Informe_Final_Calidad_AIRE_PM10_TOCOPILLA.pdf

657145 Divisin Ingeniera Qumica y Bioprocesos

Divisin Ingeniera de Transporte

Vicua Mackenna 4860, Macul, Santiago Chile / Fono: (56-2) 354 4421 / Fax: (56-2) 686 5803 / www.dictuc.cl

DICTUC S.A.

Anlisis de la Calidad del Aire para MP-10 en Tocopilla

Cdigo B.I.P. 30060200-0

Informe Final

Octubre 2006



Informe Final Estudio: Anlisis de la calidad del aire para MP-10 en Tocopilla

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1. Tipo Informe

Informe tcnico

2. Cuerpo del Informe

232 hojas (no incluye portada)

3. Ttulo del Proyecto Anlisis de la calidad del aire para MP-10 en Tocopilla

4. Fecha Informe

20/10/2006 5. Autor (es) - Jaime Escobar (Jefe de Proyecto, Especialista inventarios y modelos de emisiones) Equipo de Trabajo: Hctor Jorquera (Especialista contaminacin atmosfrica) Francisco Fresard (Especialista en transporte) Juan Carlos Bordones (Especialista emisiones de fuentes fijas) Claudia Pfeng (Especialista emisiones de fuentes mviles) Alvaro Espejo (Modelacin de calidad del aire) Marco Miranda (Programador) Oscar Hinojosa (Recoleccin de informacin)

6. Contrato

Cdigo B.I.P. 30060200-0

6. Nombre y Direccin de la Organizacin Investigadora DICTUC; Pontificia Universidad Catlica de Chile Vicua Mackenna N 4860, Casilla 306 Correo 22, Macul Santiago www.dictuc.cl

7. Perodo de Investigacin 22/12/2005 al 18/10/2006

8. Antecedentes de la Institucin Mandante Nombre : Gobierno Regional de Antofagasta Direccin: Arturo Prat N 384, Piso 2, Antofagasta R.U.T. N 72.224.100-2 Telfono: Fax:

9. Contraparte Tcnica SEREMI de Salud y CONAMA II, Antofagasta.

10. Resumen El presente documento corresponde al Informe Final del Estudio: Anlisis de la calidad del aire para MP-10 en Tocopilla, en ejecucin por DICTUC S.A. para el Gobierno Regional de Antofagasta.

Sr. Jaime Escobar M. DICTUC S.A. Jefe de Proyecto




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INDICE 1. RESUMEN EJECUTIVO.......................................................................................................... 5

2. OBJETIVOS DEL ESTUDIO................................................................................................. 17 2.1 OBJETIVO GENERAL............................................................................................................. 17 2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ...................................................................................................... 17 2.3 RESUMEN DE LA METODOLOGA EMPLEADA EN EL ESTUDIO............................................... 18 2.4 ACTIVIDADES DEL ESTUDIO................................................................................................. 21

3. INVENTARIO DE EMISIONES DE MP-10 PARA TOCOPILLA ................................... 21 3.1 FUENTES ESTACIONARIAS ................................................................................................... 21

3.1.1 Desarrollo de visitas a terreno................................................................................... 22 3.1.2 Estructuracin de informacin base .......................................................................... 23 3.1.3 Estimacin de factores de emisin. ............................................................................ 24 3.1.4 Clculo de Emisiones desde Fuentes Estacionarias Puntuales. ................................ 25 3.1.5 Clculo de Emisiones desde Fuentes Estacionarias Areales..................................... 33 3.1.6 Planta de almacenamiento y de transferencia de agroqumicos. .............................. 35 3.1.7 Resumen de emisiones estimadas............................................................................... 42

3.2 FUENTES MVILES.............................................................................................................. 44 3.2.1 Actividades Realizadas............................................................................................... 44 3.2.2 Metodologa general .................................................................................................. 44 3.2.3 Clasificacin de fuentes mviles en ruta.................................................................... 45 3.2.4 Contaminantes a considerar en los inventarios......................................................... 46 3.2.5 Tipos de emisiones a considerar en los clculos ....................................................... 47 3.2.6 Metodologa de clculo de emisiones por arco ......................................................... 47 3.2.7 Metodologa de clculo de emisiones de polvo resuspendido desde calles pavimentadas.............................................................................................................................. 48 3.2.8 Metodologa de clculo de emisiones proveniente del desgaste de frenos y neumticos.................................................................................................................................. 49 3.2.9 Metodologa de clculo de emisiones en caliente por tubo de escape....................... 49 3.2.10 Factores de emisin ................................................................................................... 68 3.2.11 Metodologa de clculo de emisiones desde calles sin pavimentar ........................... 71 3.2.12 Resultados de clculo de emisiones de fuentes mviles en ruta ................................ 73

3.3 GENERACIN DE ARCHIVOS DE MODELACIN. ................................................................... 75 3.4 RESUMEN INVENTARIO DE EMISIONES DE TOCOPILLA ........................................................ 75

4. CAMPAA DE MONITOREO DE CALIDAD DEL AIRE EN TOCOPILLA................ 77 4.1 COMPARACIN DE LAS MEDICIONES HECHAS CON LOS EQUIPOS HARVARD IMPACTORS Y CON EQUIPOS DE PROTOCOLO EPA. ........................................................................................................ 82

4.1.1 Comparacin entre el Harvard Impactor y el equipo de referencia EPA, sitio ........ 82 4.1.2 Comparacin mediciones Harvard Impactor y Muestreador Alto Volumen, sitio 1. 83

