que respecta a estos compuestos (figura 10).
Estas mediciones han permitido caracterizar algunos compuestos orgánicos tóxicos con características carci-nogénicas, como es el caso del benceno, cuyas concentra-ciones encontradas en el suroeste de la Ciudad de Méxi-co, son una llamada de atención para iniciar mediciones rutinarias y elaborar una norma ambiental que regule las emisiones de este compuesto (figura 11).
Uno de los logros obtenidos en este periodo fue la acreditación del proceso de muestreo y análisis de 55 COV bajo el procedimiento TO-15 (USEPA, 1999), sien-do el primer laboratorio en México en contar con esta
Figura 10. Especiación de compuestos orgánicos volátiles precursores de ozono presentes en el sureste de la ZMCM, enero de 2000
Fuente: Bueno et al., 2003.
certificación, lo que permite asegurar una alta confiabi-lidad en los datos que se generan.
Por otro lado, se continuaron durante el periodo 2001-2006 los estudios iniciados a fines de 1999 so-bre el perfil vertical de compuestos orgánicos voláti-les, ozono y parámetros meteorológicos, consolidando esta línea de investigación a través de la realización de diferentes campañas de monitoreo así como de pu-blicaciones que proveen de una herramienta más para identificar de la contribución de fuentes específicas mediante el uso de modelos de receptor (Wöhrnschi-mmel et al., 2006).
También se realizaron diferentes estudios para deter-minar la concentración microambiental de hidrocarbu-ros en el transporte público, los cuales se describen en la sección de estudios de exposición personal.
132
Con el objeto de generar información clave para el en-tendimiento de la formación de ozono en ciudades mexi-canas y apoyar a gobiernos estatales, se firmó en el año 2005 un acuerdo de coordinación con la Secretaría de Medio Ambiente del Distrito Federal para la realización del estudio “Diagnóstico de las especies y concentracio-nes de COVs en cinco zonas de la ZMCM”, resultando en un modelo de colaboración para realizar de proyectos de investigación científica con participación activa y econó-mica de los gobiernos estatales.
Si bien hubo un avance considerable en la investi-gación científica en el tema de hidrocarburos volátiles precursores de ozono, queda pendiente ampliar la ca-pacidad analítica para la realización de estudios sobre compuestos tóxicos en el aire que permitan no sólo te-ner un diagnóstico sobre los niveles de estos contami-nantes en las ciudades mexicanas, sino que puedan apo-yar la creación de estándares de calidad del aire para la protección de la salud y de sistemas naturales. En este sentido será necesario no sólo la implementación de nuevas técnicas y metodologías sino también la adqui-sición de instrumental analítico especializado.
Exposición personal y concentraciones microambientales
Las mediciones de contaminantes atmosféricos que se realizan en ambientes exteriores en las estaciones fijas de monitoreo se han utilizado en forma extensiva para eva-luar los efectos potenciales en la salud, a través de estudios epidemiológicos. Sin embargo, múltiples estudios han mostrado que hay grandes diferencias entre los niveles de contaminación registrados en dichas estaciones de moni-toreo, y las concentraciones a las que se ve expuesta en realidad la población (Kinney et al., 2006). Esto se ha ex-plicado ampliamente por los fuertes gradientes espaciales de las concentraciones de contaminantes en las ciudades; las barreras físicas que los edificios y construcciones re-
Diseño, adquisición e instalación de una red de monitoreo para PM2.5 en la zona
Metropolitana del Valle de México
• Este proyecto fue financiado por el Fideicomiso Am-biental de la Comisión Ambiental Metropolitana (CAM) a solicitud del Gobierno del Distrito Federal a través de su Secretaría del Medio Ambiente (SMA), quien invitó a participar a la DGCENICA del INE de la SEMARNAT, en coordinación con la Universidad Autónoma Me-tropolitana Unidad Iztapalapa (UAMI). Asimismo, en el diseño participaron el Instituto Nacional de Investi-gaciones Nucleares (ININ) y en la selección de equipos instalados, la Universidad Autónoma Metropolitana Xochimilco (UAMX).
• Este estudio se desarrolló con el objetivo de contar con los elementos científicos para el diseño de una red de monitoreo de PM
2.5 con sitios representativos que aten-
dieran la vigilancia de la calidad del aire orientada a nú-cleos poblacionales densamente poblados.
• Para este estudio, la ZMVM fue dividida en ocho regio-nes, cuatro de las cuales fueron estudiadas por el INE: los municipios Ecatepec, Tlalnepantla, y Nezahualcóyotl en el estado de México, y las delegaciones Cuauhtémoc y Benito Juárez en el Distrito Federal.
• La interpretación de los resultados incluyó la aplicación de diferentes métodos estadísticos, tales como el análisis de dispersión y tendencias de las concentraciones, inter-polación geoestadística, análisis multivariado, y la aplica-ción del modelo de Chan-Hwang.
• Esta red de monitoreo entró en operación en agosto de 2003 y constituye hasta la fecha la primera red de monitoreo de contaminantes atmosféricos en México, diseñada con bases técnicas y mediciones en una ma-lla de 2 por 2 km.
Caracterización de contaminantes
atmosféricos
133
Calidad del aire
presentan para la penetración de los contaminantes a los ambientes intramuros; los patrones de tiempo-actividad de la población (especialmente el tiempo y forma de trans-porte); y las fuentes de emisión en interiores, tales como estufas para cocinar y calentar los hogares, entre otras.
Por lo anterior, el INE ha establecido como una lí-nea de investigación prioritaria la caracterización de la exposición personal y de las concentraciones de conta-minantes atmosféricos en diversos microambientes (es-pacios donde las concentraciones de contaminantes son relativamente homogéneas). Gracias a estos estudios, hoy se conocen mejor los principales determinantes de la exposición personal. Por ejemplo, para algunos con-taminantes como las PM, el tiempo de permanencia en ambientes intramuros, que se calcula que es cercano al
80%, determina fuertemente la exposición personal. En forma análoga, una contribución importante a la expo-sición personal a PM proviene del tiempo dedicado al transporte, primordialmente en vehículos automotores, aunque en este caso se asocia con la cercanía a importan-tes fuentes de emisión, más que al tiempo en sí mismo, como sucede con los ambientes intramuros (Fernández Bremauntz et al., 1995; Rojas-Bracho et al., 2004).
En México, el INE se ha consolidado en esta línea de investigación, como resultado de trabajos realizados con personal de diferentes áreas y direcciones generales; los estudios han incluido la estimación de la exposición per-sonal y las concentraciones microambientales en pobla-ciones de adultos (INE, 1998 y CONSERVA, 2000), pobla-ciones indígenas y niños, para PM10, PM2.5, VOC y CO.
Figura 11. Concentraciones de benceno, octubre de 1998-noviembre de 2004
Fuente: INE-DGCENICA, 2006.
Norma del Reino Unido: 5 ppbV promedio anual de 24 h
Norma de la Unión Europea: 3 ppbV promedio anual de 24 h
Norma de Japón:1 ppbV promedio anual de 24 h
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134
Cambios en los niveles de exposición personal: introducción del Metrobús en avenida Insurgentes
Este trabajo conjunto de investigación entre el INE y el Centro de Transporte Sustentable se desarrolló en el contexto de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, donde se establece que el go-bierno federal debe fomentar investigaciones científicas que permitan prevenir, controlar y abatir la contamina-ción, pudiendo valerse para ello de la celebración de con-venios con instituciones de educación superior, centros de investigación, instituciones del sector social y priva-do, investigadores y especialistas en la materia.
Las concentraciones de contaminantes atmosféricos en determinados microambientes están determinadas en gran parte por las fuentes de emisión cercanas; por ello, se ha encontrado que en el transporte las concentracio-nes de partículas suspendidas pueden llegar a ser entre 2 y 5 veces más altas que los niveles ambientales respec-tivos (Adams et al. 2001; Fitz et al., 2003). Así, es ob-vio que el transporte sea uno de los determinantes más importantes de la exposición personal. Algunos autores han estimado que entre el 50 y el 80% de la exposición de la población a las partículas ocurría en el transporte, aunque el tiempo de traslado correspondía sólo al 6% del día (Fitz et al., 2003). En forma similar, estudios reali-zados en México encontraron niveles altos de CO (Fer-nández-Bremauntz y Ashmore, 1995), PM2.5, benceno y compuestos orgánicos volátiles en el transporte (Gómez-Perales et al., 2004; Shiohara, 2005).
Dada la importancia del transporte en la exposición personal, el INE, en colaboración con el Centro de Trans-porte Sustentable del Centro Interdisciplinario de Bio-diversdad y Ambiente (CEIBA, AC), realizó un estudio con el objetivo de evaluar el efecto sobre la exposición personal de los pasajeros del nuevo sistema de transporte público Metrobús en Avenida Insurgentes, en la Ciudad de México. Los sistemas de “Autobuses de Tránsito Rá-
pido” (BRT por sus siglas en inglés), como el metrobús de avenida Insurgentes, son usados en otras partes del mundo con éxito, ya que es un sistema de transporte ma-sivo rápido, ordenado y seguro. En su caso, el Metrobús utiliza autobuses de alta capacidad que emplean tecnolo-gías limpias en un corredor vial con carril exclusivo para el transporte público y funciona como los sistemas de metro, con paradas fijas y rápidas.
En el verano de 2004 y verano/otoño de 2005 se eva-luó la exposición de personal técnico a PM10, PM2.5, CO y benceno, en autobuses y microbuses (campaña 2004) y en vehículos del sistema Metrobús (campaña 2005), que recorrían avenida Insurgentes en el tramo comprendido entre Indios Verdes y San Ángel. Los monitoreos se rea-lizaron de lunes a viernes durante la hora pico del tráfico de la mañana, utilizando equipos portátiles.
