Recursos renovables: Son aquellos recursos que no se agotan con su utilización, debido a que vuelven a su estado original o se regeneran a una tasa mayor a la tasa con que los recursos disminuyen mediante su utilización. Esto significa que ciertos recursos renovables pueden dejar de serlo si su tasa de utilización es tan alta que evite su renovación. Dentro de esta categoría de recursos renovables encontramos al agua y a la biomasa.

Recursos no renovables: Son recursos naturales que no pueden ser producidos, cultivados, regenerados o reutilizados a una escala tal que pueda sostener su tasa de consumo. Estos recursos frecuentemente existen en cantidades fijas o consumidas mucho más rápido de lo que la naturaleza puede recrearlos. Algunos de los recursos no renovables son: petróleo, los minerales, los metales, el gas natural y los depósitos de agua subterránea, siempre que sean acuíferos confinados sin recarga.

Desarrollo sostenible: Es aquél desarrollo que es capaz de satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos y posibilidades de las futuras generaciones. Intuitivamente una actividad sostenible es aquélla que se puede mantener. Por ejemplo, cortar árboles de un bosque asegurando la repoblación es una actividad sostenible. Por contra, consumir petróleo no es sostenible con los conocimientos actuales, ya que no se conoce ningún sistema para crear petróleo a partir de la biomasa. Hoy sabemos que una buena parte de las actividades humanas no son sostenibles a medio y largo plazo tal y como hoy están planteadas. Naciones Unidas 1990.

Desarrollo sustentable: La Comisión Mundial para el Medio Ambiente y el Desarrollo, establecida por las Naciones Unidas en 1983, definió el desarrollo sustentable como el "desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer las capacidades que tienen las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades "

• Producción limpia: Reorientación de los sectores productivos, dentro de una dimensión ambiental hacia formas de gestión y uso de tecnologías ambientalmente sanas, aumentando la eficiencia en el uso de recursos energéticos e hídricos, sustitución de insumos, optimización de procesos, modificación de productos y minimización de basuras y residuos sólidos.

Plan de manejo ambiental. Es el conjunto detallado de actividades, que producto de una evaluación ambiental, están orientadas a prevenir, mitigar, corregir o compensar los impactos y efectos ambientales que se causen por el desarrollo de un proyecto, obra o actividad. Incluye los planes de seguimiento, monitoreo, contingencia, y abandono según la naturaleza del proyecto, obra o actividad.

Plan de Ordenamiento Territorial. Conjunto de acciones político administrativas y de planificación física concertadas, que permiten disponer de instrumentos eficientes para orientar el desarrollo del territorio y regular la utilización, transformación y ocupación del espacio, de acuerdo con las estrategias de desarrollo socioeconómico y en armonía con el medio ambiente y las tradiciones históricas y culturales de un municipio o distrito.

Circunstancias Nacionales

Las Circunstancias Nacionales son también llamadas el Marco de Información Nacional en el cual se exponen de forma sintética las grandes cifras que se manejan en Colombia en relacion a aire,

agua, suelo, ecosistemas, suelo, población, clima, y otras cifras referentes a población, industria, sector agropecuario, geografía, división política etc.

1. Características geográficas y políticas. –Áreas. –Territorios y mares. –División política –Divisiones administrativas. –Organizaciones institucionales. Circunstancias Nacionales

2. Características ambientales –Clima. –Hidrología. –Edafología. –Ecosistemas. –Atmosfera - aire Circunstancias Nacionales

3. Características sociales. –Población –Educación. –Calidad de vida. –Salud pública. Circunstancias Nacionales

4. Características económicas –Producto interno bruto. –Indicadores económicos. –Análisis sectorial – sectores productivos.

Características geográficas y políticas

Colombia tiene un área total de 2.070.408 km2. • 1.141.748 km2 corresponden al área continental. • 928.660 km2 a la superficie marítima.

Las zonas insulares comprenden un conjunto de islas y cayos en el mar Caribe (archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina), así como numerosos cayos, islotes y bajos en el océano Pacífico (islas de Malpelo y Gorgona). – La zona marina en el océano Pacífico es de 339.300 km2. – La zona marina en el mar Caribe de 589.360 km2. – Con esta área Colombia es el cuarto país más grande de Suramérica, séptimo en América y 25 en el mundo y es el único de Suramérica con zonas marinas en el Pacífico y en el mar Caribe

Colombia es un Estado social de derecho, organizado en forma de República. Se encuentra dividido políticamente en 32 departamentos que se subdividen en 1.101 municipios. Su capital es Bogotá Distrito Capital, siendo la ciudad del país con mayor población, además de ser el centro político, administrativo, financiero, comercial e industrial más importante del país.

Divisiones administrativas • De acuerdo con la Constitución Política, las ramas del poder público son: 1. La legislativa. 2. La ejecutiva. 3. La judicial.

La rama ejecutiva es la que representa el gobierno está conformada:

• En el nivel nacional por: 1. El presidente de la república. 2. El vicepresidente. 3. Los ministros. 4. Los directores de departamentos administrativos. • En el nivel departamental por: – Los gobernadores y los Secretarios de gabinete. • En el nivel municipal o distrital por: – Los alcaldes y sus secretarios de gabinete.

Actualmente funcionan los ministerios: 1. Del Interior. 2. De Justicia. 3. De Relaciones Exteriores. 4. De Hacienda y Crédito Público. 5. De Defensa Nacional. 6. De Agricultura y Desarrollo Rural. 7. De Salud y Protección Social. 8. De Trabajo. 9. De Minas y Energía. 10. De Comercio, Industria y Turismo. 11. De Educación Nacional. 12. De Ambiente y Desarrollo Sostenible. 13. De Vivienda, Ciudad y Territorio. 14. De Tecnologías de la Información y las Comunicaciones. 15. De Transporte. 16. De Cultura.

Organizaciones relacionadas con el medio ambiente: • A través de la Ley 99 del 22 de diciembre de 1993 se creó el Ministerio del Medio Ambiente y se reorganizó el Sistema Nacional Ambiental – SINA, definido como el conjunto de orientaciones, normas, actividades, recursos, programas e instituciones que permiten la puesta en marcha de los principios generales ambientales contenidos en esta ley y en la Constitución Política de Colombia. El SINA está integrado por: Perfil nacional sobre sustancias químicas 2011 MADS - UNIDO Características geográficas y políticas 1. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible MADS. 2. Corporaciones Autónomas Regionales CAR. 3. Corporaciones de Desarrollo Sostenible CDS. 4. Autoridades Ambientales Urbanas. 5. Institutos de Investigación adscritos y vinculados al MADS Características ambientales EL CLIMA • El clima de Colombia está determinado por la posición del país en la zona tropical y por otros aspectos geográficos y atmosféricos como: 1. Precipitación. 2. La intensidad de radiación solar. 3. La temperatura. 4. El sistemas de vientos. 5. La altitud 6. La continentalidad. 7. La humedad atmosférica. • Estos factores desarrollan un amplio mosaico de climas y microclimas en Colombia que van desde los más calurosos en las costas y llanuras hasta lo más frío en los picos de las montañas. Características ambientales El tiempo se refiere específicamente a la determinación del comportamiento y evolución de los procesos que gobiernan la atmósfera en las horas subsiguientes (12, 24, 48 y 72 horas). El tiempo es la manifestación de la dinámica de la atmósfera en un lugar y momento determinados. IDEAM 2010 Por su parte, el clima está más relacionado con el concepto de permanencia y los procesos atmosféricos alrededor de sus valores promedio, los cuales son producto de la evaluación de observaciones de largos periodos de tiempo, generalmente no inferiores a 30 años, conocidos como Normales Climatológicas.

CLIMA - Temperatura • En vista de que gran parte del territorio continental son zonas bajas (llanuras del Caribe, la Orinoquia, Amazonia y la costa Pacífica), las temperaturas medias anuales que están por encima de 24ºC cubren cerca de 70% del área total del país. • La variación de la temperatura en la medida que se avanza con la altura en la región montañosa tiene un promedio de 5,53ºC cada kilómetro (Eslava, 1994), sin embargo, este descenso no es homogéneo en todo el territorio colombiano; en el Pacífico es de 4,62 ºC/km, encontrándose variaciones en la región Andina del 6,13 ºC/km y un poco mayor en la región Caribe, particularmente en La Guajira (IDEAM & UNAL, 2005). CLIMA - Temperatura • En los cuatro decenios que van desde 1971 a 2010 la temperatura no presenta mayores cambios con respecto al periodo de referencia, con anomalías entre -0.5 y 0,5 °C, hacia las regiones de Amazonía, Orinoquía, Pacífico, los valles interandinos y algunas zonas del Caribe. • Se han presentado aumentos de temperatura en las zonas altas del territorio nacional, con anomalías entre 0,5 y 1,5 °C, principalmente hacia la región Andina y la Sierra Nevada de Santa Marta, siendo el decenio más caluroso el comprendido entre 2001-2010 IDEAM 2011

En la región Caribe, se localizan los sitios con mayores temperaturas medias en el país. En Guajira y norte de Cesar, las temperaturas medias son mayores a los 28 grados y en algunos sitios superan los 30 grados. Hacia el sur, las temperaturas son ligeramente mas bajas debido a la presencia de mayor nubosidad. • En la región Andina predomina el efecto de la elevación. La correlación de la temperatura con la altura sobre el nivel del mar es muy marcada y por tanto fácilmente se pueden construir modelos de correlación para generar temperaturas a partir de la altura, con pequeños

márgenes de error. Los valores característicos generados para diferentes pisos altitudinales, se pueden observar en la Tabla.