4.2 RESULTADOS DE MEDICIONES EFECTUADAS EN LA CIUDAD DE TOCOPILLA........................ 86 4.2.1 Mediciones Material Particulado MP10/MP2.5........................................................... 86 4.2.2 Comparacin de las mediciones de material particulado fino y grueso, sitios 1, 2 y 3. 89




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4.3 MEDICIONES DE LA COMPOSICIN ELEMENTAL Y DEL CARBONO ORGNICO Y ELEMENTAL EN LOS FILTROS DE MP10 Y MP2.5. ................................................................................................ 92

4.3.1 Mediciones de elementos mediante XRF.................................................................... 92 4.3.2 Resultados del anlisis de carbono orgnico y elemental. ........................................ 93

5. CARACTERIZACIN QUMICA DEL MP10 Y DEL MP2.5 EN TOCOPILLA MEDIANTE APLICACIN DE MODELOS DE RECEPTOR. ................................................ 97

5.1 INTRODUCCIN. .................................................................................................................. 97 5.2 REVISIN EXPLORATORIA DE LOS DATOS DEL ANLISIS ELEMENTAL .................................. 98

5.2.1 Uso del cloruro como trazador .................................................................................. 98 5.2.2 Uso del silicio como trazador .................................................................................. 100 5.2.3 Uso del azufre como trazador .................................................................................. 102 5.2.4 Uso del vanadio como trazador ............................................................................... 104 5.2.5 Uso del cobre como trazador. .................................................................................. 105 5.2.6 Uso del potasio como trazador. ............................................................................... 108 5.2.7 Conclusiones del anlisis exploratorio .................................................................... 109

5.3 APLICACIN DEL MODELO DE RECEPTOR........................................................................... 111 5.3.1 Descripcin del modelo COPREM .......................................................................... 112

5.4 RESULTADOS PARA EL MP2.5 ............................................................................................. 113 5.4.1 Regresin lineal para las masas en los filtros de MP2.5......................................... 117 5.4.2 Aportes de las distintas fuentes al material particulado fino................................... 118 5.4.3 Variabilidad temporal y correlaciones de los aportes de fuentes al MP2.5. ............ 127

5.5 RESULTADOS PARA LA FRACCIN GRUESA (MP10-MP2.5). ................................................. 134 5.5.1 Aportes de las distintas fuentes al material particulado grueso.............................. 137 5.5.2 Aportes de fuentes naturales al material particulado grueso .................................. 144 5.5.3 Aportes de fuentes antropognicas al material particulado grueso ........................ 144

5.6 APORTES DE FUENTES EMISORAS A LAS CONCENTRACIONES AMBIENTALES DEL MP10. ..... 145 5.6.1 Contribucin del background al MP10.................................................................... 149 5.6.2 Contribucin de fuentes antropognicas al MP10: valores promedio. ................... 149 5.6.3 Concentraciones no explicadas por el modelo receptor.......................................... 150 5.6.4 Aportes de las distintas fuentes al MP10: comportamiento diario en cada sitio. ... 150 5.6.5 Variabilidad temporal y correlaciones de los aportes de fuentes al MP10. ............. 153

5.7 CONCLUSIONES DEL ANLISIS DE LAS COMPOSICIONES QUMICAS. ................................... 161 5.7.1 Resultados especficos para el MP2.5 ....................................................................... 161 5.7.2 Resultados especficos para el material particulado grueso ................................... 162 5.7.3 Resultados especficos para el MP10....................................................................... 163

6. MODELACIN DE DISPERSIN DE CONTAMINANTES.......................................... 166 6.1 ENFOQUE METODOLGICO ................................................................................................ 166 6.2 MODELOS DE DISPERSIN ATMOSFRICA PARA LA CIUDAD DE TOCOPILLA. ...................... 166

6.2.1 Modelo de dispersin ISC3. ..................................................................................... 166 6.2.2 Modelo de dispersin AERMOD.............................................................................. 167 6.2.3 Dominio y geomorfologa......................................................................................... 167

6.3 ANLISIS Y PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN METEOROLGICA. .............................. 170 6.3.1 Procesamiento de la informacin superficial. ......................................................... 170 6.3.2 Caractersticas del viento superficial. ..................................................................... 171 6.3.3 Caractersticas de la estabilidad atmosfrica.......................................................... 174




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6.3.4 Procesamiento de la informacin meteorolgica en altura..................................... 176 6.4 UBICACIN DE LAS FUENTES ESTACIONARIAS EN EL DOMINIO DE MODELACIN................ 176 6.5 VALIDACIN DE LOS MODELOS DE DISPERSIN: CASO DEL SO2 EN 2005. ......................... 179

6.5.1 Mapas de dispersin para SO2................................................................................ 183 6.5.2 Aportes del SO2 por fuente fija de emisin y receptor ............................................. 185

6.6 VALIDACIN DE LOS MODELOS DE DISPERSIN: CASO DEL MP10 EN 2005. ........................ 188 6.6.1 Mapas de dispersin para PM10.............................................................................. 189 6.6.2 Propuesta de zona de saturacin para el MP10. ..................................................... 191

7. ANLISIS DE ESCENARIOS DE MITIGACIN DE EMISIONES.............................. 194 7.1 DETALLE DEL INVENTARIO CON MITIGACIN DE EMISIONES ATMOSFRICAS..................... 194 7.2 CALCULO DEL NUEVO ESCENARIO DE CALIDAD DEL AIRE.................................................. 196 7.3 CONCLUSIONES DEL ANLISIS ........................................................................................... 199