Al comparar la exposición personal antes (autobuses y microbuses) y después de la introducción del metrobús se encontraron reducciones significativas; así, la exposi-ción personal al interior del metrobús a CO, benceno y PM2.5 se redujo en 53%, 59% y 35%, respectivamente, con respecto a la exposición personal que se registró en los microbuses. En forma similar, la reducción de la exposi-ción personal en los pasajeros del metrobús con respecto a la de los pasajeros viajando en autobuses, fue del 34% para CO, 53% para benceno y 23% para PM2.5. Las con-centraciones de cada contaminante por modo de trans-porte se presentan en el cuadro 3.
Los resultados de este estudio muestran claramente la reducción en la exposición personal que ocurre du-rante el transporte en vehículos del sistema Metrobús, en comparación con los vehículos que circulan en los sistemas convencionales de transporte público, como el microbús y el autobús, para contaminantes atmosféricos asociados con fuentes móviles, tales como PM2.5, bence-no y CO.
Los resultados de la reducción en la exposición per-sonal a contaminantes atmosféricos por la introducción
Exposición personal y
concentraciones microambientales
135
Calidad del aire
del metrobús se presentaron a la prensa y al público en general, así como a los tomadores de decisiones de los gobiernos federal y local. El gobierno del Distrito Fede-ral se encuentra en proceso de planeación para poner en operación más rutas de autobuses en carriles confinados, por lo que los resultados del presente estudio proporcio-nan el argumento de mayor fuerza que apoya su instru-mentación en una zona urbana altamente congestionada,
en la que mejorar y modernizar los sistemas de transpor-te público también ayuda a proteger a la población al re-ducir significativamente su exposición a contaminantes atmosféricos.
Asimismo, los resultados de este estudio, sin prece-dente a nivel mundial podrán ser utilizados por funcio-narios de otras entidades federativas y de otros países en América Latina que estén considerando la implementa-
136
estar de la población. En este contexto, la importancia que la quema de combustibles sólidos, como leña, es-tiércol, carbón y residuos agrícolas, pueden tener en las comunidades que aún los utilizan para cocinar y calentar sus hogares se ha documentado ampliamente en cuanto a los efectos que puede tener en la salud de las mujeres y los niños —por ser los que mayor tiempo pasan cerca del fogón o las estufas.
Se calcula que aproximadamente el 17% de las viviendas en México, en las que viven entre 18 y 25 millones de per-sonas, generalmente ubicadas en zonas rurales marginadas, utilizan leña como fuente primaria de energía por razones económicas y culturales (INEGI 2001; INEGI 2003; INE 2005). El impacto en términos ambientales y de salud pú-blica es significativo, ya que de acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), la quema de combustibles sóli-dos puede asociarse con infecciones oculares, quemaduras, enfermedades respiratorias agudas, enfermedades pulmo-nares obstructivas crónicas y cáncer de pulmón, debido a la inhalación de las emisiones constituidas por partículas suspendidas y monóxido de carbono, entre otros contami-nantes (Smith et al, 2004; WHO, 2002).
ción de sistemas de transporte como el metrobús o BRT, lo que les proveerá de elementos de apoyo para la toma de decisiones, como lo es la protección a la salud de los usuarios a través de la disminución significativa de la ex-posición a contaminantes durante el transporte.
La evaluación de la exposición en carriles confinados durante periodos más extensos y en otras rutas podría proporcionar información más representativa que pudie-ra corroborar y afinar los resultados obtenidos. Estudios como éste son valiosos para evaluar los beneficios de pro-yectos de mejoramiento y modernización del transporte público, y para usarlo como herramienta de comunicación al público para incentivar el uso del transporte público.
Uso de leña en hogares
El presente estudio permite dar cumplimiento a varios mandatos establecidos en la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente, en términos de generar información que conduzca a la implementa-ción de medidas orientadas al mejoramiento de la ca-lidad del aire y, en consecuencia, de la salud y el bien-
Cuadro 3. Exposición personal antes y después de la puesta en operación del Metrobús en avenida Insurgentes
Contaminantes Antes del metrobús Después del metrobús (junio-agosto 2004) (agosto-octubre 2005) Microbús Autobús Microbús
Exposición personal (mediana)
Monóxido de carbono (ppm) 15.8 11.4 7.5Partículas PM2.5 (µg/m3) 152 129 99Partículas PM10 (µg/m3) 196 202 183Benceno (ppbV) 10.2 8.9 4.2
Exposición personal y
concentraciones microambientales
Fuente: INE, Centro de Transporte Sustentable 2005.
137
Calidad del aire
En México y en otros países, como China e India, en donde estas prácticas son frecuentes, las concentracio-nes de partículas suspendidas de la fracción fina (PM2.5) al interior de los hogares puede llegar a ser entre diez y cincuenta veces más altas que las establecidas en las normas de calidad del aire para exteriores (Riojas et al., 1999; von Schirnding et al., 2002; Saksena et al., 2003).
Por lo anterior, el Grupo Interdisciplinario de Tecno-logía Rural Aplicada (GIRA) ha desarrollado el programa de diseminación de estufas eficientes de leña en comuni-dades rurales del estado de Michoacán, con el fin de que las comunidades utilicen la energía local de tal forma que coadyuve al desarrollo sostenible de la localidad. Este pro-grama ha contado con la colaboración de la Universidad de California-Irvine y el Instituto Nacional de Salud Publica (INSP) y el INE. Como sector ambiental, la participación del INE se ha referido a la evaluación de los impactos en la calidad del aire al interior de viviendas rurales en las que se utiliza leña para cocinar y calentar los hogares.
Realizado en el periodo 2004-2005, el presente estu-dio tenía por objetivo evaluar los cambios en la exposi-ción personal y en las concentraciones de PM2.5 al inte-rior de las viviendas que utilizan leña, antes y después de la instalación de estufas mejoradas, conocidas como Patsari. Estas estufas se diseñaron para quemar la leña más eficientemente (reducen en un 60% el uso de leña), emiten menos contaminantes y permiten la salida de los contaminantes generados al exterior de la vivienda.
Para lograr los objetivos planteados se seleccionó una muestra de casas de la comunidad de Comachuén, mu-nicipio de Nahuatzen, ubicada en la Meseta Purépecha de Michoacán, donde cerca del 95% de los hogares utiliza leña como fuente energética primaria. Antes y después de la construcción de las estufas Patsari se realizaron mediciones de PM2.5 en tres microambientes de cada una de las viviendas: en la cocina lejos y cerca del fogón o de la Patsari, y en el patio. Se determinó la concentración promedio de PM2.5 por periodos de 48 horas utilizando
equipo portátil de monitoreo, y se siguieron los procedi-mientos estándar para la toma y análisis de las muestras (Zuk et al., 2005).
Los resultados del estudio muestran una disminu-ción importante en las concentraciones de PM2.5 en los dos microambientes de la cocina después de la construc-ción de las estufas Patsari, registrándose una reducción aproximada del 58% lejos de la estufa y del 71% al lado de la estufa (figura 12). Para estimar la exposición perso-nal integrada diaria a PM2.5, se utilizaron los resultados de las mediciones de PM2.5 y la información recolectada sobre las actividades de las participantes. Así, fue posi-ble estimar que con la utilización de las estufas Patsari la exposición personal se reducía en alrededor del 50%; al utilizar el fogón abierto, el promedio de la exposición personal a PM2.5 ascendía a 211 µg/m³, y después de la instalación de las estufas Patsari, se reducía a 106 µg/m³.
A pesar de haber registrado disminuciones de PM2.5 al interior de la cocina y en la exposición personal, los niveles son muy elevados. Por ejemplo, al comparar con la norma de calidad del aire de 24 horas para PM2.5 (65 µg/m³) es-tablecida por la Secretaría de Salud, el promedio de PM2.5 al lado de la estufa (255 µg/m³) y el promedio de la expo-sición personal fueron casi cuatro veces y 63% superiores, respectivamente, que el límite establecido en la norma.
Las estufas Patsari permiten ahorros importantes de consumo de leña, lo que incide en una reducción de emi-siones de PM2.5, en menores concentraciones al interior de las viviendas y, por lo tanto, en una menor exposición personal de mujeres y niños, que son los grupos que pa-san la mayor parte del tiempo en las cocinas y cerca de los fogones y estufas; con ello, se logra disminuir los riesgos en la salud. No obstante, a pesar de las disminuciones en las emisiones, la exposición personal a PM2.5 sigue siendo elevada por lo que sería necesario que estas comunidades utilizaran eventualmente combustibles más limpios de la escalera energética y mejores tecnologías para lograr una calidad del aire satisfactoria al interior de las viviendas.
138
Los usuarios directos de información generada en este estudio son el Grupo Interdisciplinario de Tecnología Ru-ral Apropiada A.C. (GIRA) y el centro de Investigaciones en Ecosistemas (CIECO) de la Universidad Nacional Au-tónoma de México (UNAM) que desde mediados de los años noventa han estado participando activamente en el desarrollo y la aplicación de un programa multi-institu-cional y de largo plazo encaminado al desarrollo y la pro-moción de un modelo sustentable para el uso de la leña en los hogares mexicanos, basado en el uso múltiple de combustibles. Estas instituciones han trabajado en cola-boración con el Grupo de Energía y Recursos (ERG) de la Universidad de California, Berkeley y la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), así como con la Universidad de California–Irvine y el Instituto Nacional de Salud Publica (INSP). En general, los resultados del presente estudio proporcionan elemen-tos para corroborar la necesidad de desarrollar programas para reducir el uso de fogones abiertos al interior de la
vivienda y sustituirlos con combustibles más limpios y tecnologías más eficientes de combustión.
El uso de estufas mejoradas sin duda puede mejorar la calidad del aire al in-terior de las viviendas. Sin embargo, existe también la posibilidad de que ésta empeore si las estufas no son usadas con regularidad o bien si son usadas pero no se les da un mantenimiento adecuado. Por ello es importante considerar en es-tos estudios un periodo de evaluación del impacto de mayor duración, y así ga-rantizar el éxito de estos programas.