La temperatura media del planeta en el 2010 superó la del año 2005, que había sido considerado el más caluroso de los últimos tiempos, según datos de la OMM, desde que empezaron a realizarse las mediciones instrumentales en 1850. • Según los datos de ese organismo de la ONU, el récord de calor en los últimos 40 años lo tiene el año 2010 (recordemos las olas de calor en Rusia y el oriente de Europa), con una temperatura de 0,53 ºC superior a la media calculada entre 1961 y 1990 (y una temperatura media global de 14,53 ºC), mientras que, en el 2005 y 1998 el incremento registrado sobre ese promedio es de 0,51 ºC y 0,50 ºC, respectivamente

Hidrología • Por su localización geográfica, sus tres cordilleras, la orografía que se desprende de ellas, y una gran variedad de regímenes climáticos, Colombia es uno de los países con mayor riqueza en recursos hídricos en el mundo. • La cada vez mayor la demanda hídrica de los sectores productivos, de la población, la contaminación del recurso y regímenes característicos de lluvias en ciertas zonas del país hacen que la disponibilidad del recurso es cada vez menor; e insatisfecha en varias zonas.

Gran balance hídrico para Colombia (promedio anual) • Precipitación: 3.010 mm • Evapotranspiración: 1.180 mm • Escorrentía: 1.830 mm • Del volumen de precipitación anual 61% se convierte en escorrentía superficial generando: • Un caudal medio de 67.000 m3/seg. • Equivalente a un volumen anual, de 2.084 km3.

Un caudal medio de 67.000 m3 /seg. • Equivalente a un volumen anual, de 2.084 km3 . • Que escurren por las cinco grandes regiones hidrológicas que caracterizan el territorio nacional continental, de la siguiente forma: – 11% en la región Magdalena – Cauca. – 5% en la región del Caribe. – 18% para la región del Pacífico. – 34% por la región de la Amazonia. – 32% por la región de la Orinoquia.

La región Amazónica abarca las cuencas de los ríos Caquetá, Putumayo, Vaupés y Guainía. La escorrentía media en la zona de piedemonte oscila entre los 3.000 y 4.200 mm. La región de la Orinoquia representada por las cuencas altas de los ríos Arauca y Casanare registran escorrentías medias en la parte alta de 4.400 mm. La Región del Pacífico, conformada principalmente por las cuencas de los ríos: Patía, San Juan, Micay, Baudó y Atrato, donde la escorrentía varía entre los 3.000 y 5.200 mm/año.

La Región Magdalena – Cauca se caracteriza por presentar valores de escorrentía media de 1.000 mm/año. Se destaca en esta región la Sabana de Bogotá pues presenta una baja oferta hídrica que oscila entre 400 y 700 mm/año, en la cual está Bogotá D.C. y en donde se presenta la mayor presión antrópica del país. • La región de Caribe se caracteriza por la heterogeneidad en su relieve, allí se encuentra la Sierra Nevada de Santa Marta con valores de escorrentía de 1.000 mm; la planicie de la Guajira en contraste presenta valores que van desde los 25 mm (en la media y alta Guajira) hasta 200 mm en el piedemonte de la Sierra Nevada.

Aguas subterraneas Los estudios hidrogeológicos realizados por Ingeominas y el Ideam, entidades encargadas de la investigación, planeamiento, manejo y aprovechamiento de las aguas subterráneas estiman preliminarmente que el área total del país con posibilidades de contener almacenamientos de aguas subterráneas es de una extensión de 415.000 km2 (36% del área del

país) que equivale a 70 veces el total de aguas superficiales del territorio, de la cual se ha estudiado algo más de 15%.

Aguas subterraneas Asimismo, algunas de estas fuentes subterráneas, especialmente las que se encuentran cerca de zonas urbanas, presentan diferentes impactos antrópicos en su calidad y cantidad, lo cual se debe entre otras cosas por: – Manejo inadecuado de los residuos residenciales. – Manejo inadecuado de residuos peligrosos. – Precaria infraestructura sanitaria. – Uso de agroquímicos. – La minería. El conocimiento y adecuado tratamiento del recurso hídrico es fundamental para hacer frente a sequías y otros fenómenos climáticos extremos que puedan estar asociados al cambio climático y que se puedan incrementar en el futuro.

Los glaciares o nevados en Colombia son únicos por su ubicación latitudinal. Estos glaciares de la zona ecuatorial han sido considerados como importantes indicadores de cambio climático, debido a las propias condiciones de la alta montana, la variabilidad intranual y una fiel respuesta a eventos climáticos extremos como El Nino. Colombia cuenta con un área glaciar aproximada de 46,8 km² (Calculo del IDEAM 2007-2009) 1. Volcanes nevado del Ruiz (8,8 km², 2007). 2. Santa Isabel (2,6 km², 2007). 3. Huila (9,7 km², 2009). 4. Tolima (0,93 km², 2007). 5. Sierra nevada El Cocuy (17,4 km² 2009). 6. Sierra nevada de Santa Marta (7,4 km², 2009)

Calidad del recurso hídrico En Colombia se emplea el Índice de Calidad del Agua (ICA) que consiste en relacionar 5 variables características de contaminación: 1. DQO (materia orgánica.) 2. % Oxigeno disuelto (materia Orgánica) 3. SST (material en suspensión) 4. Conductividad eléctrica (mineralización) 5. pH (acidez o alcalinidad)

Índice de Calidad del Agua (ICA) Una vez se aplica la ecuación y se calcula el ICA para el agua, se tienen 5 categorías: 1. Muy malo (ICA = 0,00 a 0,25) 2. Malo (ICA = 0,26 a 0,50) 3. Regular (ICA = 0,51 a 0,70) 4. Aceptable (ICA = 0,71 a 0,90) 5. Bueno (ICA = mayor 0,9)

Suelos - Edafología Resultados del estudio de zonificación agroecológica de Colombia elaborado por el IAC y CORPOICA en el año 2002, se determinó la vocación de uso actual de la tierras mediante la evaluación de las zonas agroecológicas; la mayor proporción de las tierras con vocación agrícola del país se localizan en las regiones: – Andina. – Caribe. – Depresiones interandina. – Orinoquia. Predominan las áreas apropiadas para los cultivos transitorios y permanentes bajo sistemas de producción intensivos y extensivos, además de los sistemas silvoagrícolas.

Las tierras con vocación ganadera, incluidas las de usos silvopastoriles, se encuentran en las regiones de la Orinoquia, Caribe, Andina y las depresiones interandinas. Los terrenos para usos agrosilvopastoriles (vocación agroforestal) se ubican en las regiones de la Amazonia y la Orinoquia, seguidas por la región Andina

Desertificación: Tomada como la incapacidad para sostener adecuadamente las funciones ecológicas originales, asimismo las antrópicas. Debido a causas tanto naturales (cambios climáticos) como antrópicos (contaminación, uso extensivo de los suelos etc). Además la salinización y erosión son las tres características de degradación de suelos.

Procesos de remoción en masa (deslizamientos) Procesos debidos a inestabilidad del terreno causados por erosión y principalmente por saturación debida a mucha lluvia. Las causas son

diversas algunas naturales por variación del clima y muchas a causas antrópicas especialmente a la perdida de la cobertura vegetal.

La amenaza por remoción en masa para Colombia persiste en la región andina. • Se incrementa cuando se presenta el fenómeno de la niña (mayor régimen de lluvias). • Se hace critico por la vulnerabilidad de las poblaciones en laderas.

Ecosistemas • Las condiciones biofísicas del territorio colombiano hacen de este un lugar único para albergar una de las mas ricas y diversas biotas del planeta en tan solo 1 % de la superficie terrestre. • La variedad de ambientes y ecosistemas provee el hábitat necesario para al menos una de cada diez especies conocidas, muchas de las cuales no se encuentran en ningún otro lugar. • Colombia es un país diverso por naturaleza, su magnitud es solo comparable con un reducido conjunto de países considerados mega diversos, una condición que comparte con Brasil, México, China, Indonesia y otros países.

Colombia es un país mega diverso que alberga mas del 10 % de la biodiversidad del planeta. • Colombia es el primer país del mundo en diversidad de aves y orquídeas. • Colombia es el segundo país del mundo en diversidad de plantas, anfibios, peces dulce-acuícolas y mariposas. • Colombia es el tercer país del mundo en diversidad de reptiles y palmas. • Colombia es el cuarto país del mundo en diversidad de mamíferos. • Colombia posee el mayor numero de ecosistemas representados en un mismo país.