8. ANEXO 1. MONITOREO DE CALIDAD DEL AIRE. ..................................................... 201 8.1 MONITOREO DE ELEMENTOS MEDIANTE XRF.................................................................... 201 8.2 MONITOREO DE CARBONO ORGNICO Y ELEMENTAL. ....................................................... 211

9. ANEXO II: COMPARACIN MEDICIONES HARVARD IMPACTOR Y ALTO VOLUMEN..................................................................................................................................... 216




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1. RESUMEN EJECUTIVO En este Informe Final se reportan todas las actividades planificadas para este Estudio.

o Elaboracin del inventario de emisiones de MP10 En primer lugar se construy un inventario de emisiones atmosfricas para toda la zona de Tocopilla, incluyendo tanto fuentes estacionarias como mviles. Este inventario considera los contaminantes MP10, SO2, CO y NOx y, en los casos en los que se contaba con datos adicionales, se estim las emisiones de PTS, MP2.5, HCT y NH3. Para el caso de las fuentes estacionarias se realizaron visitas a terreno y se consigui la informacin a travs de CONAMA; para el caso de las fuentes mviles se hizo una campaa de mediciones de flujos y composiciones de flota, de manera de disponer de los antecedentes necesarios para estimar las emisiones, lo cual implic caracterizar el flujo vehicular y de esta manera obtener un resultado equivalente al que entregara un modelo de transporte para alimentar el modelo de emisiones MODEM. El resumen general del inventario de emisiones obtenido se presenta en la siguiente tabla, en donde es posible apreciar el aporte mayoritario de las termoelctricas a las emisiones de MP10 as como a las emisiones de los principales precursores de material particulado secundario, SO2 y NOx:

Tabla 1-1: Inventario de Emisiones Ciudad de Tocopilla

Aporte a las Emisiones (ton/ao) PM10 SO2 NOx CO Norgener 427.89 8,910.85 5,799.10 120.82Electroandina 1,286.52 18,357.27 10,146.06 648.04Resto Estacionarias 69.28 125.05 1,697.34 27.66Fuentes Mviles 2.13 2.93 47.35 161.36TOTAL 1,785.82 27,396.10 17,689.85 957.88 Aporte Porcentual a las Emisiones Norgener 24.0% 32.5% 32.8% 12.6%Electroandina 72.0% 67.0% 57.4% 67.7%Resto Estacionarias 3.9% 0.5% 9.6% 2.9%Fuentes Mviles 0.1% 0.0% 0.3% 16.8%

Estos resultados corresponden al primer inventario que se construye para la ciudad e incorpora una serie de criterios y estimaciones que pueden ser mejoradas a futuro.

Las estimaciones de emisiones directas de material particulado, pueden ser mejoradas considerablemente si se cuenta con antecedentes respecto a la calidad de los carbones utilizados en la alimentacin de las calderas, y las emisiones que generan.

De acuerdo a los antecedentes puntuales de mediciones disponibles para el ao 2005, se puede concluir que las emisiones de material particulado primario, varan considerablemente, dependiendo de la calidad del carbn utilizado en la mezcla alimentada. A pesar de la poca informacin de emisiones disponible, se puede afirmar que si en la mezcla se incluyen carbones con alto porcentaje de cenizas, la eficiencia de los precipitadotes electrostticos decae considerablemente, aumentando las emisiones.




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En el estudio no se dispuso de informacin respecto a la calidad de los combustible utilizados durante la medicin1; para poder tener una conclusin fundamentada, se requiere conocer la calidad de la mezcla alimentada a la caldera durante el muestreo, este antecedente no se incluye en el informe de muestreo elaborado por el laboratorio autorizado, por lo cual se requiere que en el futuro sea incluido en los informes de muestreo.

Dado que las emisiones de material particulado, son controladas parcialmente por los precipitadores electroestticos, ellas no dependen del nivel de generacin ni consumo de combustible, las emisiones de CO y COV, dependen de la calidad de la combustin, las emisiones de SO2 dependen del contenido de azufre de las mezclas utilizadas, las emisiones de NOx dependen de la temperatura de combustin, por lo cual pueden verse afectadas por el nivel de generacin.

Un estudio de mayor profundidad de las emisiones generadas por las termoelctricas, permitira por un lado contar con informacin para mejorar la evaluacin de su impacto en la calidad del aire, as como para definir posibles estrategias de control de sus emisiones.

o Desarrollo del monitoreo de MP10 fino y grueso. La campaa de monitoreo se realiz durante cinco semanas (13 Marzo al 16 de Abril) en cuatro sitios; los tres primeros corresponden a un transepto sur-centro-norte de Tocopilla (Sitio 1: Escuela E10, sitio 2: Escuela Gabriela Mistral (centro), sitio 3: Junta Vecinal Padre Hurtado), mientras que el cuarto sitio est ubicado a 10 Km. al sur de Tocopilla (Sector Punta Blanca, camping del Ejrcito). El sitio 1 corresponde al sitio donde se ha superado la norma anual de 50 (g/m3) en los ltimos aos, y donde se ha detectado latencia para la norma diaria de 150 (g/m3). El sitio 2 corresponde a otro lugar de monitoreo de MP10, estando los sitios 1 y 2 viento debajo de las principales fuentes industriales y actividades portuarias. El sitio 3 se agreg por estar cerca del borde sur de la ciudad y el sitio 4 se escogi por estar lejos de actividades antropognicas relevantes. Los promedios de mediciones de MP10 y de MP2.5 se muestran en la siguiente Tabla resumen

Tabla 1-2. Resumen del monitoreo ambiental realizado en este Estudio.