En casi todas las viviendas, durante el periodo de transición, las participan-tes o los miembros de su familia todavía contaban con fogones abiertos. La ma-
yoría de las participantes continuaba usando su fogón abierto para calentar agua para el aseo personal y para poner nixtamal, situación que debería ser contemplada en el diseño de estudios futuros.
Transporte de contaminates en la atmósfera y sus impactos potenciales
Como se mencionó anteriormente, si bien la caracteriza-ción de contaminantes atmosféricos se identificó como un tema prioritario, otro objetivo importante fue la inte-gración de estas capacidades con otras como la modela-ción o estudios integrales que permitieran la identifica-ción de la contribución de fuentes, así como el transporte y el impacto de contaminantes.
Participación en estudios integrales
Un excelente ejemplo de la importancia que el INE ha ad-quirido y que hace que incluso hoy sea un referente en lo
Exposición personal y
concentraciones microambientales
139
Calidad del aire
que se refiere a partículas y COV, es el hecho de que sus instalaciones fueron elegidas por investigadores de gran prestigio para ser la sede de dos campañas de monitoreo realizadas en 2002 y 2003, y la participación de investi-gadores del INE en esas campañas y en la recientemen-te celebrada en marzo del 2006, la campaña MILAGRO (MILAGRO, 2006).
Durante los años de 2002 al 2004 se llevó a cabo el “Programa Integral de Contaminación del Aire Urbana, Regional y Global” bajo la coordinación del doctor Mario Molina, con financiamiento de la Comisión Ambiental Metropolitana. En el marco de este programa se realizó
una campaña exploratoria en febrero de 2002 y duran-te abril de 2003 la campaña de medición denominada MCMA-2003.
La campaña MCMA-2003 tuvo como objetivo au-mentar la comprensión de los problemas de la calidad del aire en las megaciudades mediante la medición y la mo-delación de los contaminantes atmosféricos en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México. La campaña fue diseñada para cubrir el pico de la estación fotoquímica anual. A diferencia de la campaña exploratoria de febre-ro de 2002, que se centró fundamentalmente en medicio-nes realizadas con un laboratorio móvil, la campaña de
Figura 12. Concentraciones de PM2.5 en los tres microambientes muestreados en las viviendas antes y después de la instalación de las estufas Patsari
Fuente: INE, INSP 2005.
140
2003 incluyó, además, la habilitación de un sitio donde se instalaró una gran cantidad de equipos de medición llamado “superemplazamiento” en el Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA).
Los resultados de estas campañas han sido presenta-dos en numerosos foros académicos así como en publica-ciones, en las cuales participó personal del INE (Salcedo et al., 2006; De Foy et al., 2005; Bueno et al., 2004, 2005; Worshshimmel et al., 2006).
Participación de la DGCENICA en la campaña MILAGRO
Durante el mes de marzo de 2006 se llevó a cabo la cam-paña de mediciones del Proyecto MILAGRO (“Megacity Initiative: Local and Global Research Observations”). Este proyecto es el más completo y ambicioso esfuerzo de mo-nitoreo y análisis atmosférico regional que se haya realiza-do en el mundo en una megaciudad. En él participaron más de 50 instituciones académicas y de investigación, y cer-ca de 200 investigadores nacionales e internacionales. La campaña estuvo compuesta a su vez por tres programas: MCMA-2006, MIRAGE-Mex y MAX-Mex: Megacities Impacts on Regional and Global Environment (MIRAGE-Mex), patrocinado por la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) y Megacity Aerosol Experiment-Mexico City Study (MAX-Mex), patrocinado por el Departamento de Energía (DOE) de los Estados Unidos y la campaña Mexico City Metropolitan Area 2006, financiada por la Comisión Ambiental Metropolitana, el fondo Mixto Conacyt-Semarnat, el Instituto Nacional de Ecología, así como por instituciones mexicanas y extranjeras participantes.
La campaña MILAGRO contempló tres sitios princi-pales y diversos sitios frontera para el monitoreo fijo des-de superficie, diversos sitios frontera, y mediciones con 6 diferentes aeronaves que realizaron patrones de vuelo dentro de la trayectoria de salida de los contaminantes de la ZMVM hacia las regiones circundantes.
El INE participó activamente tanto apoyando la lo-gística de la campaña como con tres proyectos de inves-tigación científica relacionados con la caracterización química de partículas suspendidas, la determinación de mercurio en fase gas y particulada, la determinación de concentraciones de compuestos orgánicos volátiles tanto en la superficie como en perfiles verticales, y la determi-nación de parámetros meteorológicos y contaminantes atmosféricos en sus estaciones de monitoreo.
Además del CENICA, la participación mexicana es-tuvo compuesta por científicos y técnicos de numerosas instituciones, incluyendo expertos en temas de contami-nación del aire, química atmosférica y caracterización de contaminantes, entre las que se encuentran la Uni-versidad Nacional Autónoma de México, la Universidad Autónoma Metropolitana, UAEM, Instituto Tecnológi-co y de Estudios Superiores de Monterrey, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Centro de Investigación en Materiales Avanzados, Instituto de Investigaciones Eléctricas, Secretaría de Medio Ambiente del Distrito Federal, Secretaría del Medio Ambiente del estado de México, Instituto de Ecología de Guanajuato, Agencia de Protección Ambiental y Recursos Naturales de Nuevo León y Secretaría del Medio Ambiente de Querétaro.
El conjunto de datos obtenidos en las campañas que se han realizado anteriormente y el que se obtendrá du-rante la campaña MILAGRO 2006, son claves para va-lorar las incertidumbres en la transformación química de los contaminantes atmosféricos, ya que la campaña incluye extensas mediciones de una amplia variedad de COV, a escalas espaciales diferentes, mediciones directas de OH, HO2 y radicales de NO3, y un nuevo indicador para la química de los COV, el glioxal, que permite, por primera vez, definir el grado de oxidación de los COV en el aire urbano. Se necesitan, sobre todo, predicciones validadas por modelos fotoquímicos para desarrollar es-trategias efectivas de control para reducir los niveles de ozono y partículas suspendidas.
Exposición personal y
concentraciones microambientales
141
Calidad del aire
Uno de los grandes pendientes en la investigación científica en contaminación atmosférica en nuestro país se refiere a la determinación de impactos en sistemas na-turales y en cultivos agrícolas. Si bien la generación de información en estos temas fue modesta, es importante mencionar la realización de algunos estudios en estos temas. Entre ellos se encuentra el estudio denominado “Determinación en vegetación por deposición de ozono: Estudios a escala local y regional” (Ramírez et al., 2004), en el que se encontraron evidencias del impacto por el transporte de ozono generado en la zona urbana de la Ciudad de México a las zonas rurales cuya actividad agrícola se ve impactada.
La severa problemática de ozono y partículas a lo lar-go del país deja muy claro que es prioritario continuar con estudios que identifiquen las fuentes de estos conta-minantes y sus procesos de formación. Por otro lado, la poca información sobre contaminantes atmosféricos no criterio con la que contamos en nuestro país no permite determinar el impacto en la salud humana y los sistemas naturales, tanto en los sitios donde se generan como en aquellos a los que se transportan, por lo que se hace evi-dente la necesidad de continuar la investigación científi-ca en temas como caracterización, transporte e impacto de contaminantes atmosféricos.
El esfuerzo iniciado hace ya 10 años y en especial el realizado en los últimos cinco años, ha rendido frutos ge-nerando información que ha apoyado a la toma de decisio-nes tanto a nivel federal como estatal, y al mismo tiempo ha contribuido a la generación de conocimiento científico. Sin embargo, se debe continuar avanzando tanto para al-canzar una excelencia en términos de desarrollo de capa-cidades humanas como de infraestructura analítica. Tam-bién es necesario fortalecer los esquemas de divulgación y difusión de la información generada y sobre todo, utilizada por todos los sectores interesados, por lo que debe haber una mayor vinculación con otras áreas de la Semarnat, los gobiernos estatales e incluso el legislativo, con el sector
científico en contaminación atmosférica, de forma tal que los resultados de las investigaciones realizadas se apliquen en el diseño de políticas públicas.
Al interior del INE será necesario continuar con el desarrollo de las capacidades humanas para optimizar la infraestructura existente así como identificar oportuni-dades para el crecimiento. Si bien se logró la implemen-tación de numerosas técnicas que permiten el muestreo como caracterización de contaminantes atmosféricos, aún será necesario la consolidación de éstas y la imple-mentación de otras más. Un gran pendiente se refiere a la integración de capacidades para la utilización de mode-los que permitan un análisis integral de la problemática de la generación, transformación y transporte de conta-minantes atmosféricos.
Contaminación atmosférica: evaluación de impactos y análisis costo-beneficio
Las decisiones políticas relativas a la gestión de la contami-nación del aire se deben sustentar, cada vez más, en el me-jor conocimiento posible de los impactos potenciales que los contaminantes pueden tener en las poblaciones huma-nas y el medio ambiente, así como en los costos econó-micos asociados a ellos. Así, la evaluación y la valoración económica de los impactos de la contaminación del aire y, también, de los programas diseñados para su control, son elementos que conviene incluir en el marco de decisiones para la gestión de la calidad del aire. En ese contexto, las metodologías de estimación de los impactos de la conta-minación y de análisis costo-beneficio permiten expresar, en términos monetarios, los beneficios potenciales deri-vados de la implementación de programas y medidas de control. Esto es, con estudios de esta naturaleza es posible estimar los posibles impactos que para la salud de la po-blación representa la instrumentación de medidas de con-trol de la contaminación del aire, antes de su implementa-ción y, en este sentido, se convierten en una herramienta
142
de análisis de indiscutible valor en la generación de infor-mación útil para apoyar la toma de decisiones.