En Colombia hay cerca de 1885 especies de aves. • 75 especies de estas aves (4%) son endémicas, solo se encuentran en Colombia. • En Colombia hay mas de 7.000 especies de vertebrados. • En Colombia hay aproximadamente 300.000 especies de invertebrados

Zonas de vida de HOLDRIDGE: Es un sistema sencillo pero efectivo para determinar los grandes comunidades bióticas presentes en una latitud y altitud especificas, con base en variables climáticas: 1. La relación de la evapotranspiración potencial. 2. La precipitación anual promedio (mm). 3. Humedad disponible en el suelo (provincias húmedas) 4. Biotemperatura en °C

La Zona de Vida toma en cuenta todos los organismos vivientes sean: planta, animal o el hombre. Es la unidad climática natural en que se agrupan diferentes asociaciones vegetales relacionadas entre sí por efecto de los principales determinantes climáticos de la vegetación: 1. la temperatura y 2. la precipitación.

El nombre de la zona de vida corresponde a la vegetación natural madura que existe o existió en el área analizada. Su nombre se obtiene primero con el tipo de vegetación (nombre dentro del hexágono), seguido por el piso altitudinal. Por ejemplo, bosque húmedo montano bajo (bh- MB). Así, una estación meteorológica con datos de: – Biotemperatura media anual de 10°C. – Precipitación media anual de 350 mm. Al localizarlo en el diagrama cae dentro del hexágono denominado estepa, opuesto a los nombres de región templada fría y faja altitudinal montano (Zona de Vida Estepa Montano (eM) de la región templada.

Atmósfera - Aire En la composición de la atmósfera sobre el territorio colombiano es posible encontrar: Diferencias en las concentraciones de vapor de agua (humedad del aire). Diferencias en la concentración del ozono. Las características de la distribución del ozono estratosférico sobre el

territorio colombiano hacen que se presenten niveles de radiación ultravioleta relativamente altos en comparación con los de otras latitudes. IDEAM 2001.

El gradiente vertical de temperatura en Bogotá, San Andrés y Riohacha es casi constante, alcanzando la temperatura mínima entre -77 ºC y - 80 ºC, a una altura cercana a los 16 km –altura de la tropopausa en la franja tropical. Salvo Leticia, que presenta una capa aproximadamente isoterma entre los 3 y los 6 km Así mismo, en los cortes verticales de la troposfera, en lugares como Riohacha y la isla de San Andrés, es posible encontrar otra particularidad de la atmósfera tropical: la inversión térmica de los alisios

Las concentraciones más altas de ozono en Colombia (265 a 270 UD) se ubican sobre las zonas con poca elevación y tienden a presentar los picos en la Orinoquia, la Amazonia y en la región Caribe, mientras que en el Pacífico registran en promedio 4 UD menos. Como complemento Colombia realiza mediciones de UV – A y UV – B, desde 1997, en 5 ciudades del territorio: 1. Bogotá. 2. Leticia. 3. Riohacha. 4. San Andrés 5. Pasto Pasto y Leticia son las ciudades que tradicionalmente presentan los mas altos niveles de radiación UV.

Desde 1996, el IDEAM realiza el monitoreo de la calidad fisicoquímica de la lluvia en diferentes puntos del territorio nacional, mediante el análisis de 1. Ph. 2. La conductividad eléctrica. 3. Concentración de nitratos 4. Concentración de sulfatos. Como variables indicadoras del estado de alteración de la atmósfera por el ingreso de gases de carácter ácido, sustancias iónicas y óxidos de nitrógeno y de azufre.

Radiación en Colombia • La zona de mayor radiación en Colombia es la península de la Guajira con promedios mayores de 650 cal/cm2 /día. • Le siguen algunas zonas de Cauca, Cesar, Bolívar y Arauca. • Mas del 50% del territorio cuentan con un promedio alto de 400 cal/cm2 /día. Cual es la potencia que se podría generar al 50% de conversión para Cundinamarca?

La evaporación en Colombia (Evaporación de agua liquida, sublimación del hielo y transpiración de plantas). – La guajira es el valor mas alto hasta de 3000 mm. El resto del caribe hasta 1500 mm. – La región Andina en promedio tiene un valor de 1500 mm. – Región Amazónica 1400 mm – La Orinoquia un valor promedio de 1200 mm. – La región Pacifica en promedio de 1000 mm

Vientos en Colombia Por estar entre los trópicos de cáncer y capricornio, esta sometida a vientos alisios que soplan del noroccidente en el hemisferio norte y del suroriente en el hemisferio sur. No es una condición homogénea y es necesario hacer análisis por localidad por si variabilidad

Características sociales

Población • Según proyecciones del DANE la población total en Colombia para 2010 era de 45`508.205 habitantes. – 22`465.760 habitantes son hombres – 23`042.445 son mujeres. • Según datos del último Censo General realizado en el país en 2005, la población urbana estaba constituida por: – 31`504.022 habitantes zonas urbanas. – 9`964.362 habitantes zonas rurales.

Población urbana. Es aquella que se encuentra en la cabecera municipal, delimitación geográfica definida por el DANE para fines estadísticos, alusiva al área geográfica delimitada por el perímetro censal. A su interior se localiza la sede administrativa del municipio, es decir la alcaldía. • Población rural. Es aquella que se encuentra ubicada en el resto del municipio, la delimitación

geográfica definida por el DANE para fines estadísticos, alusiva al área geográfica comprendida entre el perímetro censal y el límite municipal definido por ordenanza de la asamblea departamental.

En 2005, la edad promedio de los colombianos era de 24,4 años; el 32,8% de la población era menor de 15 años y sólo el 6,9% de la población era mayor de 60 años; aproximadamente el 63,0% de la población era menor de 29 años. la proyección del DANE sobre la tasa de natalidad en el quinquenio 2010-2015 es de 18,9%, con tendencia a disminuir en comparación con el quinquenio 2005-2010, la cual se calculó en el 19,9%. En el período 1985 a 2005 la esperanza de vida al nacer aumentó: • 4,3 años para los hombres. • 4,8 para las mujeres

La población residente en el país sin ningún nivel educativo es de 10,2%; el 8,9% de la población mayor de 5 años y el 8,4% mayor de 15 años no sabe leer ni escribir. El 2010 cerró con una tasa de desempleo del 11,8%. • De acuerdo con la información de este censo 2005: • La población indígena es de 3,43%. • Los afro-colombianos corresponden a 10,62%. • El pueblo gitano a 0,01%. • El 85,94% de la población nacional no se reconoció perteneciente a ninguno de los grupos étnicos. • El 2,08% no informó sobre su pertenencia étnica

En Calidad de vida para Colombia según el censo del DANE de 2005 se tiene: • El número de hogares por vivienda en el país para el período de la encuesta se redujo de 1,1 a 1,0. • En número de personas por hogar en Colombia pasó de 3,9 personas en el año 2003 a 3,7 en el año 2008

En acceso a servicios públicos: • el servicio de energía eléctrica registró un aumento de la cobertura a nivel nacional de 1,4% en los cinco años. • El gas natural, como servicio público de los hogares, incrementa su cobertura a nivel nacional tanto en las cabeceras como en el resto de los municipios, pasando de 35,3% en el 2003 a 47,4% en el 2008

En el país se han dado cambios importantes en la posesión de algunos bienes y servicios, como son: • La televisión por suscripción aumentó 12,8 %, pasando de 35,5% en el año 2003 a 48,3% en el año 2008. • El acceso a Internet registró un incremento significativo en los registros nacionales al pasar de 5,5% en el año 2003 a 12,8 en el año 2008. • En las cabeceras el acceso a internet se incrementó 9,3 %, para alcanzar la cifra de 16,4% en el año 2008. • El computador, que inicialmente registró 11,2% en 2003, incrementó su participación a 22,8% en 2008.

Características económicas

RECURSOS AIRE EN COLOMBIA

CONTAMINANTE: Sustancia que aparece en el ambiente (atmósfera, litosfera, hidrosfera o biosfera), como resultado de actividades naturales o humanas y que tiene un efecto nocivo sobre el entorno (hombre y/o ambiente)

CONTAMINANTES: Son fenómenos físicos, o sustancias, o elementos en estado sólido, líquido o gaseoso, causantes de efectos adversos en el medio ambiente, los recursos naturales renovables y la salud humana que solos, o en combinación, o como productos de reacción, se emiten al aire como resultado de actividades humanas, de causas naturales, o de una combinación de éstas. Esta definición se repite para las resoluciones posteriores en el DAMA, La Secretaría de ambiente y las nuevas del Ministerio de Ambiente.

CONTAMINACIÓN DEL AIRE: La presencia de contaminantes o sus combinaciones, durante un periodo de tiempo o en concentraciones que pueden afectar la vida humana, animal, vegetal o que puede interferir con el goce de la vida o la propiedad

Entiéndase por CONTAMINACION DEL AIRE la presencia o acción de los contaminantes, en condiciones tales de duración, concentración o intensidad, que afecten la vida y la salud humana, animal o vegetal; los bienes materiales del hombre o de la comunidad, o interfieran su bienestar.

En la Atmósfera, es la presencia de una sustancia por encima de la cantidad normalmente encontrada con respecto a la composición de aire limpio, su permanencia concentración o intensidad es nociva a personas, animales, plantas o materiales. • Para las definiciones de contaminante del aire, se toma como referencia la composición del aire seco, limpio y a condiciones normales

Generalmente no se han considerado al CO2 ni al vapor de agua como contaminantes, pero actualmente esta cambiando este concepto con respecto al CO2 , en particular debido a que su concentración en la atmósfera ha aumentado con respecto a los límites naturales, además su efecto es nocivo para los elementos ambientales.