Sitio Promedio MP10 (g/m3) Mximo valor de MP10 (g/m3) Promedio MP2.5 (g/m3) 1 78.8 173 22.6 2 79.7 134 20.1 3 117.0 198 23.6 4 60.8 103 23.3

Los resultados obtenidos en el sitio 3 agregaron ms antecedentes respecto a los niveles de calidad del aire en la zona sur de Tocopilla, ya que se desconoca que hubiese esos altos niveles de MP10 en dicho sector, los que incluyeron ocho excedencias de la norma diaria de 150 (g/m3). En comparacin, en el sitio 1 se registr una excedencia de la norma diaria y ninguna en el sitio 2.

o Caracterizacin qumica de los filtros de MP10 (fino/grueso) y Aplicacin del modelo receptor.

1 En los antecedentes disponibles por CONAMA, se tiene antecedentes de las calidades de los combustibles descargados de barcos, en el terminal portuario, no de la calidad de los combustibles alimentados a las fuentes.




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Los anlisis qumicos de los filtros incluyeron la medicin de elementos qumicos desde el sodio al uranio (51 elementos en total), mediante la tcnica de fluorescencia de rayos X (XRF), y adems se aadi la determinacin de carbono orgnico y elemental en algunos de los sitios muestreados (aproximadamente un tercio de los datos). Esta base de datos es la primera medicin sistemtica de este tipo de composiciones del material particulado en la zona. Los anlisis qumicos fueron realizados en el DRI (Desert Research Institute, Reno, Nevada, http://www.das.dri.edu/ ), un centro de excelencia internacional en medicin de la composicin qumica del material particulado. Para el anlisis de las composiciones qumicas se ha empleado el modelo COPREM (Constrained Physical Receptor Model), desarrollado por el National Environmental Research Institute (NERI), de Dinamarca. Este modelo fue capaz de hallar soluciones fsicas, que cumplieron con las restricciones impuestas a los perfiles de composicin qumica de las fuentes analizadas, utilizando 21 especies qumicas para el material particulado fino (MP2.5) y 17 especies qumicas para el material particulado grueso (MP10 - MP2.5). Los aportes a las concentraciones ambientales de MP10 se obtuvieron agregando los resultados obtenidos para las fracciones fina y gruesa.

Los resultados del anlisis de modelo de receptor realizado en esta parte del Estudio nos han entregado los siguientes resultados generales:

Hay seis fuentes relevantes en la zona, las cuales son capaces de explicar un alto porcentaje de las concentraciones de ambientales de MP10. Estas seis fuentes son: aerosol marino, polvo geolgico, plantas termoelctricas, LIPESED, SQM y Otras fuentes finas; stas ltimas corresponden a una mezcla de emisiones de vehculos, emisiones de material particulado de las termoelctricas, combustin de petrleo, resuspensin de polvo de calles, panaderas, etc. que son fuentes que aparecen agrupadas en los resultados del anlisis, y que estn compuestas de partculas finas. En el caso del MP2.5 slo cuatro fuentes fueron identificadas: aerosol marino, polvo geolgico, plantas termoelctricas y las Otras fuentes recin mencionadas.

Resultados especficos para el MP2.5

1) Las cuatro fuentes ajustadas por el modelo de receptor explican en un alto grado la masa total de material particulado fino, con porcentajes promedio (masa modelada / masa observada) de 99.6, 102.8, 96 y 98.6% para los sitios 1 a 4, respectivamente.

2) La fuente que domina los impactos por MP2.5 son las centrales termoelctricas, con porcentajes de aporte al MP2.5 de 55, 52, 57 y 86 % para los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos de concentraciones los valores respectivos son 12.5, 10.5, 13.5 y 18.8 (g/m3). Estas emisiones corresponden en su gran mayora a sulfatos secundarios generados por oxidacin de las emisiones de SO2 de las centrales.

3) El aporte de las Otras fuentes en trminos porcentuales corresponde a los siguientes valores: 28, 32, 8 y 6 % en los sitios 1 a 4, respectivamente. Es decir, corresponden a la segunda fuente ms relevante en la zona. En trminos de concentraciones los valores respectivos son 6.3, 6.4, 1.9 y 1.4 (g/m3).

4) Las fuentes naturales aportan poco a las concentraciones ambientales. El aerosol marino aporta en porcentaje 5.4, 6, 15.3 y 5.4 % para los sitios 1 a 4, respectivamente, que corresponden a 1.2, 1.2, 3.6 y 1.3 (g/m3), respectivamente. Las diferencias son pequeas entre los distintos sitios, lo que concuerda con la idea que sea un aporte uniforme en toda la zona. El polvo geolgico aporta en porcentaje 4, 3.4, 8.8 y 1.1 % para los sitios 1 a 4, respectivamente, que corresponden a 0.9, 0.7, 2.1 y 0.3 (g/m3), respectivamente.

5) La magnitud de los aportes de las fuentes naturales al MP2.5 se estima sumando los aportes del aerosol marino y el polvo geolgico, lo que da como resultado los siguientes porcentajes de aporte: 9.5, 9.3, 24.1 y 6.5 % para los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos absolutos, el background natural de MP2.5 en promedio es de 2.1, 1.9, 5.7 y 1.5 (g/m3) para los sitios 1 a 4, respectivamente.




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6) Respecto a las concentraciones no explicadas por el modelo, ellas corresponden en porcentaje al 7.2, 6.6, 11 y 7 % para los sitios 1 a 4, respectivamente, que en concentraciones corresponden a 1.6, 1.3, 2.6 y 1.6 (g/m3) para los sitios 1 a 4, respectivamente.