En esta administración, el INE ha logrado establecer una línea de investigación para aplicar las metodologías del análisis de impactos y costo-beneficio, así como pro-mover su uso en la toma de decisiones ambientales de la secretaría. Los primeros esfuerzos en la materia estu-vieron orientados a la estimación de los beneficios aso-ciados con la aplicación de varias medidas de control de la contaminación en la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) y al mejoramiento de la calidad am-biental de los combustibles, así como a la estimación del impacto de las emisiones contaminantes de una fuente fija de emisiones ubicada en Tuxpan, Veracruz.
Evaluaciones de los impactos y análisis costo-beneficio
El Instituto Nacional de Ecología, con el apoyo y en el mar-co del Programa de Estrategias Ambientales Integradas (Integrated Environmental Strategies Program) de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (US Environmental Protection Agency), ha llevado a cabo di-versos proyectos desde el año 2002, y de esta colabora-ción se ha desarrollado la metodología analítica que ha permitido estimar los impactos y beneficios potenciales asociados con la virtual instrumentación de diferentes medidas o estrategias de control de la contaminación.
En esta administración, el INE ha logrado establecer una línea de investigación para aplicar las metodologías del análisis de impactos y costo-beneficio, así como pro-mover su uso en la toma de decisiones ambientales de la Semarnat y de otras secretarías involucradas en algunos de los temas de política que son transversales en la admi-nistración pública. Los primeros esfuerzos en la materia estuvieron orientados a la estimación de los beneficios asociados con la aplicación de varias medidas de control de la contaminación en la Zona Metropolitana del Valle
Exposición personal y
concentraciones microambientales
143
Calidad del aire
de México (ZMVM), a la estimación del impacto de las emisiones contaminantes de una fuente fija de emisiones ubicada en Tuxpan, Veracruz, y al mejoramiento de la calidad ambiental de los combustibles.
La metodología para la evaluación de los impactos de la contaminación en la salud se basa en gran medida en las etapas de la evaluación de riesgos, y hace uso de informa-ción generada a través de varias herramientas de análisis que incluyen desde lo inventarios de emisiones y la mode-lación de la calidad del aire hasta estudios epidemiológi-cos y toxicológicos. En general, el proceso de evaluación y valoración de los impactos de la contaminación atmosféri-ca en la salud considera cuatro etapas: 1) cuantificación de emisiones contaminantes; 2) evaluación de la calidad del aire; 3) estimación de los impactos en la salud humana y 4) valoración de los impactos en la salud.
Durante la primera etapa, que se refiere a la cuanti-ficación de emisiones contaminantes, se aplican los mé-todos que se utilizan en la generación de inventarios de emisiones, cuyos insumos básicos son los datos de activi-dad de la fuente y los factores de emisión. Los factores de emisión se pueden obtener de mediciones locales, bases de datos y modelos de factores de emisión desarrollados en otros países; en México no hemos desarrollado facto-res de emisión para fuentes de combustión industriales, por lo que se recurre a factores de emisión de Estados Unidos (USEPA, 1998). En el caso de fuentes móviles se ha adaptado a nuestro país el modelo Mobile6 desarrolla-do en Estados Unidos, utilizando la información dispo-nible localmente. A través del uso de estas herramientas se tiene por resultado la cuantificación de las emisiones de los contaminantes generadas por una fuente o un conjunto de fuentes.
Una vez estimadas las emisiones, se utilizan como insumo en la etapa de evaluación de la calidad del aire para estimar, con la aplicación de modelos matemáticos de simulación, las concentraciones atmosféricas de los contaminantes. Actualmente existe una gran cantidad y
variedad de modelos de calidad del aire; sin embargo, el modelo a emplear en cada aplicación específica depende de la naturaleza del problema que se evalúa y de la dispo-nibilidad de insumos para la modelación.
El siguiente paso es la estimación de los impactos en la salud, en el que se utilizan resultados de estudios epidemiológicos que permiten, a través de funciones concentración-respuesta, relacionar las concentraciones ambientales del contaminante con una respuesta en la salud. Así, se tiene una estimación del número de casos de enfermedad o muerte que se presentan en un lugar determinado asociados con un incremento o decremen-to específico en la concentración ambiental de un con-taminante. Cuando no existen estudios epidemiológicos propios de una ciudad o país, frecuentemente se utiliza la mejor información disponible a nivel internacional, lo que obliga a asumir respuestas similares de diferentes poblaciones asociadas con la exposición de un contami-nante determinado.
Por último, en la valoración de los impactos se asigna un valor monetario a los efectos en la salud estimados previamente, que pueden incluir tanto indicadores de morbilidad como de mortalidad. Dado que no existe un mercado que permita asignar un valor económico a la salud, al considerarla como un “bien” se hace necesario estimar los precios a través de diversos métodos. Entre los que se utilizan más frecuentemente se encuentran los costos directos de la enfermedad, la pérdida de produc-tividad, y la disponibilidad a pagar para reducir el riesgo de morir o enfermar. El primero estima los costos direc-tos asociados con la atención a una enfermedad, como las consultas médicas, medicinas, estudios y hospitali-zación, entre otros, sin importar si los costos los cubre directamente la persona enferma o el seguro médico (público o privado). En el segundo, se calcula el tiempo de trabajo perdido debido a una enfermedad o muerte, lo que conlleva pérdidas en la productividad. Por último, el método de disponibilidad a pagar estima la cantidad de
144
dinero que una persona estaría dispuesta a pagar para evitar un caso de enfermedad o para reducir el riesgo de mortalidad. Este valor, teóricamente, incluye tanto los costos asociados con el tratamiento de una enfermedad y las pérdidas de productividad, como el sufrimiento y el dolor que genera una enfermedad, aspectos que no están incluidos en los otros enfoques.
Para las evaluaciones de costo-beneficio es nece-sario agregar varias etapas a las ya descritas. La pri-mera etapa se refiere a la cuantificación de las emi-siones contaminantes para dos escenarios; el primero es el escenario base, es decir, sin la aplicación de una medida de control, y el segundo es el escenario con la medida de control. Así, la diferencia entre las emisio-nes de ambos escenarios corresponde a la reducción de emisiones que se obtendría por la aplicación de la medida de control. A partir de esta reducción de emi-siones se procede a la estimación de la consecuente disminución que se tendría en las concentraciones ambientales de los contaminantes, de impactos en la salud y, por último, beneficios monetarios asociados con la reducción de impactos en la salud. Adicional-mente, se estiman los costos de la virtual implementa-ción de la medida o medidas objeto de la evaluación y, por último, se comparan los costos con los beneficios que conllevaría dicha instrumentación.
Tres estudios sobre la evaluación de los impactos
La metodología de evaluación de los impactos se utili-zó en tres estudios; el primero trata sobre la evaluación de medidas de control de emisiones en fuentes vehicula-res, puntuales y de área en la ZMVM; el segundo, sobre el análisis de los impactos en la salud generados por las emisiones a la atmósfera provenientes de la planta ter-moeléctrica más grande del país; y, el tercero, se refiere a la estimación de los beneficios que se obtendrían con la reducción del contenido de azufre en los combustibles de
uso vehicular en todo el país. En cada uno de ellos se hi-cieron ajustes a la metodología general descrita anterior-mente, en función de la naturaleza del estudio y de la me-jor información disponible. A continuación se detallan los aspectos más destacados de cada uno, y al finalizar esta sección se discuten los retos y oportunidades para esta aplicación metodológica.
Evaluación de cobeneficios en el control de la contaminación en la ZMVM
El término co-beneficios se refiere al éxito que pueden tener medidas y programas para controlar simultánea-mente las emisiones de contaminantes atmosféricos lo-cales y aquellos conocidos como gases efecto invernadero (GEI). Los primeros incluyen CO, SO2, NOx, O3 y partí-culas suspendidas, en sus fracciones inhalables (PM10) o respirables (PM2.5) –también conocidas como finas; los segundos incorporan gases tales como el bióxido de car-bono (CO2), el metano (CH4), el óxido nitroso (N2O) y el ozono (O3). Desde la década pasada el acoplamiento de las políticas orientadas a la atención de estos proble-mas se ha estrechado, sobre la base del reconocimiento de que para algunos contaminantes locales y GEI hay co-incidencia en ciertas fuentes de emisión, sobre todo en la combustión de energéticos fósiles.
A partir de este reconocimiento, se llevó a cabo un proyecto para cuantificar los costos y beneficios por la instrumentación potencial de medidas de control en cinco fuentes emisoras de contaminantes criterio y GEI. Este proyecto, realizado durante 2002 y 2003, fue posi-ble gracias al apoyo financiero y técnico del Programa de Estrategias Ambientales Integradas (IES, por sus siglas en inglés) de la Agencia de Protección Ambiental de Es-tados Unidos de América (EPA, por sus siglas en inglés), que tiene por objetivo identificar políticas y tecnologías que permitan reducir las emisiones de contaminantes criterio y de GEI en países en desarrollo.
Evaluación de los impactos
y análisis costo-beneficio
145
Calidad del aire
Las cinco medidas que se seleccionaron están inclui-das en el PROAIRE 2002-2010 de la ZMVM o en docu-mentos de planes estratégicos de cambio climático:
• Renovación de la flota de taxis: esta medida impli-ca el reemplazo del 80% de la flota con vehículos que cumplan con los estándares de emisiones conocidos como Tier I (de Estados Unidos), que tendrían un in-cremento en el rendimiento de combustible de 6.7 km/l a 9 km/l.
• Expansión de las líneas del metro: se refiere a la cons-trucción de 76 km de nuevas líneas, lo que conllevaría a una reducción en el uso de microbuses.
• Reemplazo de autobuses a diesel por autobuses hí-bridos: se trata de la sustitución de 1,029 autobuses, cuyo rendimiento se incrementaría de 0.79 a cerca de 1.21 km/L.
• Eliminación de fugas de gas LP en estufas: se refiere a dar mantenimiento a las estufas de un millón de ho-gares para evitar fugas de este gas.
• Incremento en la capacidad de cogeneración indus-trial: esta medida se refiere a la instalación de 160 MW para aprovechar el calor o el vapor excedente resultan-te de un proceso productivo para generar electricidad.