Fuente fija: es aquélla en que los focos de emisión de una fuente fija se dispersan en un área, por razón del desplazamiento de la acción causante de la emisión, como por ejemplo, en el caso de las quemas abiertas controladas en zonas rurales

Fuente fija la podemos definir más técnicamente como: La emisión de contaminantes a la atmósfera por intermedio de un punto estático, pero que la dispersión de dichos contaminantes está sujeta exclusivamente a los movimientos atmosféricos y a la inercia del movimiento de los mismos.

Fuente móvil: Es la fuente de emisión que, por razón de su uso o propósito, es susceptible de desplazarse. Para efectos de la presente Resolución, son fuentes móviles los vehículos automotores.

Fuente móvil la podemos definir más técnicamente como: Es en la cual la dispersión de los contaminantes emitidos por dicha fuente, está sujeta los movimientos atmosféricos, a la inercia del movimiento de los mismos y al movimiento de la misma fuente.

La concentración de inmisión es la concentración en un punto específico, alejado de la fuente de emisión, en la normatividad se conoce como la concentración de calidad de aire en un lugar específico, como es una concentración “diluida”, con respecto a la de emisión, su concentración es mas baja y se mide generalmente en μg/m3 . ppm, ppb, ppt.

Clasificación de los contaminantes de aire.

Clasificación general (por elemento constitutivo): 1. Material particulado: • Partículas finas (menor de 100 µm). Pm10, pm2,5 etc. • Partículas gruesas (mayor de 100 µm). • Vapores, humos, neblinas y/o aerosoles. 2. Compuestos que contienen azufre. 3. Compuestos que contienen nitrógeno. 4. Compuestos orgánicos. 5. Monóxido de carbono. 6. Compuestos halogenados. 7. Compuestos radiactivos.

Clasificación por reactividad 1. Contaminantes primarios o de efecto directo. 2. Contaminantes secundarios o de efecto indirecto*. * Los contaminantes de efecto indirecto, reaccionan con especies químicas que están presentes en la atmósfera (NOx, SOx). * En los contaminantes de efecto indirecto se ve la importancia de las condiciones ambientales en lo nocivo del contaminante (ejemplo CFC).

Clasificación por contaminante de referencia 1. Monóxido de carbono (CO). 2. Óxidos de nitrógeno (NOx). 3. Óxidos de azufre (SOx). 4. Material particulado (MP-10) 5. Compuestos orgánicos volátiles (COV). 6. Hidrocarburos (HC) 7. Ozono (O3 ). 8. Plomo (Pb). Se llaman así por que son la referencia de varias entidades internacionales como: OMS, UN, OMM, además para USA y UE.

Concentraciones Se expresan normalmente como Partes Por Millón (ppm):

1 ppm = 0,0001 % en volumen. Para concentraciones muy bajas se expresa en: • Partes por Billón (ppb). • Partes por Trillón (ppt).

Monóxido de carbono (CO) Definición • Es un gas incoloro. • Almacena una cantidad importante de energía. Fuentes • Producido por combustión incompleta de combustibles fósiles y biomasa. • El 70% de éste lo emiten fuentes móviles. • El metano fuente de CO proviene de descomposición anaerobia de material orgánico. • Naturalmente el CO se produce por oxidación de metano en la troposfera (25 veces mas que el producido por la parte antrópica). Conceptos Efectos Los principales efectos son en la salud humana. • El CO se combina con la hemoglobina de la sangre, produciendo la carboxihemoglobina, disminuye la concentración de oxigeno y causa problemas al cerebro y la coordinación de movimientos. • El CO es 210 veces mas afín a la hemoglobina que el O2 Conceptos Óxidos de nitrógeno (NOx) Definición Ente los óxidos se incluyen: Oxido Nítrico NO. Dióxido de nitrógeno NO2 Trióxido de nitrógeno NO3 Oxido nitroso N2O Pentóxido de nitrógeno N2O5 Nitratos de peroxiacilo (PAN) • Como ácidos se tienen Ácido nitroso HNO2 Ácido nítrico HNO3 Conceptos • En contaminación del aire se hace referencia mas al NO y al NO2 • Estos dos gases son incoloros. • A altas concentraciones en el aire, causan un color parduzco pues absorben radiación visible en área azulverde del espectro Fuentes NOx Por combustión de carburantes. NOx térmicos. • Por carburantes: Se refiere a los contenidos de compuestos nitrogenados que tienen los combustibles y que se liberan como NOx en la combustión. Conceptos Por carburantes se libera entre el 80% y el 90% del total de los óxidos de nitrógeno. En combustión. • Gas natural: Amplio rango de concentraciones de Nitrógeno. • Petróleo y carbón: Concentraciones hasta de 3% en peso de Nitrógeno. • Otros combustibles líquidos: dependen del proceso de obtención y pueden estar entre 1 y 2% en peso de Nitrógeno. • Otras fuentes no térmicas se encuentran; la producción de ácido nítrico y la industria de sus derivados y aplicaciones. Conceptos • NOx térmicos Se produce por la oxidación de nitrógeno molecular atmosférico. Cuando se emplea aire en los procesos de combustión. Procesos térmicos a altas temperaturas “en presencia de oxígeno, nitrógeno o aire”. La mayoría de las emisiones de NOx están como NO2 y se forman de acuerdo al siguiente mecanismo general “en presencia de oxígeno”: 2NO + O2 2NO2 NO + O3 NO2 O2 Conceptos • El NO2 en presencia de vapor de agua puede seguir reaccionando y formar ácidos: 2NO2 + H2O HNO3 + HNO2 3NO2 + H2O 2HNO2 + NO + O2 • El NO2 puede además reaccionar con compuestos orgánicos o con hidrocarburos en presencia de radiación solar para producir nieblas fotoquímicas: NOx + HC + Radiación Niebla fotoquímica NOx + COV + Radiación Ozono troposférico Conceptos Efectos •

Produce en los animales y seres vivos problemas respiratorios, enfermedades en los pulmones y bronquios. Es irritante de ojos, nariz y garganta. • Es gas de efecto invernadero directo. • Es fuente principal de lluvia ácida. En las plantas perjudica fuertemente las hojas, produce envejecimiento prematuro y retarda su crecimiento. • Reduce considerablemente el rendimiento de las cosechas, en los cultivos agrícolas. Conceptos Óxidos de azufre (SOx) Definición • Las principales especies oxidadas de azufre en la atmósfera son el SO2 y el SO3 . Siendo la de SO2 la mas predominante. • El SO2 es un gas incoloro, no explosivo, tóxico pero no inflamable. • Comienza a ser percibido por el gusto desde concentraciones de 0.3 ppm. • A concentraciones mayores de 3 ppm se torna irritante. Conceptos • El SO2 se transforma en SO3 , ácido sulfúrico y sulfatos mediante procesos fotoquímicos y catalíticos en la atmósfera. • Varios son los mecanismos de reacción de los óxidos de azufre en la atmósfera, el camino reconocido para formar ácido sulfúrico es: SO2 + OH- HOSO2 - HOSO2 - + O2 SO3 + HO2 SO3 + H2O H2 SO4 Conceptos Fuentes • Los SOx son producidos especialmente en la combustión de combustibles fósiles y biomasa. • Normalmente todos los combustibles tienen concentraciones de azufre desde valores cercanos a cero y hasta 3%. • La emisión de SOx se da principalmente por fuentes fijas. Contrariamente a las emisiones de NOx, que se dan principalmente en fuentes móviles. Conceptos Conceptos • En cuanto a fuentes fijas de SOx: – El 65% proviene de centrales térmicas a carbón. – 25% Proviene de industrias que producen su propia energía. – El 7% de refinerías de petróleo. – La quema de carbón en hogares siempre se ha considerado como fuente insignificante de emisiones de SOx, a pesar que en varios poblados de Europa Oriental, China y Londres en los años 50 eran la principal causa del smog por SOx

Efectos • El ácido sulfúrico se disuelve en el agua lluvia bajando el pH de ésta. • Combinado con los NOx disueltos en el agua lluvia forman lo que se llama lluvia ácida. • La lluvia normal tiene un pH de 5,7 pero como lluvia ácida este valor llega a valores realmente bajos. • Se considera lluvia ácida si el pH del agua lluvia está por debajo de 5,5. Conceptos • Ambos contaminantes NO2 y SO3 por reaccionar en la atmósfera (Indirectos o secundarios), se han considerado como problema local, pues el radio de acción desde su emisión hasta la formación de lluvia ácida es “relativamente corto”. • Los SOx también juegan un papel importante como gas de efecto invernadero pues su molécula interactúa con la radiación infrarroja. Conceptos • Como sulfatos y aerosoles de ácido sulfúrico constituyen entre el 5 y el 20% de los sólidos en suspensión. Causando disminución visual, al dispersar y absorber los rayos de luz. • El impacto se da principalmente sobre la biosfera (plantas, animales). – Altera el funcionamiento normal de los bronquios. – Afecta principalmente las hojas de las plantas e inhibe su crecimiento. Conceptos Como material particulado, se consideran a los sólidos y líquidos finamente divididos (sin tener en cuenta el agua), dispersados y arrastrados por el aire, con un tamaño mayor que las moléculas individuales y menor de 100 µm. • Su peligrosidad no solamente radica en su corrosividad, reactiviad o toxicidad, también depende del tamaño de partícula, la forma, la densidad y la adhesividad. • Como referencia se tienen las partículas PM-10 (<= 10 µm). • También se tienen las partículas PM- 2,5 (<= 2,5 µm). • Son una mezcla compleja de sustancias orgánicas e inorgánicas, sólidas y líquidas. Que se pueden dividir en dos grandes grupos: Partículas gruesas y partículas finas

De acuerdo a su tamaño, las partículas tienen una vida media de suspensión desde segundos a meses. • De forma general se tiene que las partículas menores a 1 µm se consideran aerosoles. • Otras autoridades y autores tienen este umbral de aerosol para partículas menores de 10 µm

Las partículas menores a este tamaño umbral de aerosol: – Sufren de movimiento Browniano. – Presentan propiedades coloidales, como la desviación de los rayos de luz. • Para las partículas mayores a este tamaño umbral: – Las velocidades de asentamiento son mayores. – Partículas con tamaños mayores a 20 µm, presentan velocidades de asentamiento bastante grandes y pueden ser separadas de la masa de aire por medio de métodos gravimétricos. – La ecuación de Stokes predice de forma IDEAL la velocidad final de caída de una partícula sólida en un fluido, caída libre para partículas mayores a aerosoles.