7) Todo lo anterior significa que entre el 70 y el 90% del MP2.5 en la ciudad de Tocopilla se debe a fuentes antropognicas, siendo el aporte natural minoritario.

8) Finalmente, los aportes de las cuatro fuentes son aproximadamente independientes entre s (es decir, presentan poca correlacin estadstica), lo cual es una seal que el anlisis hecho con el modelo receptor es correcto. Esto se verific mediante criterios estadsticos objetivos.

Resultados especficos para el material particulado grueso

1) Se identificaron cinco fuentes que aportan a las concentraciones de material particulado grueso: aerosol marino, polvo geolgico, plantas termoelctricas, LIPESED y SQM.

2) Las cinco fuentes ajustadas por el modelo de receptor explican en un alto grado la masa total de material particulado grueso, con el modelo prediciendo porcentajes promedio (masa modelada / masa observada) de 92, 100, 99 y 107 % de la masa observada para los sitios 1 a 4, respectivamente.

3) Respecto a los aportes de fuentes, la magnitud de los aportes de las fuentes naturales a la fraccin gruesa del MP10 es mucho mayor que en el caso del MP2.5, lo cual es lgico si se considera que las emisiones de aerosol marino y de polvo geolgico son mayoritariamente (en masa) emisiones de partculas gruesas.

4) En el caso del aerosol marino, los aportes porcentuales en los sitios 1 a 4 corresponden a 31, 33, 27 y 74 %, respectivamente, que en concentraciones corresponden a 20, 20, 25 y 28 (g/m3), respectivamente. Para el polvo geolgico los aportes porcentuales en los sitios 1 a 4 corresponden a 16, 15, 10 y 12 %, respectivamente, que en concentraciones corresponden a 10.6, 8.9, 9.0 y 4.5 (g/m3), respectivamente.

5) Luego, los aportes naturales (background) a la fraccin gruesa del MP10 corresponden a los siguientes porcentajes de aporte: 48, 49, 37 y 86 % para los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos de concentraciones ambientales, los valores respectivos son de 30.9, 29.0, 34.3 y 32.2 (g/m3).

6) La primera fuente antropognica en importancia son las centrales termoelctricas, con porcentajes de aporte a la fraccin gruesa de 19, 17, 13 y 11 % para los sitios 1 a 4, respectivamente. En valor absoluto estas contribuciones corresponden en promedio a 12.5, 10.3, 11.8 y 4.1 (g/m3).

7) Los aportes de SQM a la fraccin gruesa corresponden a los siguientes porcentajes: 11, 15.6, 1.1 y 1.2 % en los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos de concentraciones, los aportes estimados son de 7.1, 9.3, 1.1 y 0.5 (g/m3), respectivamente. Esta fuente presenta sus mayores impactos en el sitio 2 (Escuela Gabriela Mistral), lo que da una indicacin de la ubicacin de las fuentes emisoras.

8) Los aportes de LIPESED a la fraccin gruesa corresponden a los siguientes porcentajes: 7.8, 13.9, 43.1 y 1.0 % en los sitios 1 a 4, respectivamente. Esto corresponde, en concentraciones a los valores 5.1, 8.3, 40.3 y 0.4 (g/m3), respectivamente. Esta fuente presenta una fuerte localizacin al sur de la ciudad, impactando mucho ms la zona sur de la ciudad, como se ha detectado en el monitoreo del sitio 3.

9) En los casos en los cuales el modelo subestima la masa observada en el filtro, aparece entonces una parte de la concentracin observada que no es explicada por el modelo. Esta componente no explicada en trminos porcentuales corresponde a los siguientes valores: 14.4, 4.7, 6.4 y 0.9% en los sitios 1 a 4, que en concentraciones de MP10 corresponden a los valores 9.4, 2.8, 5.9 y 0.3 (g/m3), respectivamente. En promedio estos aportes son pequeos, pero en algunos das pueden contribuir a una gran proporcin del material particulado grueso, como ocurre en el sitio 1 el da 10 de Abril (74%) y en el sitio 3 el da 7 de Abril (40%).




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Resultados especficos para el MP10

Los aportes a las concentraciones ambientales de MP10 se obtuvieron agregando los resultados obtenidos con el modelo de receptor para las fracciones fina y gruesa.

1) En trminos promedio el aporte del background a las concentraciones ambientales de MP10 alcanza al 40.9, 41.0, 39.1 y 58 % en los sitios 1 a 4, respectivamente; en concentraciones esto equivale a 34.9, 32.7, 45.7 y 35.3 (g/m3), respectivamente. El background se concentra en forma mayoritaria en la fraccin gruesa del MP10. En base a estos resultados se puede estimar que el aporte del background en Tocopilla alcanza a los 35 (g/m3), con una incertidumbre del 20%.

2) Este valor de background, mayor que los 29 (g/m3) estimados por CONAMA R.M. para Santiago, se puede entender si se considera el entorno natural de Tocopilla, el cual carece de cobertura vegetal que limite el levantamiento de polvo fugitivo por accin elica, y a la cercana a la costa, que hace que el impacto del aerosol marino sea mayor en Tocopilla que en Santiago.

3) Estudios similares realizados en Iquique entre 1999 y 20002 encontraron para el aerosol marino y polvo geolgico una contribucin igual al 50% del MP10 medido en esas ciudad, y en trminos de concentraciones ambientales los valores estimados usando modelos de receptor fueron de 23.8 y 8.6 (g/m3), respectivamente, lo que significa un background de 32.4 (g/m3). Luego, el estimador de 35 (g/m3) obtenido en este Estudio se considera prcticamente idntico al valor estimado para Iquique, considerando la incertidumbre tpica que poseen estas estimaciones (ya que se obtienen a partir de regresiones lineales de los datos experimentales de la composicin qumica del MP10).