La metodología que se siguió se describe brevemente a continuación, y para mayor detalle véanse INE, 2003 y McKinley et al., 2005. En primer lugar se estimaron las emisiones de los diferentes sectores para el periodo 2003-2020 para dos escenarios, el de la línea base, es decir, las emisiones sin la aplicación de las medidas de control, y el que correspondería a la instrumentación de las medidas de control. Para estimar el impacto de la reducción de emisiones sobre las concentraciones am-bientales de partículas PM10 primarias y secundarias, se utilizaron los resultados de un estudio de aportación de fuentes realizado en la ZMVM (Chow et al., 2002); en forma complementaria se estimaron los impactos de las
reducciones en emisiones de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno sobre las concentraciones ambientales de ozo-no, a partir de los resultados generados con un modelo fotoquímico (Salcido et al. 2001).
Para la evaluación de los impactos en la salud asocia-dos con las reducciones en las concentraciones ambien-tales de PM10 y ozono por la aplicación de las medidas de control, se utilizaron como indicadores de salud la mortalidad por causas cardiorrespiratorias, bronquitis crónica, hospitalizaciones y visita a las salas de urgen-cia por causas respiratorias y cardiovasculares y días de trabajo perdido, de actividad restringida y de ausentismo escolar.
Las funciones concentración-respuesta se derivaron de una revisión bibliográfica de estudios epidemiológi-cos nacionales e internacionales (McKinley et al., 2005) y se caracterizó la incertidumbre en las funciones combi-nando la información de varios estudios para aproximar un estimador central con sus correspondientes interva-los con límites superiores e inferiores.
Por último, para traducir los beneficios de las me-didas de control en términos monetarios, se utilizaron valores de disponibilidad a pagar para mortalidad, bron-quitis crónica y días de actividad restringida (Hammitt e Ibarrarán, 2005); los costos directos de hospitalizaciones y visitas a salas de urgencias (INSP, 2003); y el salario promedio (INEGI, 2000) para calcular la pérdida de pro-ductividad. Para estimar los costos de la aplicación de las medidas, se combinaron los costos directos de inversión con ahorros asociados con mejorías de la eficiencia ener-gética en los diferentes sectores.
Los resultados del estudio indican que las medidas de control sobre contaminantes criterio reportan mayores beneficios que costos, y se estimó que con ellas se logra-rían, al año 2020, reducciones significativas en emisiones de GEI. De forma más puntual vale decir que se encontró que con la implementación de estas medidas se reduci-rían las concentraciones ambientales de PM10 en aproxi-
146
madamente un 1% (0.06 µg/m3) y de ozono en un 3% (4.8 µg/m3) y se evitaría la emisión de cerca de 1.5 millones de toneladas de bióxido de carbono equivalente.
Los impactos asociados con la instrumentación de las cinco medidas de control se presentan tanto en tér-minos de beneficios por la disminución de emisiones de contaminantes locales, calculados como beneficios
monetarios (en forma de beneficios netos, que resul-tan de la diferencia de los beneficios estimados menos los costos de inversión), como en términos de reduc-ción de emisiones de GEI, calculados como reduccio-nes de CO2 equivalente (figura 13). Así, la renovación de la f lota de taxis resultaría en los mayores benefi-cios locales y ayudaría también reduciendo en forma importante las emisiones de CO2; adicionalmente, una flota de taxis con vehículos de mayor eficiencia resultaría en ahorros significativos en los gastos de combustibles. Del otro lado del espectro, el incremen-to en la capacidad de cogeneración industrial resulta-ría en grandes reducciones de emisiones de CO2, con casi nulos beneficios locales, lo que se explica porque involucraría la generación local de energía que reem-plazaría a la que se genera fuera de la ZMVM. Esto resultaría en mayores emisiones locales, minimizando sus beneficios asociados. Por su parte, la medida de la expansión de la red del metro muestra significativas reducciones de CO2, con pocos pero positivos benefi-cios locales, resultado de los altos costos de inversión. Finalmente, las medidas de reemplazo de autobuses a diesel por autobuses híbridos, y la reparación de estu-fas de gas LP muestran importantes beneficios netos locales, mayores que aquellos de las medidas del metro y cogeneración, además de que también tendrían cier-tas reducciones de las emisiones de CO2.
En términos de los indicadores de morbilidad y mor-talidad analizados se encontró que la aplicación de las cinco medidas podría prevenir anualmente 100 muertes, 700 casos de bronquitis crónica y cerca de 500,000 casos de días de actividad restringida, con beneficios moneta-rios de $210 millones de dólares estadounidenses (USD por sus siglas en inglés) al año. En contraparte, la imple-mentación de las cinco medidas tendría un costo de $50 millones de dólares al año. Los resultados de este estu-dio indican que las medidas para mejorar los sistemas de transporte público son las opciones con mayor potencial
Estudios sobre la evaluación
de los impactos
147
Calidad del aire
para reducir conjuntamente las emisiones de contami-nantes locales y de GEI, con los beneficios resultantes para la salud humana y el medio ambiente global.
Un producto adicional de este trabajo fue la creación de una herramienta de modelación amigable usando el software Analítica. Dicha herramienta permite mode-lar de una forma sencilla los cobeneficios asociados con diferentes medidas. Dicha herramienta junto con la ca-pacitación para su uso fue entregada a las autoridades ambientales del Distrito Federal, quienes manifestaron su interés por contar con la herramienta para aplicarla en su trabajo. Adicionalmente, es importante destacar el interés que otras entidades del país manifestaron, como fue el caso de las autoridades ambientales del estado de
México, para utilizar esta herramienta en la evaluación de medidas de control de su interés.
De manera muy particular, los resultados derivados de este estudio permitieron a las autoridades ambienta-les del Distrito Federal identificar las medidas de control de emisiones con mayor potencial para controlar de ma-nera simultánea las emisiones de contaminantes locales y las de gases de efecto invernadero.
Impactos de las emisiones de la central termoeléctrica Adolfo López Mateos
La quema de grandes cantidades de combustibles fósiles en las plantas termoeléctricas constituye una de las ma-
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yores fuentes de emisión de contaminantes atmosféri-cos. Los estudios realizados en Estados Unidos y Europa han mostrado que las emisiones provenientes de centra-les termoeléctricas pueden resultar en impactos signi-ficativos en la salud humana, aun cuando cumplen con las normas de emisiones (Levy et al., 2002 y Comisión Europea, 1995).
Adicionalmente, en un estudio que analizó las ex-ternalidades de la generación de energía en México se encontró que las emisiones de las trece plantas termo-eléctricas más grandes del país podrían resultar en im-pactos significativos en la salud humana, representando daños con un valor monetario de aproximadamente 465 millones de dólares americanos (Semarnat y CEPAL, 2004). Dado lo anterior y por la coincidencia con la revi-
sión de la NOM-085-Semarnat-1994, que establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmósfera de contaminantes emitidos por fuentes fijas que utilizan combustibles fósiles (DOF, 1997), en el año 2003 se desa-rrolló un estudio para evaluar el impacto de las emisio-nes de la termoeléctrica Adolfo López Mateos, ubicada en la ciudad de Tuxpan, Veracruz, sobre la calidad del aire de la región, así como sobre la salud y su valoración económica.
La central termoeléctrica de Tuxpan es la planta de mayor capacidad instalada en el país para generar ener-gía eléctrica y es, al mismo tiempo, la planta que emite la mayor cantidad de SO2 en América del Norte (Vijay, 2004). Las emisiones de PM2.5 provenientes de esta plan-ta son 10 veces mayores que el promedio estadouniden-
Figura 13. Impacto de las cinco medidas: beneficios netos y reducción de CO2 equivalente
Estudios sobre la evaluación
de los impactos
Fuente: McKinley et al. 2003.
149
Calidad del aire
se, y aproximadamente 38% mayores que el promedio mexicano. Estas elevadas emisiones se deben, en gran medida, al alto contenido de azufre de los combustibles que utiliza y, también, a la falta de sistemas de control de emisiones (Miller y Van Atten, 2004; López et al., 2005).
Una síntesis de los métodos utilizados se incluye en este capítulo, y para consultarlos con mayor detalle, véase INE, 2003; López et al., 2005. Se eligió como año de estudio el 2001 por ser el año para el que se obtu-vo la información más completa y confiable. Dadas las limitaciones computacionales y de información para modelar un año completo, se seleccionaron periodos representativos utilizando análisis de cluster (Linares, et al., 1986), por ser adecuado para la clasificación de periodos meteorológicos (Physick W.L. y Goudey R., 2001).
Como primer paso se calcularon las emisiones anuales de la planta utilizando factores de emisión ge-nerados en EUA (USEEPA, 1998). Este método se con-sideró adecuado debido a que la tecnología del equipo de combustión que se utiliza en esta central es similar a la utilizada en centrales del país vecino. No obstante, las diferencias en las condiciones de operación y man-tenimiento pueden generar incertidumbre en la estima-ción de las emisiones (Vijay, 2004). La estimación del impacto de las emisiones sobre concentraciones am-bientales se llevó a cabo utilizando el sistema de mo-delación CALMET-CALPUFF (Earth Tech Inc., 2000) que simula la dispersión, remoción y transformación química de los contaminantes. Se seleccionó un dominio de modelación de 120 x 120 km, quedando incluidas las poblaciones de Tuxpan, Tamiahua, Cazones y Poza Rica, entre otras (figura 14).
Con base en la evidencia internacional sobre la ex-posición a contaminación atmosférica y sus efectos en la salud, se utilizó como indicador de efectos en la salud a la mortalidad, por tener mayores impactos sociales (Evans et al., 2002; César et al., 2002), amén de la falta de infor-
mación sobre morbilidad en la zona, que hubieran sido necesarios para incluir otros indicadores de salud. Para la valoración económica se empleó el método de dispo-nibilidad a pagar, por considerar que integra de manera más adecuada y completa los costos asociados con un deceso.