Para concentraciones grandes de partículas es necesario corregir esta expresión, por la interacción que cada partícula tiene con las otras. • Se pueden encontrar también correcciones para partículas tipo aerosol y para partículas mas gruesas. • En algunas oportunidades se considera mas como un problema local. Conceptos Fuentes • Provienen principalmente de: – Emisión de centrales térmicas. – Procesos industriales (molienda, trituración, mezclado) – Transporte. – Combustión doméstica de carbón. – Incineradores industriales. – Reacciones fotoquímicas. • En general se estima que las fuentes fijas emiten hasta tres veces mas partículas que las fuentes móviles, en países que dependen moderadamente de carbón para generar energía. Conceptos Efectos • Los principales efectos de las emisiones de material particulado se centran en: – La salud humana. – Dinámica climática. – Visibilidad. • En la salud humana causan varias afecciones a los pulmones y bronquios. Las partículas de diámetro menor a 10 µm (PM-10), no son retenidas ni removidas por las mucosas nasales. • Actualmente se considera que las PM – 2,5 son causantes de enfermedades mas crónicas. • Muchas de las partículas emitidas por actividades antrópicas sirven como núcleos de condensación para formar lluvia y nieve, además modifican la formación de las nubes. Conceptos • Uno de los problemas mas comunes que se presentan con los materiales sólidos y líquidos suspendidos y arrastrados por el aire, es la reducción de la visibilidad. • Meteorológicamente se puede definir la visibilidad como la mayor distancia en una dirección dada, en la que se puede ver e identificar un objeto con la vista. • Como referencia se tiene que la visibilidad, para condiciones de aire puro es de 150 millas (241,4 Km.). Conceptos Visibilidad • [Aire puro] : 150 millas (241,5 km) • [0,1 ppm de NO2 ]: no se nota cambio. • [1 ppm de NO2 ]: comienzan a notarse efectos de coloración en la atmósfera. • [8 – 10 ppm de NO2 ]: se reduce la visibilidad a 1 milla (1,6 km). • [0,25 ppm de NO2 ]: concentración límite para el estado de California. Conceptos Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) Definición • Bajo este grupo se considera una gran cantidad de sustancias que pueden emitirse a la atmósfera. • Generalmente son hidrocarburos incluyendo al metano. • Prácticamente todos son reactivos y el mas abundante es el metano. • El metano se emite tanto por fuentes naturales como fuentes de actividad antrópica. • De acuerdo al país, la legislación o la organización mundial, el metano es tomado o no en cuenta como un COV. • En muchas oportunidades se hace aclaración sobre los COV diferentes del metano (COVDM). Y se toma el metano como una emisión aparte. Conceptos • Entre los COVDM se pueden tener: Óxidos de etileno. Formaldehído. Fenol. Fosgeno. Benceno. Tetracloruro de carbono. CFC. • El metano de forma natural tiene una concentración promedio de 1,5 ppm y un intervalo de concentración entre 1 y 6 ppm. • De ellos se excluye CO, CO2 , ácidos carbónicos Conceptos • Prácticamente todos reaccionan con el NOx y el O2 para producir aerosoles (niebla o smog fotoquímico). • De forma general se puede decir que los COV tienen las siguientes fuentes: 27% por transporte. 17% por la industria de los solventes. 17% es metano de plantas de tratamiento de agua y rellenos sanitarios. 15% por minería de carbón. 12% fuentes naturales. 10% por redes de transporte de gas. 2% otras fuentes menores. Conceptos •

Los principales efectos son hacia el medio ambiente y la salud humana. • Los productos de reacciones catalíticas y fotoquímicas para los COV en la atmósfera, tienen los mismos efectos que el material particulado. • Cuando reaccionan con los NOx, generan ozono, que permanece en equilibrio en la traposfera. • En la práctica no existen concentraciones de seguridad o umbrales para muchos de estos compuestos. • En general todos presentan afección cancerígena. Conceptos Hidrocarburos (HC) • Son un grupo de los COV o de los COVDM. • Se diferencia por que solamente contienen carbono e hidrógeno. • También es necesario hacer referencia si se esta tomando en cuenta al metano o no. • Se pueden clasificar de la misma forma en que se clasifican para la industria petroquímica: De forma general es: Alifáticos. Aromáticos.

En Europa hay un equivalente 50% / 50% en la emisión de hidrocarburos por fuentes fijas y por fuentes móviles. • Mientras que en USA, la producción de HC por fuentes fijas es el doble que los HC por parte de fuentes móviles. • Los principales efectos están relacionados con la salud humana y el medio ambiente (especialmente con reacciones fotoquímicas y producción de smog). Conceptos Ozono (O3 ) • Normalmente se encuentra a una concentración entre 20 y 80 ppb. • En áreas donde la emisión de NOx es grande, se establece un equilibrio fotoquímico entre estas especies y se produce ozono. • En estas áreas donde se presenta el smog fotoquímico las concentraciones de ozono pueden llegar hasta los 500 ppb. • Los principales efectos e impactos son contra la salud humana. Conceptos Plomo (Pb) • Con otros metales como el cadmio, constituye uno de los contaminantes metálicos en la atmósfera. • La fuente principal es antrópica en especial por fuentes móviles, pinturas con plomo, tuberías y almacenadores. • Se estima en un 80% la contribución antrópica, debida al uso de gasolinas con tetraetilo o tetrametilo de plomo, como aditivo para mejorar el octanaje. • Un estándar mundial para el umbral aceptable de concentración de plomo es 2 µg/m3. • Los principales efectos se dan en contra de la salud humana: ataca al sistema nerviosos central y daños neurológicos. • Desde comienzos de los años 90, Colombia eliminó el uso de compuestos de plomo en las gasolinas. Ahora se emplean aditivos tipo tenso activo para mejorar la combustión (gasolina verde). Conceptos Normas de emisión • En Colombia existen dos normas básicas para emisión: 1. La Resolución 909 de 2008 del Ministerio de Ambiente (aplicable a toda Colombia). Fuentes fijas. 2. La Resolución 910 de 2008 del Ministerio de Ambiente (aplicable s toda Colombia). Fuentes móviles. 3. La resolución 6982 de 2011 de la Secretaría Distrital de Ambiente.

Estándares fuentes móviles • Cuando la concentración de O2 exceda el 5% o la concentración de CO2 sea inferior al 7%, se entenderá que existe dilución de la muestra y el vehículo automotor deberá ser rechazado. • A partir de los vehículos año modelo 2010, los comercializadores representantes de marca, importadores, fabricantes o ensambladores de dichos vehículos deberán garantizar una emisión máxima permisible equivalente al 80% del valor establecido en la Tabla 1 para los vehículos con año modelo 1998 y posterior.