4) La fuente antropognica principal son las centrales termoelctricas, con aportes de 28, 26, 22 y 38 % en los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos absolutos esto corresponde a 24, 21, 25 y 23 (g/m3), respectivamente. Para los tres sitios monitoreados en forma simultnea los valores son similares, lo que indica que los aportes promedio de las centrales abarcan prcticamente toda la zona urbana de Tocopilla con valores similares. Estos valores son estimaciones conservadoras, ya que se sabe que la fuente Otras finas contiene tambin aportes de emisiones de las centrales termoelctricas, aunque no se pueden desagregar ms. En los tres sitios urbanos el aporte de las termoelctricas se reparte aproximadamente en partes iguales en la fraccin fina y gruesa del MP10, mientras que en el sitio 4 el predominio es claro para la fraccin fina.

5) Una segunda fuente antropognica importante es LIPESED, la que aporta con 6, 10, 34 y 0.6% del MP10 en los sitios 1 a 4, respectivamente; en cantidades absolutas esto corresponde a 5, 8, 40 y 0.4 (g/m3), respectivamente. En este caso se trata de emisiones a nivel de superficie, lo que explica que los impactos estn tan localizados en el sector sur de la ciudad, viento debajo de LIPESED, estos impactos estn concentrados en la fraccin gruesa del MP10.

6) La tercera fuente antropognica en importancia es SQM, la que aporta el 8.4, 11.7, 0.9 y 0.8 % al MP10 en los sitios 1 a 4, respectivamente, lo que equivale a 7.1, 9.3, 1.1 y 0.5 (g/m3), respectivamente. Esta fuente predomina en la fraccin gruesa del MP10, y como fuente de rea tiene impactos muy localizados viento debajo de las fuentes emisoras y que decaen con la distancia, lo que claramente se aprecia al comparar los sitios 1 y 2 con 3 y 4.

7) La fuente otras finas corresponde a una mezcla de fuentes emisoras, las que aportan en conjunto con 7, 8, 1.6 y 2.3 % de las concentraciones de MP10, en los sitios 1 a 4, respectivamente. En trminos absolutos las concentraciones son de 5.9, 6.4, 1.9 y 1.4 (g/m3), respectivamente. Esta combinacin de fuentes aparece en la fraccin fina del MP10.

8) Las concentraciones no explicadas por el modelo de receptor presentan un comportamiento muy variado, en algunos sitios y das constituyen un porcentaje alto del MP10 (66% para el sitio 1 el 10 de Abril; 36 y 32% en el sitio 3, 7 y 10 de Abril). En trminos promedio los aportes porcentuales de estas situaciones corresponden a 12, 5, 7 y 3.2 % para los sitios 1 a 4, respectivamente; en

2 I. Kavouras, P. Koutrakis, F. Cereceda-Balic y P. Oyola, Source Apportionment of PM10 and PM2.5 in Five Chilean Cities Using Factor Anlisis, J. Air & Waste Manage. Assoc. 51:451-464, 2001.




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concentraciones ambientales los valores respectivos son de 10, 4, 8.5 y 1.9 (g/m3), respectivamente. Estas contribuciones no siguen un patrn muy claro, ya que no aparecen correlacionadas excepto el 10 de Abril en los sitios 1 y 3.

9) Se concluye que en la zona de Tocopilla el MP10 depende de las siguientes fuentes en forma decreciente: aerosol marino, plantas termoelctricas, LIPESED, polvo geolgico, SQM, y otras fuentes antropognicas.

10) La combinacin de estos seis aportes en el sitio 1 causan que el promedio de la campaa de mediciones del MP10 exceda la norma anual de 50 (g/m3) y la latencia en la norma diaria de 150 (g/m3). Lo mismo se puede decir del sitio 2 (Escuela Gabriela Mistral). Sin embargo, los promedios observados en la campaa no son representativos de la media anual de MP10, debido a estacionalidad en las emisiones y en la meteorologa.

11) En el sitio 3 (Junta Vecinal Padre Hurtado) se constata que los aportes de las emisiones de LIPESED contribuyen con un tercio del MP10 medido all.

1) Modelacin de dispersin de emisiones de MP10. Se us informacin histrica del monitoreo ambiental de calidad del aire (MP10, SO2) y de meteorologa para validar dos modelos de dispersin en la zona: ISC3 y AERMOD; de estos dos modelos, solo AERMOD mostr resultados consistentes con los valores monitoreados, por lo cual se descart el uso de ISC3 en las dems actividades del Estudio. La informacin meteorolgica se tom de la estacin Gobernacin (valores superficiales) y del radiosondeo de Antofagasta (perfiles verticales de viento y temperatura), ambas para todo el ao 2005. En trminos generales el modelo AERMOD presenta sesgos en distintas zonas de la ciudad, tendiendo a sobre estimar impactos cerca de las fuentes (caso de la estacin Gobernacin) y a subestimarlos ms lejos de las fuentes (caso de la estacin E10). Sin embargo, al corregirse levemente la direccin del viento se obtuvieron mejores resultado para la modelacin de los impactos del SO2 para el ao 2005, como se muestra en la siguiente Tabla.