Los resultados que se obtuvieron para las concentra-ciones de PM2.5 primarias y secundarias muestran que las partículas primarias emitidas por la termoeléctrica tien-den a dispersarse predominantemente hacia las zonas noroeste, oeste, suroeste y sur del área modelada, con las concentraciones más elevadas a distancias menores de 20 km (figura 15). En cuanto a las partículas secundarias, las concentraciones más altas se presentan hacia el sur y suroeste de la región modelada (figura 16), con un área de impacto mayor que para las partículas primarias, pues alcanzan distancias que rebasan los límites del dominio en las direcciones noroeste a sureste.
En términos de los impactos en la salud los resultados indican que las emisiones de la planta termoeléctrica se pueden asociar con 30 muertes prematuras anuales en la población de adultos mayores de 30 años de edad; este impacto, medido en términos monetarios, resulta en un costo de 8 millones de dólares anuales.
El presente análisis puede estar subestimando dichos impactos por varias razones; entre ellas, por el dominio modelado, ya que se encontró que las PM2.5 secundarias pudieran rebasarlo llegando a otras localidades ubicadas hacia el sur y el oeste de la central termoeléctrica Adolfo López Mateos; por no haber considerado el impacto en la salud en la población menor de 30 años; por no haber in-cluido otros posibles efectos en salud, tales como enfer-medades respiratorias y cardiovasculares, ni el impacto potencial por la exposición simultánea a otros contami-nantes atmosféricos.
No obstante, los resultados del estudio concuerdan en magnitud con datos obtenidos en estudios interna-cionales y nacionales similares (Levy et al., 2002; Levy
150
Evaluación de beneficios (y costos) por la reducción del contenido de azufre en combustibles vehiculares
La reducción de emisiones contaminantes a la atmósfera lleva a una mejor calidad del aire, y ésta es una prioridad de la Semarnat, dado que ello permite proteger la salud de la población. En este sentido, este proyecto permitió contribuir de manera significativa en la evaluación inte-gral de una de las medidas ambientales de mayor tras-cendencia de la última década.
La situación actual de la calidad del aire en las princi-pales ciudades de México requiere atención y medidas de control, dado que más de 27 millones de habitantes están expuestos a concentraciones de ozono y partículas que frecuentemente exceden las normas de calidad del aire establecidas por la Secretaría de Salud.
La flota vehicular en el país prácticamente podría du-plicarse en los próximos 15 años; este crecimiento, man-teniendo las condiciones actuales, implicaría un incre-mento considerable en las emisiones de contaminantes a la atmósfera, lo que a su vez conllevaría a un mayor deterioro de la calidad del aire. Con la comercialización de combustibles con bajo contenido de azufre se hace posible que tecnologías vehiculares modernas y avanza-das, disponibles en Estados Unidos y Europa, funcionen eficientemente logrando reducciones significativas en las emisiones de contaminantes. Además, los beneficios por la reducción del contenido de azufre en los combustibles se reflejarían también en la disminución de emisiones de los vehículos con tecnologías anteriores. Por ello, la tendencia internacional se orienta a la aceleración de la comercialización de combustibles de uso vehicular con menor contenido de azufre (cuadro 4).
En este contexto y con el objeto de evaluar los bene-ficios potenciales y los costos asociados con el proyecto integral de calidad de combustibles, en particular lo refe-rente a la introducción de combustibles de uso vehicular
Figura 14. Dominio de simulación de los impactos de la central termoeléctrica Adolfo López Mateos,
Tuxpan, Veracruz
y Spengler, 2002; Comisión Europea, 1995; Semarnat y CEPAL, 2004), indicando que existe un problema con posibles impactos en la salud pública asociado con las emisiones de plantas termoeléctricas.
El estudio sirvió como una herramienta analítica y de negociación para impulsar la revisión y la disminución de los límites de emisión de la norma oficial mexicana NOM-085-ECOL-1994 para fuentes fijas, poniendo én-fasis en el costo asociado a la morbilidad y la mortali-dad causadas por los efectos de las emisiones de dichas fuentes.
Estudios sobre la evaluación
de los impactos
151
Calidad del aire
con menor contenido de azufre, el INE en coordinación con Pemex-Refinación realizó la evaluación socioeconó-mica de dicho proyecto para el periodo 2005-2030. Dicha evaluación se inició en el año 2003 en el marco de las de-liberaciones del grupo de trabajo que se integró desde el inicio de la presente administración para la modificación de la norma oficial mexicana NOM-086-Semarnat-1994, que incluye las especificaciones sobre protección ambiental que deben reunir los combustibles fósiles lí-quidos y gaseosos que se usan en fuentes fijas y móviles.
La descripción sucinta de la metodología empleada se presenta a continuación; para mayor profundidad con-súltese el informe final (INE y PEMEX-Refinación, 2006). Para la evaluación de los beneficios de la aplicación de la
NOM-086 se definieron el escenario base y el escenario control, siendo el primero el que correspondería sin la apli-cación de la NOM-086 y, el segundo, con la aplicación de esta misma norma, es decir, asumiendo que el contenido de azufre en gasolina y diesel se reduciría de acuerdo con el calendario publicado en la norma, que establece una in-troducción gradual de gasolina y diesel con menores con-tenidos de azufre en el territorio nacional, culminando en el año 2009 con niveles de 30/80 (promedio/máximo) ppm para gasolina y 15 (máximo) ppm para diesel (figura 15).
Como primera etapa, se proyectó la flota vehicular nacional (GDF-SMA, 2000), asumiendo para el escena-rio base y el escenario de control la misma tasa de creci-miento y distribución de edad de la flota vehicular, pero
Figura 15. Pluma de concentraciones anuales de PM2.5 primarias y secundarias
a) Pluma de concentración de PM2.5 primarias b) Pluma de concentración de PM2.5 secundarias
152
los escenarios difirieron en cuanto a la composición de la flota en términos de las tecnologías vehiculares. A partir de la estimación de la reducción de las emisiones vehicu-lares, se estimaron las reducciones en concentraciones ambientales de PM2.5 (primarias y secundarias), ponde-radas por población, utilizando modelos simplificados de calidad del aire (Stevens, 2005).
Como siguiente paso, se utilizaron funciones concen-tración-respuesta para estimar los posibles beneficios en la salud que se tendrían por la reducción en la concen-tración de contaminantes en la atmósfera. Se selecciona-ron los efectos tomando como base la consistencia de la evidencia internacional y nacional, y también la disponi-bilidad de información científica y económica (de estu-dios epidemiológicos y de valoración monetaria). Así, se utilizaron los resultados de los estudios para relacionar las concentraciones ambientales de PM2.5 con mortali-dad por causa cardiopulmonar, mortalidad por cáncer de pulmón, mortalidad infantil por causas respiratorias,
mortalidad por síndrome de muerte súbita infantil, así como bronquitis crónica, días de actividad restringida y días de trabajo perdidos.
Para finalizar, la estimación del valor económico de estos beneficios en la salud se realizó con las metodolo-gías de disponibilidad a pagar y productividad perdida. En la primera, debido a la falta de estudios mexicanos, se utilizaron valores de un meta-análisis (técnica estadísti-ca que permite combinar resultados de diferentes estu-dios) de estudios realizados en Estados Unidos, ajustados al ingreso mexicano y, en la segunda, se cuantificó como el ingreso perdido por falta de trabajo con datos del úni-co estudio llevado a cabo en México.
Cabe mencionar que los beneficios anuales se estima-ron calculando el valor presente utilizando una tasa de des-cuento del 12%, tasa que la SHCP aplica para la evaluación de los costos de proyectos a financiarse bajo la modalidad de Proyectos de Inversión Diferida en el Registro del Gasto (Pidiregas) —es decir, proyectos necesarios para el país
Cuadro 4. Estándares internacionales del contenido de azufre en gasolinas
Fuente: Blumberg et al. (2003).
País Contenido de azufre en gasolinas (promedio/máximo, ppm) Año de introducción 2004 2005 2006 2007 2008 2009
EUA 30/80 30/80 30/80 Unión Europea 50 10Japón 50 Hong Kong 150(desde2001) Australia 150 Argentina 600 500 300 50Brasil 1000 80Chile 400 100 30
Estudios sobre la evaluación
de los impactos
153
Calidad del aire
que, por restricciones en el presupuesto federal, cuentan con la participación del sector privado.
El análisis realizado muestra que el mejoramiento de la calidad de los combustibles, a la par de la introducción de nuevas tecnologías vehiculares, reduciría en 91%, 50%, 28% y 45% las emisiones a nivel nacional de SO2, NOx, HC y PM2.5 respectivamente, para el año 2020 con respecto al escenario base (sin control). Las reducciones para SO2 y PM2.5 se presentan de manera gráfica en la figura 16.
Estas reducciones redundarían en una mejor calidad del aire que, a su vez, se asociaría con una reducción de cerca de 55,000 muertes prematuras, 166 mil casos de bronquitis crónica, 5.6 millones de días de trabajo per-didos y 7.8 millones de días de actividad restringida por enfermedades respiratorias, todo ello durante el periodo 2005-2030.
Se estimó también que los beneficios serían dos ve-ces superiores a los costos. Así, el valor presente de estos beneficios sería de $11,373 millones de USD y, al compa-rarlo con el valor presente de los costos, calculados en $4,683 millones de USD (estimación de PEMEX-Refina-ción), se traduciría en un valor presente neto de $6,690 millones de USD. Los resultados muestran la importan-cia de reducir el contenido de azufre de los combustibles en México y de hacerlo en los términos del calendario de introducción incluido en la norma, ya que se calculó que cada año de retraso con respecto al calendario de la nor-ma significaría pérdidas de casi 900 millones de USD.
Es importante mencionar que estos resultados pueden estar subestimados por múltiples razones, entre las que cabe resaltar el no haber incluido en el análisis los bene-ficios que se obtendrían con la reducción de emisiones de los vehículos en circulación al utilizar combustibles con bajo azufre; tampoco se consideró la disminución de emi-siones de los vehículos a diesel al instrumentar programas de retrofit; en forma similar, no se incorporaron las reduc-ciones de emisiones que se tendrían con la introducción anticipada de gasolina y diesel en zonas metropolitanas y
de diesel en la zona fronteriza, antes de su introducción en el resto del país.