Gases de efecto invernadero Contaminantes de referencia – Efecto invernadero y sectores generadores Especies: Gases de Efecto Invernadero (GEI) De efecto directo: CO2 CH4 N2O De efecto Indirecto: CO COVDM NOx SOx Sectores: Energía Procesos industriales Cambios en el uso del suelo Agropecuario Residuos Cada uno de estos sectores tiene unas subdivisiones mas: Gases de efecto invernadero Energía • Transformación de energía. • Industria manufacturera y de construcción. • Transporte. • Otros sectores que consumen energía. • Otros consumos de combustibles. • Consumo de biomasa. • Emisiones fugitivas. Procesos industriales • Producción de

minerales. • Industria química. • Producción de metales. • Producción de CFC. • Consumo de CFC. • Producción de alimentos y bebidas. • Industria de pinturas. • Industria de solventes. • Otras industrias. Gases de efecto invernadero Agricultura • Fermentación entérica. • Manejo de estiércol. • Cultivo de arroz. • Suelos agrícolas. • Quema de sabanas. • Quema de residuos agrícolas. • Otros manejos agrícolas. Cambios en el uso de la tierra y silvicultura • Cambios en los bosques y los almacenes de madera y biomasa. • Conversión de bosques y pastizales. • Quema in-situ de bosque. • Abandono de tierras cultivadas. • Emisión y remoción de CO2 por el suelo. Gases de efecto invernadero Disposición de Residuos • Residuos sólidos dispuestos en tierra. • Manejo de aguas residuales. • Agua residual industrial. • Agua residual comercial y doméstica. • Aguas humanas servidas. • Incineración de residuos. Otras emisiones • Emisiones por el transporte aéreo. • Emisiones por el transporte marítimo. Estas dos emisiones se contabilizan por el consumo de combustible para aviones y barcos en cada país. Gases de efecto invernadero • Como fuentes fijas no existen en normas nacionales, estándares de emisión para gases de efecto invernadero. • Los estándares son genéricos pero si relacionan a los siguientes GEI: – NOx – SOx – Hidrocarburos totales

Medición Fuente móvil Factores a tener en cuenta en la medición • El vehículo a evaluar y la tecnología del motor y del sistema de control de emisiones. • Motor y tamaño: Otto, Diesel, trabajo liviano ó pesado. • Control Emisiones: evaporativas y de tubo de escape. • Fuente de las emisiones. • Emisiones de tubo de escape. • Emisiones evaporativas. • El tipo y calidad del combustible utilizado. • Líquidos Tradicionales.- Gasolina (Plomo, Sin Plomo) y Diesel. • Líquidos Alternos.- Alcoholes (M85, E85), Biodisel, Gasolinas Reformuladas y/ú Oxigenadas. • Gaseosos.- GNV, GLP, H2, Biogas

EMISIONES Y CALIDAD DE AIRE EN COLOMBIA

Las principales fuetes fijas son: 1. Procesos industriales 2. Generación de energía por combustión. Las principales fuentes móviles son: 1. Consumo de combustibles para el parque automotor.

Emisiones fuentes fijas En la producción de clinker la principal reacción química que se presenta es: CaCO3 + energía CaO + CO2 De los otros materiales que se adicionan como la arcilla, aditivos y elementos contaminantes, se presenta también la siguiente reacción: S + O2 SO2

En Colombia se produjeron 12 millones de toneladas de cemento en 2014, lo que la convierte en el tercer país en producción de cemento en América Latina después de Brasil y México. • El grueso de la producción de cemento en Colombia está concentrada en 3 grandes empresas: 1. Grupo Argos, con ingresos operacionales (IO) por 8.9 billones de pesos en 2014. 2. Cemex, con IO por 2.0 billones de pesos en 2014. 3. Holcim con 0.72 billones de pesos de IO en 2014. 4. Otras empresas en el sector cemento y concreto son: 1. Ultracem (210 mil millones de pesos de IO en 2014). 2. Cementos Tequendama (112 mil millones de pesos de IO en 2014). (DNP, 2004). Emisiones fuentes fijas • En la producción de acero, se toma el oxígeno del mineral de hierro para hacer parte de la combustión. Así la reacción principal es: 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 • El carbono lo provee el Coque que en su composición tiene varias impurezas y elementos constituyentes, los cuales generan una serie de reacciones tipo oxidación o combustión: Emisiones fuentes fijas Coque (comp. Azufre) SO2 Coque (comp. Nitrógeno) NOx Coque COVDM C CO Coque CH4 • Algunos contaminantes también se generan a partir del mineral de hierro. • El empleo de aire a

alta temperatura para la combustión parcial, genera también NOx. • También se genera PST, PM–10 y PM-2,5

En la producción de amoniaco se presentan muchas reacciones en paralelo y en equilibrio y en cada una de estas etapas se pueden presentar emisiones atmosféricas de algunos contaminantes como: – Monóxido de carbono (CO). Por combustión incompleta del hidrocarburo base para el reformado (especialmente METANO). – COVs: Generalmente se emplea metano o gas natural, pero se puede emplear cualquier hidrocarburo para obtener el hidrógeno en el proceso de reformado, la emisión de estos genera COVs CODM o METANO.

De la producción de ácido nítrico se desprenden principalmente dos emisiones contaminantes a la atmósfera: – N2O: Es la materia prima para la producción de ácido nítrico, como tal es el producto de la oxidación del amoniaco. – NOx: Como compuesto principal está el NO2 pero en pasos intermedios se obtienen otros óxidos de nitrógeno. Cono fuente de oxígeno para la oxidación de amoniaco, se emplea el aire que a altas temperaturas genera NOx.

En la producción de papel se tiene referencia que el proceso que mas emite contaminantes a la atmósfera es el proceso de la producción de papel Kraft. • En este proceso se analizan los procesos de obtención de pulpa de papel kraft: – Con sulfuro de sodio. – Con hidróxido de sodio. Emisiones fuentes fijas • En ambos, se realiza una cocción de las astillas o chips de madera en hidróxido de sodio. • El proceso sulfuro da lugar a una pasta marrón y produce emisiones tóxicas al aire, tales como dióxido de azufre, entre 1 y 3 kg por tonelada de pasta. • El proceso con soda cáustica produce una pasta más clara, débil y suave. Se liberan alrededor de 5 kg de dióxido de azufre por tonelada de pasta producida. Consumo de combustibles Características de los combustibles • Se clasifican de acuerdo a su estado físico: – Combustibles sólidos. – Combustibles líquidos. – Combustibles gaseosos. • Cada uno de ellos tiene un comportamiento diferente en combustión. • Antes de hacer combustión el combustible debe estar en estado gaseoso, he hay la ventaja de los combustibles gaseosos. • Los combustibles líquidos y mas los sólidos requieren vaporizarse para hacer combustión. • Una de las características principales de los combustibles es su poder calorífico, que es una relación energía/masa, o energía/volumen. Consumo de combustibles Poder calorífico • Es la cantidad total de energía generada, por la combustión completa de una cantidad determinada (masa o volumen) de combustible . • Se puede evaluar directamente por medio de una bomba calorimétrica. • Se puede estimar, de acuerdo a los aportes de calor de combustión de cada una de las especies químicas que constituyen el combustible. Poder calorífico • Hay dos formas de reportar el calor de combustión: – Poder calorífico grueso (PCG) o (PC). – Poder calorífico neto (PCN). • En el PCG, el valor reportado involucra el calor latente de vaporización del agua generada en la combustión. • En el PCN, el valor reportado no involucra el calor latente de vaporización del agua generada en la combustión. • Generalmente solo se hace referencia al PCG = PC Consumo de combustibles Consumo de combustibles Combustibles gaseosos • Normalmente nos referimos a los hidrocarburos gaseosos a temperatura y presión ambiental, entre ellos: – Gas natural. – Gas licuado del petróleo (GLP). – Propano. – Butano. – Mezcla de propano- butano. – Otros gases como el gas de síntesis y los provenientes de procesos de gasificación. – Hidrógeno Consumo de combustibles Combustibles gaseosos • Gas natural: Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos entre el C1 y el C4 , principalmente, con contenidos pequeños de C5 y C6 , además con CO2 , N2 y O2 . • Gas Licuado del Petróleo (GLP): Principalmente son condensados de propano y

butano, provenientes de gas natural o de procesos de refinerías de petróleo. Consumo de combustibles

Gas Natural • La composición real depende de la zona de extracción. • Normalmente el PC = 20000 – 23000 BTU/Lb • El poder calorífico se determina como parámetro de calidad. • Por seguridad se adicionan mercaptanos para detectar fugas.

Otros gases • Gas de síntesis de diferentes procesos. • Producto de gasificación de carbón. • Producto de gasificación de fracciones pesadas de crudo. • Hidrógeno (P.C: 61100 BTU/Lb) • Monóxido de carbono (CO) (P.C: 4347 BTU/Lb) Propiedades de gases combustibles; propano y butano comerciales Características de algunos combustibles líquidos (ECOPETROL) Combustible Composición PC (BTU/Pie3 ) PC (BTU/Lb) P. ebull.(°C) Gravedad Propano comercial Propano (90 - 95 %) 2500 21500 -40 0.58 Propileno (5 - 10 %) Butano Comercial Butano (95 - 100 %) 3200 21180 0 0.6 Butileno (0 - 5%) Propano / butano Diferentes relaciones de los anteriores para buscar valores de P. Ebull < 0 °C Consumo de combustibles Combustibles líquidos • Generalmente son mezclas de hidrocarburos. • Algunas veces se emplean crudos directamente. • Además de carbono e hidrógeno, también tienen los siguientes componentes elementales: – Azufre. – Nitrógeno. – Oxígeno. – Metales (Níkel, Vanadio, Molibdeno, Sodio). – Agua. – Cenizas. Consumo de combustibles Combustibles líquidos • En cuanto a refinados del petróleo hay: • Livianos – Gasolina. – Kerosene – Jet (JP). • Intermedios: – Diesel (ACPM). – fuel oil livianos. • Pesados (residuos): – fuel oil pesado. – Brea.

Fuel Oil: Son mezclas de fondos de viscorreductora II (ECOPETROL), con Aceite Liviano de Ciclo (ALC). – [ALC] aprox. 40%: fuel oil liviano. – [ALC] < 10%: fuel oil pesados. • Fuel Oil internacional: • #1 y #2: Son destilados directos. • #3 y #4: Mezcla liviana. • #5 y #6 (Bunker C): Mezcla pesada.