Tabla 1-3. Comparaciones entre modelaciones y observaciones de SO2, ao 2005, (g/m3). Monitor Promedio

observado Promedio modelado

Promedio modelado (con direccin corregida)

Gobernacin 9.4 16.6 16.4 Gabriela Mistral 22.1 18.5 19.2

Escuela E12 18.8 15.5 17.2 Escuela E10 30.1 17.6 25.6

Se aprecia que, a excepcin de Gobernacin (donde el modelo claramente sobreestima impactos), las dems estaciones son adecuadamente modeladas por AERMOD. La sobre estimacin del modelo en Gobernacin se debe a deficiencias en la representacin del penacho cerca de la fuente emisora; esto se ha constatado tambin para el MP10, por lo que es una deficiencia del modelo, y tal vez en parte por errores en algunos de los parmetros de las fuentes emisoras. Los mapas de dispersin de SO2 generados por el modelo AERMOD indican que las emisiones de esas fuentes afectan la calidad del aire en toda la zona urbana, aunque con diferentes niveles de intensidad de impactos, los que tienden a decaer con la distancia a la fuente emisora, como es previsible. No se aprecia que haya problemas de excedencia de la normativa ambiental de SO2, en lo que respecta a norma anual o norma diaria. Los mapas tienen una tendencia a sobreestimar concentraciones en el sector cercano a la estacin Gobernacin, lo cual se debe a deficiencias en la modelacin, como ya se ha mencionado.




11

En el caso del MP10, el desempeo del modelo AERMOD se mejora al corregir levemente la direccin del viento, al igual que en el caso del SO2. La siguiente Tabla muestra los resultados de la modelacin para los diferentes sitios donde se tiene informacin para el ao 2005. En esta simulacin se consideraron todas las fuentes estacionarias, pero no las fuentes mviles, en el modelo de dispersin. Se compara tambin el porcentaje modelado con respecto al observado, con la estimacin proveniente de los resultados del modelo de receptor, en forma porcentual. El lmite inferior se estima sumando los % de aportes de Termoelctricas (sin contabilizar sulfatos secundarios), SQM y LIPESED; el lmite superior se construye agregando las Otras fuentes finas, las cuales incluyen impactos de fuentes estacionarias en la fraccin fina del MP10. Adems usando los cuocientes de concentraciones medidas en este Estudio se estimaron cuales habran sido las concentraciones anuales en los sitios 2, 3 y 4 para el ao 2005.

Tabla 1-4. Comparaciones entre modelaciones y observaciones de MP10, ao 2005.

Sitio de monitoreo

Promedio observado (g/m3)

Promedio modelado (g/m3)

% modelado / observado

% de observado segn modelo receptor

Sitio 1 50.5 16.8 33.3 29-36 Sitio 2 47.3() 18.9 40.0 27-35 Sitio 3 69.4() 22.4 32.3 36-38 Sitio 4 36.0() 0.7 1.9 8-10.5 Gobernacin 40 18.2 45.5 27-36 Escuela E12 67.3 20.2 30.0 27-36

(#) : se han estimado agregando los aportes de los sitios 1 y 2 calculados en este Estudio () : valores estimados usando datos de la campana de monitoreo ambiental realizada en este Estudio

Luego, se aprecia que el modelo AERMOD nuevamente sobreestima los impactos en el sitio Gobernacin, y que subestima los impactos en el sitio 4. Para los dems sitios urbanos el modelo predice impactos porcentuales que son consistentes con los aportes porcentuales calculados en este Estudio. Al confeccionarse mapas de la dispersin de emisiones de MP10 de las fuentes estacionarias, se aprecia que el modelo predice que en la zona suroriente de la ciudad hay impactos importantes de MP10, pero como no existe monitoreo all, no se puede verificar esta prediccin. El modelo predice mximos impactos diarios de MP10 de hasta 240 (g/m3), aunque en escala de percentil 98 no hay valores superiores a 95 (g/m3). A escala de promedios anuales el modelo predice concentraciones anuales de hasta 25 (g/m3), en las cercanas de la Escuela E10, y otra zona de impactos hacia el suroriente de la ciudad. El modelo es capaz de mostrar que hay una zona de altos impactos en el entorno de la Escuela E10, lo cual es respaldado por el monitoreo ambiental, de manera que las concentraciones simuladas cerca de la estacin Escuela E10 son mayores que las que se simulan en las estaciones Gobernacin y Escuela Gabriela Mistral, lo que se constata tambin en el monitoreo.

o Propuesta de delimitacin de la zona en condiciones de saturacin. Por lo tanto, se utiliz AERMOD para estimar la distribucin espacial de los impactos por MP10 de las fuentes emisoras, y as delimitar zonas de saturacin de las concentraciones ambientales en la ciudad, con las consideraciones que ya hemos hecho respecto a las limitaciones de este modelo de dispersin. Las siguientes figuras muestran el rea de influencia de concentraciones diarias de MP10 (percentil 98) y de media anual de MP10, para la zona de Tocopilla. Estas figuras se han construido agregando 35 (g/m3) a las medias anuales (de acuerdo a las estimaciones del background en el Captulo 5), y agregando 67.5 (g/m3) a




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los valores diarios, siendo este valor el percentil 98 de los aportes del background a las concentraciones diarias de MP10, estimadas por el modelo de receptor.

Figura 1-1. Curvas de nivel del percentil 98 de los promedios de 24h de MP10 (g/m3), ao 2005, incluyendo todas las fuentes de emisin.