En un tenor similar, la limitada selección de los indi-cadores de salud también pudiera intervenir en la subes-timación de los beneficios estimados, dado que no se in-cluyeron todos los efectos en la salud que pudieran estar asociados con la exposición a PM2.5, ni aquellos asocia-dos con la exposición a otros contaminantes, como sería el ozono, cuyos efectos se han documentado también a nivel internacional. Por último, otro elemento que pu-diera asociarse con una subestimación es el haber uti-lizado una tasa de descuento de 12%, tasa muy superior a la utilizada en estudios de beneficios sociales en otros países (3%-7%) (OMB, 2003). En este sentido, al utilizar la tasa de descuento de 3%, los beneficios sociales por la reducción de azufre en combustibles son 3.4 veces los costos totales.
Los resultados de la evaluación de los beneficios so-ciales, medidos en términos de salud de la población, contra los montos de inversión del proyecto de introduc-ción de combustibles de uso vehicular con menor con-tenido de azufre, realizada por el INE, fueron elemen-to fundamental para la toma de decisiones en el sector ambiental y energético de México durante la presente administración.
Este análisis de beneficios complementó el de cos-tos, realizado por Pemex-Refinación, para integrar la evaluación socioeconómica del proyecto de mejora-miento ambiental de los combustibles. Esta evaluación socioeconómica fue una de las tres condicionantes —las otras dos fueron la evaluación y el establecimiento de la política de precios y la publicación como Norma Ofi-cial Mexicana de la Modificación a la NOM-086 (DOF, 2006)— para incorporar el proyecto al Presupuesto de Egresos de la Federación en la modalidad de Pidiregas. Así, el producto final de la evaluación socioeconómica contribuyó a lograr esta incorporación, permitiendo a Pemex-Refinación desarrollar este año la ingeniería bási-
154
Figura 15. Calendario de introducción de combustibles vehiculares con bajo contenido de azufre en la modificación de la NOM-086
2003 2004 201120102003 200920082006 2007 2012
Premium
Magna ZM
Magna RP
Diesel ZM
Diesel ZF
Diesel RP
500 máx.
250 promedio/300 máxima
30 promedio/80 máxima
Octubre
Octubre300 promedio/500 máxima
30 promedio/80 máxima
1,000 máxima
30 promedio/80 máxima
500 máxima
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500 máxima
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Septiembre
Estudios sobre la evaluación
de los impactos
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Calidad del aire
ca del proyecto y, para el 2007, con recursos PIDIREGAS, iniciar tanto los proyectos de mejoramiento de gasolinas en Cadereyta, Salamanca y Tula, para surtir en abril de 2009 las zonas metropolitanas de la Ciudad de México, Guadalajara y Monterrey, como los de diesel relativos a la modernización de hidrodesulfuradoras y la construc-ción de las plantas nuevas.
Retos y oportunidades
En los últimos años, en el INE se impulsaron varios proyec-tos para desarrollar y adaptar a México las metodologías para la valoración de impactos y el análisis costo-beneficio. Es necesario continuar aplicando, difundiendo y generando información para consolidar las metodologías de tal forma que se promueva su utilización tanto hacia el interior del sector como hacia otras dependencias y entidades federales para sustentar la toma de decisiones.
Como en cualquier estudio técnico, la calidad de los resultados obtenidos y la incertidumbre asociada a las
evaluaciones de impactos dependen en gran medida de la calidad de la información con la que se cuenta y de los supuestos que entran en la estimación. Las limita-ciones detectadas y documentadas en los estudios rea-lizados deben ser consideradas en el proceso de toma de decisiones, a la vez que pueden orientar investigaciones, estudios y acciones futuras; en el caso del INE, se han considerado para el diseño y el desarrollo de proyectos, algunos de los cuales se encuentran en curso, como se detallará más adelante. Algunas de las áreas en las que se han identificado limitaciones y la necesidad de promover la generación de más y mejor información, se discuten a continuación.
En este sentido, se pueden mencionar las limitaciones para la modelación de la calidad del aire a escala nacio-nal. El estudio del azufre en combustibles utilizó mode-los simplificados de calidad del aire, basados en estudios estadounidenses, debido a la escasez de herramientas y capacidad en el uso de modelos que permitieran una aplicación con una resolución espacial suficiente para
Figura 16. Estimación de la reducción de emisiones de SO2 y PM2.5 debido a la NOM-086
1.E+04
Tone
lada
s anu
ales
8.E+03
6.E+03
4.E+03
2.E+03
0.E+00
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
3.E+04
Tone
lada
s anu
ales
2.E+04
2.E+04
1.E+04
5.E+03
0.E+00
2006
Material particulado (PM2.5)
45%
4.E+04
3.E+04
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
Bióxido de azufre (SO2)
91%
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abarcar todo el territorio nacional. A esto, cabe agregar que la mayoría de la capacidad que tiene México en el uso de modelos de la calidad del aire está concentrada en la academia, y pocas veces, los gobiernos locales y fede-ral cuentan con la capacidad para utilizar modelos que apoyen en la toma de decisiones. Como resultado de lo anterior, el INE realiza, en colaboración con la EPA y la WGA, un estudio para fortalecer las capacidades e iden-tificar modelos de la calidad del aire que puedan utilizar-se a nivel nacional, lo que constituirá una herramienta para futuros análisis de impacto o de costo-beneficio por la aplicación de medidas de control o de otras políticas ambientales.
En el país se cuenta actualmente con evidencia de es-tudios epidemiológicos de series de tiempo que relacionan la exposición aguda (horas y días) con el incremento en morbilidad y mortalidad. Sin embargo, estudios de cohor-te internacionales (Pope et al., 2002; Dockery et al., 1993), que asocian la exposición crónica con efectos en la salud, han mostrado un impacto mucho mayor que los estudios de series de tiempo, y carecemos de estudios de este tipo en el país. El haber utilizado sus resultados se justifica por constituir la evidencia científica más robusta a nivel internacional; no obstante, el hacerlo tiene limitaciones, ya que la función concentración-respuesta puede variar tanto por las condiciones ambientales, tales como niveles de contaminación, composición de las partículas (meta-les, sulfatos, nitratos, material geogénico, etc.), mezclas de los contaminantes, patrones espaciales y temporales en la distribución de los contaminantes, como por factores poblacionales, entre los que pueden resaltarse los estilos de vida, la forma de la pirámide poblacional, los sistemas de seguridad social, los patrones de tiempo-actividad de la población, las tasas basales de enfermedades bajo estudio, entre otros. Debido a estas diferencias y a la incertidumbre que genera el uso de resultados de estudios extranjeros, sería conveniente que las autoridades de salud fomenta-ran y apoyaran el desarrollo de estudios epidemiológicos
de cohorte en México para determinar el impacto a largo plazo de la contaminación atmosférica en diferentes re-giones del país.
En otro tenor, también relacionado con la falta de información generada en México, puede existir un grado considerable de incertidumbre en los métodos utilizados para la valoración económica de los impactos en la sa-lud. Por ejemplo, en México existe únicamente un estu-dio sobre disponibilidad a pagar para reducir el riesgo de mortalidad y morbilidad llevado a cabo en la Ciudad de México (Hammitt e Ibarrrarán, 2005) y, a nivel inter-nacional, existe gran variabilidad entre los resultados de diferentes estudios (Viscusi, 1993). De hecho, en el estu-dio de México la mediana para el valor estadístico de una vida es de aproximadamente 300 mil USD para adultos, y la mediana del valor estadístico de una vida infantil se calculó en 1.3 millones USD, mientras que en Estados Unidos se tienen estimaciones para el valor estadístico de una vida que rebasan los 6 millones de USD (USEPA, 2000a).
En este mismo sentido, la valoración económica se estimó, en la medida de lo posible, con la información generada en México. Para el estudio de la termoeléctri-ca se utilizaron los resultados del estudio de la Ciudad de México, ajustados al ingreso promedio de Veracruz, aún con la reserva de que pudieran no representar las preferencias “reales” de los habitantes de las poblaciones aledañas a Tuxpan. Para el caso del estudio del azufre en combustibles, con el objeto de minimizar la incerti-dumbre para calcular los beneficios, se utilizaron valores de un meta-análisis de estudios realizados en Estados Unidos, ajustados al ingreso mexicano; de nuevo, cabe la consideración sobre las posibles diferencias en las pre-ferencias de la población estadounidense y mexicana al valor que dan a su salud, que pueden estar determinadas por factores ajenos al ingreso. Las reflexiones anteriores apuntan a la necesidad de llevar a cabo estudios de valo-ración económica de la salud en poblaciones del país, lo
Retos y oportunidades
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Calidad del aire
que permitiría disminuir la incertidumbre en las estima-ciones de los beneficios.
Conclusiones
Es indudable que gracias al avance en políticas ambien-tales, instrumentos de gestión y normatividad, se ha pre-sentado una mejoría importante en la calidad del aire en algunas zonas metropolitanas para ciertos contaminan-tes criterio; sin embargo, como se comentó en la introduc-ción, en la mayor parte de las localidades con redes de mo-nitoreo (y datos confiables y completos), los problemas de PM y O3 persisten con tendencias incluso crecientes en al-gunas de ellas. Esta deficiente calidad del aire es conse-cuencia de lo que muestra el INEM, 1999: aún prevalecen importantes fuentes de emisión, fijas, móviles y de área en zonas metropolitanas y corredores industriales del país.