TOPPING: Es una unidad de destilación compuesta por dos secciones, una atmosférica (unidad de fraccionamiento) y otra de vacío.

VISCORREDUCTORA: Es un proceso de descomposición de fondos de vacío y/o fondos DEMEX , a través de una exposición a altas temperaturas para producir gases y líquidos más livianos (Nafta y/o gasoleos). El producto fondo se denomina BREA. El proceso permite disminuir el con sumo de ALC dado que reduce la viscosidad de la carga.

CRACKING CATALITICO: Es un proceso de ruptura catalítica para conversión de fracciones pesadas de Hidrocarburos en productos más livianos y de mayor valor . Durante este proceso se presenta un fenómeno de expansión volumétrica superior al 5%.

Combustibles sólidos • Entre ellos se tienen: – Carbón. – Coke. – Madera o leña. – Residuos sólidos orgánicos. – Residuos sólidos agrícolas.

Caracterización de Carbones: • Hay dos tipos de análisis: • Análisis próximo o inmediato que comprende: – Humedad total. – Material volátil. – Cenizas totales. – Carbón fijo (por diferencia). Complementariamente se adiciona a este análisis: – Contenido de azufre. – Poder calorífico Estas dos últimas características de calidad con fines comerciales.

Un análisis más completo que comprende la parte química elemental es el análisis último o mediato: – Carbono. – Hidrógeno. – Nitrógeno. – Azufre. – Agua combinada. – Humedad. – Cenizas corregidas.

Carbones: • Se clasifican de acuerdo a la proporción combustible. • La proporción combustible es la relación entre el material volátil y el carbón fijo. • La proporción combustible determina la calidad y el RANGO de un carbón así: – Antracitas. Proporción combustible [10-60]. – Semi-antracitas. Proporción combustible [6-10]. – Semi-bituminosos Proporción combustible [7-3]. – Bituminosos. Proporción combustible [3-0.5]. – Lignitos. Proporción combustible [< 0.5].

La materia volátil en los carbones esta constituida por: • Hidrógeno, CO2 , CO, Agua. • Compuestos de azufre (tiofenos y sulfuros). • Metano, etano, propano, tolueno, benceno, naftalenos. En general depende del rango y de la zona geográfica de extracción.

Emisiones nacionales • A nivel Colombia no existe un registro de todos los contaminantes emitidos a la atmósfera por cada uno de las fuentes. • En este punto solo podemos hacer referencia a la emisión de gases de efecto invernadero – GEI (CO2 , CO, CH4 , N2O, SO2 , COVDM, NOx, CFC). • No se tienen inventarios para PST, PM-10, Hg, Plomo, etc. • Tomando como referencia la Segunda Comunicación Nacional, IDEAM 2010, tenemos:

Calidad del aire Nacional Luego de la emisión, viene el proceso de difusión, dispersión , hasta alcanzar las concentraciones de inmisión o calidad

El país cuenta con 20 redes de monitoreo de calidad del aire (manuales y automáticas), localizadas en los principales centros urbanos del país (Barranquilla, Bogotá, Bucaramanga, Cali, Medellín y Santa Marta), en corredores industriales (Valle de Sogamoso, Yumbo y Palmira), en las zonas mineras del Cerrejón y el Cesar, así como en algunos municipios de los departamentos de Antioquia, Cundinamarca, Magdalena, Risaralda, Cauca, Quindio, Tolima y otras ciudades como Cúcuta, Manizales y Neiva.

El O3 , es un contaminante secundario, producido por la reacción entre los compuestos orgánicos volátiles COVs y los NOx, deteriora mucho las hojas de las plantas pues es un oxidante fuerte.

CONTAMINACION ATMOSFERICA

Meteorología Movimientos Atmosféricos Movimientos atmosférico • Los movimientos atmosféricos son importantes por que: – Permiten al contaminante dispersarse efectivamente en la atmósfera. – Prevenir contaminación local bajo algunas circunstancias. – Los movimientos atmosféricos mas importante en dispersión de contaminantes son: • Movimientos en la vertical. • Movimientos horizontales. Movimientos en la vertical • El perfil de temperatura en la atmósfera, definía las capas y sub-capas de la atmósfera. • Dentro de estas capas se encontraba la troposfera, en la cual se definía una disminución de temperatura a medida que aumenta la altura, o nos movemos en la vertical

Movimientos en la vertical

La radiación solar que incide sobre la superficie del suelo, calienta la tierra. • La tierra al calentarse, reemite parte de esta energía en forma de radiación de onda larga (IR), calor, y calienta las masas de aire que están en contacto con el suelo. • Bajo condiciones de una atmósfera estándar, estas masas de aire tienen una menor densidad que el aire circundante. • La densidad mas baja de estas masas es causada por la mayor temperatura que tienen con respecto al aire circundante.

La menor densidad de la burbuja de aire caliente, genera una fuerza de empuje que impulsa la burbuja hacia arriba, moviéndola en la vertical. • Al elevarse la burbuja, se expande, debido a que a mayor altura la presión diminuye. • La expansión de la burbuja genera una disminución de la temperatura en la burbuja, hasta que se igualan ambas temperaturas.

La fuerza de empuje que se crea en la burbuja, hace que esta hacienda en la vertical y se expanda adiabáticamente. • Debido a que la expansión es adiabática, la línea o perfil de temperatura que sigue la burbuja, es la línea o gradiente adiabático seco. • Si la masa de aire es húmedo, seguirá la línea o gradiente adiabático húmedo. • La fuerza de empuje de la burbuja dependerá de la radiación, que a su vez depende de la nubosidad y de las condiciones del día o la noche

Los movimientos en la vertical se llaman convección. • Se llevan a cabo desde la superficie de la tierra y hasta varios metros o kilómetros en la vertical. • La distancia entre la superficie del suelo y el punto en que se igualan las temperaturas de la burbuja y la del aire circundante se llama la altura de mezcla y todo el espacio se llama capa de mezcla. • La altura de mezcla será función de la temperatura inicial de la burbuja, que a su vez dependerá de la radiación que exista

Para determinar el perfil real de temperatura del aire circundante, se envía una radio zonda o globo. • El perfil de temperatura real del aire circundante: – Determinará también la altura de mezcla o la amplitud de la capa de mezcla. – Además determinara la estabilidad atmosférica

En este caso el gradiente real de temperatura en la vertical es mayor que el gradiente adiabático de aire seco y que el gradiente adiabático de aire húmedo. • La temperatura de cualquier burbuja o masa de aire que se encuentre en la capa de mezcla será mayor que la temperatura real del aire circundante. • La densidad del aire en la burbuja será siempre menor que el aire circundante (en la capa de mezcla). • La fuerza de empuje siempre estará presente y las burbujas tenderán a subir por la vertical. Esta circunstancia se llama de: INESTABILIDAD ATMOSFÉRICA

Si el gradiente de temperatura real es mayor que el gradiente adiabático seco o adiabático húmedo, la atmósfera es inestable. (la burbuja de aire siempre estará a una mayor temperatura que el aire circundante). • Si el gradiente de temperatura real es menor que el gradiente adiabático seco o adiabático húmedo, la atmósfera es estable. (la burbuja de aire siempre estará a una menor temperatura que la del aire circundante). • Si el gradiente real de temperatura se encuentra entre los gradientes adiabático seco y húmedo, la estabilidad es condicionada

Existen otras condiciones en las que los gradientes de temperatura reales, tienen otros perfiles, especialmente la inversión térmica. • La inversión térmica, se refiere a que contrariamente a lo que se espera (disminución de temperatura a medida que aumenta la altura), se encuentra un aumento de la temperatura a medida que avanzamos en la vertical, por lo menos en un tramo.

La inversión térmica puede ser causada por radiación solar. • En al día se calienta la superficie de la tierra, el calor se emite en la noche y se presentan perfiles positivos de temperatura en la vertical, aún en el día. • También por movimiento de masas calientes, que no necesariamente están a nivel del suelo. • El efecto de una inversión térmica, es de gran estabilidad atmosférica, de ausencia de convección y de ausencia de dispersión de contaminantes.

Para una buena dispersión de contaminantes se requiere: – Que exista una inestabilidad atmosférica. – Que exista buena radiación (condiciones de día, mejor que de noche). – Es importante que la altura de mezcla sea mayor de 1,5 km para que exista una buena dispersión de contaminantes. – Cuando la fuente de emisión queda por debajo de la línea de inversión térmica, el aire que esta por encima del área de inversión actúa como una tapa que no deja que los contaminantes se dispersen.

Movimiento horizontal

El movimiento horizontal esta determinado por los vientos. • Los vientos son causados por: – Una diferencia de presiones. – Fuerza de coriólisis (rotación de la tierra). – Movimiento de traslación de la tierra. • La mezcla de estos factores, genera una gran variedad de direcciones de los vientos. • Los vientos son un vector con dirección y dimensión.

Los vientos se denominan de acuerdo a su procedencia: • Un viento del norte, es por que proviene del norte. • Un viento del sureste, es por que proviene del sureste. • La mayor influencia de los vientos y la convección se da en los primeros 10 m. en la vertical. Por ello es que los anemómetros se colocan generalmente a esta altura. • La capa que encierra el gradiente de velocidades desde la superficie, se denomina capa límite. Movimiento horizontal Movimiento horizontal • La capa límite planetaria, es en la que las fuerzas viscosas y de fricción actúan sobre la velocidad de los vientos. (se presenta un gradiente de velocidades en la vertical).

Contaminación atmosférica

El Sistema de vigilancia de Calidad del Aire en Colombia – SVCA, esta constituido por 170 estaciones de monitoreo, de las cuales 137 se encuentran en el área de jurisdicción de 19 autoridades ambientales y otras por organizaciones privadas. • Los SVCA se encuentran en Antioquia, Cundinamarca, Risaralda, Santander, Magdalena, Boyacá, Caldas, Cesar, Guajira, Nariño, Norte de Santander, Tolima, Quindío y Valle del Cauca y en ciudades como Medellín, Bucaramanga, Cali y Bogotá.

Si bien existe una relación estrecha entre calidad del aire y salud humana, la relación es compleja y depende de mas factores como: – Desnutrición. – Pobreza. – Conocimiento de los eventos de excedencias. – Vulnerabilidad de las personas. – Clima y geografía del terreno

Las vías de exposición y de acceso al organismo son: 1.Respiración del aire. 2.Dérmica por la piel 3.Ingesta de alimentos. 4.Beber agua. 5.Suelo que contamina agua y alimentos.

Las afecciones directas por contaminación atmosférica mas comunes en Colombia y los centros urbanos son: – La Infección Respiratorio Aguda (IRA) – La Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC). • De estas se desprenden enfermedades crónicas y agudas como asma, edema, cáncer

Efectos generados por el material particulado

LOCAL • Depresión respiratoria. • Aumento transcripción de genes mediadores inflamación. • Hiperreactividad vía aérea. • Hiperplasia celular • Aumento producción moco • Aumento celularidad en el esputo. VASOS SANGUINEOS • Ateroesclerosis • Aumento de permeabilidad vascular SISTEMICO • Variabilidad frecuencia cardiaca. • Infarto agudo cerebral y miocárdico. • Alteraciones hepáticas. • Alteraciones pancreáticas.

Enfermedades agudas: son las de corta duración, su inicio y su final esta bien establecido, los periodos son de días, semanas y hasta unos meses (3 o 4). • Enfermedades crónicas: son de larga duración y de progresión lenta (cada mes son mas fuertes), enfermedades respiratorias son un ejemplo de estas, así como el cáncer.

Teratogenicidad • Propiedad de un agente para causar malformaciones en un feto en desarrollo. Es un efecto colateral de ciertos fármacos. La teratogenicidad es diferente de la mutogenicidad. Mutogenicidad • Propiedad de un agente para causar mutaciones genéticas en células.

Carcinogenicidad • Propiedad de agentes o sustancias que por inhalación, ingestión o penetración cutánea, producen cáncer o aumentan su frecuencia. Persistencia • Sustancias que permanecen en el medio por mucho tiempo, especialmente en las cadenas tróficas, en tejidos grasos. “Algunos conceptos básicos” Exposición • En células de organismos, se refiere al contacto de éstas con una sustancia, micro-organismo o radiación. • En el caso de los seres humanos, consiste en la entrada en contacto con una sustancia o agente por medio de ingestión, respiración o contacto a través de la piel o de los ojos. “Algunos conceptos básicos” Exposición aguda • Exposición de corta duración. Contacto con una sustancia que ocurre una sola vez o durante un período de tiempo corto (hasta 14 días [en el caso de los seres humanos]). Exposición crónica • Exposición de duración intermedia o a largo plazo. Contacto con una sustancia que se produce durante un período largo de tiempo (más de 1 año [en el caso de los seres humanos]). “Algunos conceptos básicos” Exposición externa • Hace alusión a la dosis total a la que se ve expuesto un organismo. Exposición interna • Se

refiere únicamente a la parte de la dosis inicial o externa que es absorbida por el cuerpo y distribuida por todo éste a través de la circulación. “Algunos conceptos básicos” Dosis • Es la cantidad de una sustancia a la que se expone una persona durante un período de tiempo. La dosis es una medida de la exposición. Se expresa corrientemente en: miligramos (cantidad) / kilo (medida del peso corporal) / por día (medida del tiempo) “Algunos conceptos básicos” Dosis de exposición • Es la cantidad de una sustancia que se encuentra en el medioambiente. Dosis absorbida • Es la cantidad de sustancia que ha entrado realmente en el cuerpo a través de los ojos, la piel, el estómago, los intestinos o los pulmones. “Algunos conceptos básicos” Bioacumulación • El término bioacumulación hace referencia a la acumulación neta, con el paso del tiempo, de metales y sustancias persistentes en un organismo a partir de fuentes tanto bióticas (otros organismos) como abióticas (suelo, aire y agua). Los contaminantes por lo general no son solubles en agua y no pueden ser eliminados por la orina. “Algunos conceptos básicos” • Morbilidad: es el número de individuos que contraen una enfermedad en un sitio específico y en un periodo de tiempo específico. • Mortalidad: es el número de individuos que mueren a causa de una enfermedad específica, en un sitio especifico y un periodo de tiempo específico. “Algunos conceptos básicos” Los AVAD se calculan como la suma de: [Los años de vida potencial perdidos a causa de mortalidad prematura] + [Los años de vida productiva perdidos debido a una discapacidad]. • Los AVAD constituyen el único indicador cuantitativo de salud publica que refleja tanto las perdidas en la calidad de vida como los años de vida perdidos en una población (World Health Organization, 2002). • Si bien un AVAD puede interpretarse como un año perdido de vida saludable, en realidad puede representar varios años de vida bajo una condición de salud debilitante.(IDEAM 2011) “Algunos conceptos básicos” El estudio actualizado del Banco Mundial (2012), estima que la cantidad de AVAD perdidos por el uso de combustibles solidos en los hogares de Colombia es aproximadamente de 18 mil AVAD cada año, debido tanto a la disminución de la calidad de la salud, como a la muerte prematura generadas por la exposición a contaminación atmosférica intramuros. “Algunos conceptos básicos” • Los ODDS RATIO (OR) se obtienen a partir de estudios epidemiológicos y son una de las formas de representar numéricamente el riesgo de sufrir una enfermedad que corren las personas expuestas a la contaminación intramuros en comparación con el riesgo de aquellas que no están expuestas. (personas expuestas no expuestas)

MATERIAL PARTICULADO

Composición : – metales de transición – sulfatos – carbón elemental – productos combustión: – Hidrocarburos aromáticos policíclicos • Pireno y benzo a pireno. Clasificación IARC Grupo 1. Comprobado Carcinógeno en humanos.

Estudio de caso PM10 Bogotá CONCLUSIONES 1.El promedio de nivel de exposición personal al PM10, fue mayor en grupo operativo (139,4µg/m3 ) respecto al administrativo (86,03µg/m3 ). 2.Las áreas con mayores concentraciones promedio de exposición fueron: Área 8 (localidad Ciudad Bolívar), Área 7 (localidad Bosa), Terminal de transportes y Obras (localidad Santa fe). 3. La jornada con mayor nivel promedio de exposición corresponde a la jornada de la tarde (139,4 µg/m3 ) respecto a la jornada de la mañana (136,1 µg/m3 ) y de la noche (112,7 µg/m3 ). 4.Los síntomas respiratorios tos, expectoración y rinosinusitis fueron más frecuentes en el grupo operativo tránsito (18,6%, 19,9% y 59,4%) respecto al administrativo (9%, 10% y 56,8%), con un mayor probabilidad de presentar los síntomas para el grupo operativo, con OR de prevalencia mayor a la

unidad (3,47, 2,76 y 1,15). Estudio de caso PM10 Bogotá 5. Según el examen médico el grupo operativo, tiene una mayor prevalencia y mayor riesgo de presentar signos clínicos de irritación nasal y ocular respecto al administrativo. (Prevalencias 62,3% y 32,9%) (OR 3,2 y 5,3 ). 6. El grupo operativo presentó mayor prevalencia (78,1%) y asociación (OR 1,31 veces), para alteraciones respiratorias altas, en comparación al administrativo (prevalencia 73%). 7. Respecto al diagnóstico de alteración respiratoria baja, el grupo operativo presentó mayor prevalencia (55,7%) respecto al administrativo (50%), con mayor riesgo a presentar este desenlace (OR 1,26 IC95% 0,8-1,9). 8. El uso de elementos de protección personal, fue baja con un porcentaje de 3,8%, lo cuál incrementa el riesgo de presentar diagnósticos de alteraciones respiratorias. Estudio de caso PM10 Bogotá 9. Existe una fuerte asociación entre estar expuesto (policias operativos) y tener presencia de 1-OHP y 3-BAP en orina. 10.Existe asociación entre la presencia de metabolitos y tabaquismo, exposición, consumo de asados y alta exposición a PM10. Estudio de caso PM10 Bogotá 11.La presencia de 1-OHP en población no expuesta laboralmente, permite afirmar que esta se debe a exposición ambiental ya que el 54,8% reside en aéreas de alta contaminación atmosférica. 12.Si bien, la presencia de 3-BAP no es un indicativo de desarrollo de cáncer, la evidencia indica que están expuestas al genotóxico benzo(a)pireno, por tal razón la población se encuentra en riesgo.