La mitigación y el control de la contaminación pue-den reforzarse en nuestro país con la articulación de las políticas estatales y locales con las federales. A nivel na-cional, la implementación de un Programa Nacional de Calidad del Aire podría ser el mecanismo que fungiera como instrumento integrador permitiendo la articula-ción federal y local. Este programa debería incluir es-quemas para asegurar y verificar el cumplimiento de las normas de calidad del aire y, en forma paralela, también incorporar mecanismos con sanciones para las ciuda-des que no cumplan, e incentivos para las que cumplan con dichas normas, y despertaría interés por parte de las autoridades locales para promover el diseño y la ins-trumentación de medidas orientadas a tener y mantener una buena calidad del aire.
En forma complementaria al desarrollo de programas de calidad del aire, se requiere reforzar elementos básicos de apoyo para la toma de decisiones, como son los inven-tarios de emisiones. En los últimos diez años hemos te-nido avances importantes para desarrollarlos y fortalecer la capacidad institucional, esfuerzos que se consolidaron
con la terminación del primer inventario nacional de emi-siones en el año 2006. Para dar continuidad a este traba-jo se desarrolló un plan de acción elaborado para nues-tro país, en el que se estima necesario invertir cerca de siete millones de dólares anuales durante los próximos tres a cinco años, necesarios para desarrollar y extender la infraestructura, incluyendo la capacidad técnica en las autoridades ambientales estatales; desarrollar un sistema nacional de datos de emisiones que permita el acceso y la comunicación de los resultados a usuarios y público inte-resado; aumentar los recursos humanos disponibles para compilar, mantener y actualizar los inventarios de emi-siones; elaborar guías metodológicas y desarrollar facto-res de emisión e información de emisiones propias de las condiciones de México.
Considerando las limitaciones de información y las tareas de actualización de los inventarios existentes, es claro que se requieren nuevas vertientes metodoló-gicas para mejorar la confiabilidad de los datos y per-feccionar sus aplicaciones en modelos fotoquímicos y de calidad del aire. La Semarnat ya ha iniciado las tareas para la actualización del INEM, 1999; duran-te este proceso deberá garantizar la participación de las entidades federativas y establecer mecanismos de coordinación para el intercambio de información, a la vez que fortalecer las capacidades de las autoridades locales. En cuanto a la escala temporal, es indispen-sable modelar sistemáticamente, con la colaboración e insumos de información de otros sectores, una pro-yección del año base hacia el futuro (a los años 2020 o 2030), de tal forma que sea posible delinear, evaluar y seleccionar estrategias más eficientes para el control de las emisiones de contaminantes a la atmósfera para las siguientes décadas.
El INEM, 1999 muestra que las plantas generadoras de electricidad y las refinerías son responsables de gran parte de las emisiones de SOx, NOx y PM, por lo que son indispensables acciones para controlarlas. Entre las
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acciones que deberán efectuarse a corto plazo se en-cuentra la revisión de la NOM-085 (regula los equipos de calentamiento indirecto de fuentes fijas) y, a mediano plazo, acelerar la sustitución de combustóleo y carbón por combustibles más limpios.
Por su parte, la flota vehicular en el país práctica-mente se duplicará en los próximos quince años, lo que demanda acciones para evitar el incremento irremisible en las emisiones de contaminantes a la atmósfera, con el
consecuente deterioro de la calidad del aire. Para lograr-lo, sería necesario que nuestro país se orientara hacia la homologación internacional de estándares y regulacio-nes, como estrategia para promover el desarrollo y la más rápida introducción de tecnologías vehiculares avanza-das para el control de emisiones, dado que esto abate los costos de investigación, desarrollo y manufactura de tecnologías de punta para la industria. Relacionado con esto, debe considerarse como factor complementario e
Conclusiones
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Calidad del aire
indisoluble el contar con combustibles de calidad mun-dial, en particular con menor contenido de azufre, con el cumplimiento del calendario publicado en la NOM-086, pues permitirá la introducción y manufactura de líneas de vehículos en armonía con los requerimientos y ten-dencias del mercado internacional.
Adicionalmente al establecimiento de normas más estrictas, se debe contemplar la aceleración de la renova-ción del parque vehicular, por ser uno de los medios más eficientes para la reducción de emisiones vehiculares. Esto puede fomentarse utilizando mecanismos no regu-latorios aprovechando programas establecidos como el de verificación vehicular, por ejemplo, en la ZMVM con un programa voluntario de incentivos con beneficios de cir-culación diaria para exentar la verificación vehicular de emisiones utilizando dos parámetros ambientales: nivel de emisiones y rendimiento de combustible. Esta medida favorecería una acelerada renovación del parque vehicular con automóviles que tengan un desempeño ambiental su-perior al requerido por las normas vigentes.
Varios frentes deben de atenderse para lograr las re-ducciones potenciales de las emisiones de los vehículos pesados a diesel, que son posibles gracias a las tecnolo-gías de control que se han desarrollado en el mundo. Esto es sin duda relevante, dados los efectos en la salud que se han documentado en múltiples ciudades del mundo asociados con la exposición a emisiones de vehículos de diesel, amén de que en México la vida útil de estos ve-hículos es de más de 25 años. Por estas razones, la revi-sión de la NOM-044 (que está en proceso de revisión en COMARNAT) debería enviar el mensaje de la necesidad de reducir las emisiones en el menor tiempo posible con la comercialización de las tecnologías EPA 98/EURO III hasta 2007, siempre y cuando el fabricante o importador demuestre que por cada unidad nueva que se incorpore al parque vehicular y que cumpla con este estándar se retirará de la circulación una unidad altamente conta-minante, modelo 1987 o anterior, y que la tecnología EPA
04 se introdujera al mercado mexicano a partir de la en-trada en vigor de la nueva NOM-044.
En relación con los vehículos en circulación, el meca-nismo que ha funcionado en la ZMVM para controlar sus emisiones es el Programa de Verificación Vehicular –a la vez que ha favorecido la renovación de la flota vehicular.
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Éste es, de hecho, el instrumento que permitirá regular las emisiones de los autos ilegales que entran al país y cuya entrada se acelerará en los siguientes años. No obstante, el modus operandi actual con que las autoridades locales desarrollan e instrumentan dichos programas de verifica-ción vehicular tiene como consecuencia la heterogeneidad en los programas en las diferentes entidades federativas, lo que ha favorecido su incumplimiento en aquellas donde es obligatorio y donde su cumplimiento se ha reforzado continuamente, con emplacamientos en entidades donde no hay programas, o no son obligatorios o en las que su cumplimiento es irregular. Por ello, un programa de veri-ficación vehicular eficiente tendría que tener una aplica-ción nacional, con poco espacio para el emplacamiento o reemplacamiento que permita su elusión.
El diseño de políticas se fundamenta también, en for-ma importante, en la información que se genera en las estaciones y redes de monitoreo, para construir indicado-res que permitan tener un diagnóstico objetivo y evaluar tendencias espaciales y temporales. Nuestro país enfren-ta el reto de contar con información sobre la calidad del aire en las ciudades con más de 500,000 habitantes y en zonas prioritarias y críticas, con datos consistentes, vá-lidos y comparables. Para lograrlo se debe dar continui-dad al Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico. En ese sentido, dada la diversidad de equipos de monitoreo y sistemas para el manejo de datos, se requiere de progra-mas de capacitación acordes con las necesidades de cada región, considerando al menos el aspecto operativo y el manejo de la información. También son necesarios la ho-mologación de las prácticas de monitoreo atmosférico, a la par del establecimiento de sistemas de control y asegu-ramiento de calidad, que debe ir enlazado con un sistema de vigilancia de la calidad por medio de auditorías a nivel nacional. Ligado a lo anterior está el papel fundamental del SINAICA, como herramienta que permitirá el acceso a dicha información y que deberá consolidarse en los si-guientes años con criterios unificados para reunir y siste-
matizar la información de las estaciones, redes o sistemas de monitoreo atmosférico existentes en el país.
Las evaluaciones de impactos de la contaminación, también conocidas como cuantificación de las externa-lidades, han sido un avance que ha requerido del trabajo con los demás sectores del gobierno federal que inciden en la toma de decisiones; con ello, se ha sentado el pre-cedente de la validez de dichos análisis para evaluar los beneficios de los instrumentos regulatorios y de otras medidas de control para la reducción de emisiones con-taminantes a la atmósfera, apuntalando la importancia de la consideración de los impactos potenciales en el am-biente y en la salud de la población como elemento fun-damental en la toma de decisiones.
En otros países estas evaluaciones se hacen en forma rutinaria para la evaluación de programas, de estándares de calidad del aire y de normatividad, como ha sucedido con la EPA de Estados Unidos y la Agencia Ambiental de la Unión Europea. Específicamente, estas agencias lleva-ron a cabo el análisis para estimar los beneficios de la re-ducción del azufre en combustibles de uso vehicular. El que los beneficios netos ascendieran a 91.4 mil millones de USD y 2.7 mil millones de Euros para Estados Unidos y los países de la Unión Europea, respectivamente (USE-PA, 1999; USEPA, 2000; DGE, 2001), fue sin duda una pieza clave en la decisión de las autoridades para contar con gasolina con niveles de azufre 30/80 ppm en 2006 en Estados Unidos, y con niveles de 50 ppm en 2005 y de 10 ppm en 2009 en los países de la Unión Europea. Éste es, sin duda, un ejemplo de las posibles aplicaciones de la metodología y de su injerencia en la ponderación de me-didas y programas a evaluar a seleccionar en el ámbito gubernamental.
La existencia y las atribuciones actuales del INE lo-graron subsanar el vacío que existía en cuanto a institu-ciones de investigación para la formulación y el apoyo de políticas de calidad del aire. Ahora, queda el garantizar la continuidad en la investigación aplicada lo que permi-
Conclusiones
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Calidad del aire
tirá en el mediano y largo plazos fortalecer la capacidad institucional para una gestión de la calidad del aire ba-sada en la mejor información técnica y científica dispo-nible. Las investigaciones que se requieren sólo pueden
realizadas por un puñado de instituciones, pero ninguna de ellas está orientada hacia la investigación aplicada a la toma de decisiones, para el análisis y sustento de políti-cas ambientales.