En primer lugar la figura 1-1 indica que hay una zona de latencia para la norma diaria de MP10, la que corresponde a la zona con valores iguales o superiores a 120 (g/m3). Esta zona est compuesta por un rea en el sector norte de la ciudad, alrededor de la ubicacin de la Escuela E10 y que incluye adems la Escuela E12, y por otra zona en el sector sur de la ciudad, alrededor del sitio 3. Esta zona de latencia se puede distinguir porque est rodeada de color verde, que corresponde a impactos por debajo de 120 (g/m3). Para el caso de los promedios anuales de MP10, la figura 1-2 indica que nuevamente encontramos dos sectores con altos impactos: nororiente y sur oriente de la ciudad. Debido al alto valor del background con respecto a los valores simulados en Gobernacin, en los grficos del MP10 no se aprecia que haya una sobreestimacin del modelo en esa estacin. Por otra parte las simulaciones indican que toda la zona al sur de la ciudad est sometida a altos impactos por MP10 En esta figura se aprecia que prcticamente toda la zona urbana posee concentraciones anuales de MP10 mayores o iguales a 40 (g/m3), por lo que se puede afirmar que toda la zona urbana est en latencia con




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respecto a la norma anual de MP10. La zona de saturacin de la norma anual est dada por las dos zonas con bordes amarillos en la figura 1-2.

Figura 1-2. Curvas de nivel para el promedio anual de MP10 (g/m3), ao 2005, incluyendo todas las fuentes de

emisin.

o Identificacin de medidas a ser incorporadas en un Plan de Descontaminacin u otro

instrumento de gestin. Las siguientes corresponden a recomendaciones para implementar mejoras en la calidad del aire en la zona de Tocopilla. Estas recomendaciones surgen del anlisis del aporte que cada fuente realiza sobre las emisiones directas de MP10 y sus precursores, especialmente NOx y SO2. Considerando el aporte de las termoelctricas, se plantea que cualquier estrategia de control de emisiones para Tocopilla orientada a lograr el cumplimiento de las normas de calidad del aire, debe contemplar medidas que reduzcan emisiones tanto directas de MP10, como de sus precursores. Es relevante recalcar que en el caso de las termoelctricas no basta con reducir emisiones de material particulado, sino que tambin hay que reducir las emisiones de SO2, ya que la formacin de sulfatos secundarios queda claramente revelada por el anlisis del modelo de receptor. As tambin se contribuye a reducir las concentraciones ambientales de MP2.5 en todo el entorno de la ciudad, ya que esos impactos alcanzan distancias mucho ms all de los lmites urbanos. Algunas recomendaciones para estas fuentes son:




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1) Exigencia de monitoreo continuo de MP10, NOx y SO2 para las fuentes de Norgener (Unidades 1 y 2) y Electroandina (Unidades 12, 13,14 y 15). Esto permitira representar de manera fiel la gran variabilidad de esas emisiones, la que se debe a la calidad de los combustibles que utilizan.

2) Disponer de esta informacin permitira obtener un monitoreo en lnea de las emisiones y eventualmente del impacto en calidad del aire (si se implementa un modelo de dispersin). Con esto se podra realizar un adecuado monitoreo de los programas de reduccin de emisiones e implementar un sistema para enfrentar contingencias (episodios de mala ventilacin).

3) Para mejorar el inventario, y la posterior evaluacin del impacto en la calidad del aire de las centrales termoelctricas, se requiere identificar los consumos de mezcla mensual en cada unidad, los porcentajes y cantidades de mezcla utilizados (no solo separados en carbn y pet coke), y las calidades de la mezcla alimentada, durante el muestreo de emisiones.

4) Se sugiere realizar un muestreo de emisiones de MP, para cada tipo de carbn utilizado, o con porcentajes de ceniza y materia volante, que cubra todo el rango de calidades de carbones usados por las termoelctricas, de forma de tener una curva que describa el comportamiento de los precipitadores electrostticos, y por lo tanto de las emisiones de material particulado primario resultante.

5) Se sugiere que los muestreos de emisiones incluyan una caracterizacin del tamao de partcula emitido, mediante un muestreo con impactador de cascada, que permita tener el perfil de tamao emitido.

6) Programa de reduccin de emisiones de MP10, NOx y SO2. En este caso la autoridad ambiental debe determinar cuales son los mecanismos que dispone para realizar tales exigencias (Planes de Descontaminacin, SEIA, programas voluntarios, etc.) pero una exigencia de este tipo puede ser cumplida por las empresas por la va de: Mejorar la calidad de los combustibles, implementar sistemas de control de emisiones ms eficientes que los actuales y/o incorporar nuevos sistemas de control (SO2). Lo ms relevante es determinar el nivel de reducciones de cada una de las sustancias mencionadas que se requiere para lograr restablecer el cumplimiento de las normas de calidad del aire.

7) Por otra parte, LIPESED, si bien aporta slo el 2% de las emisiones de MP10 (segn inventario) presenta segn los anlisis de modelo receptor, importantes impactos en algunos puntos de la ciudad, por lo cual se plantea la necesidad de exigir a esta planta un sistema de encapsulamiento de la planta de chancado, mediante galpn con control de emisiones por medio de equipo de control, tal como filtro de mangas. Complementariamente, la empresa debera implementar alternativas de mitigacin para las emisiones provenientes de los caminos de acceso, los cuales deberan ser sometidos a humectacin, estabilizacin o pavimentacin, segn se determine.

8) En el caso de SOQUIMICH, no obstante presenta un bajo nivel de emisiones, se recomienda mejorar el manejo de las pilas y la implementacin de un sistema de control de la erosin elica mediante barreras de viento slidas. Adicionalmente, un mejoramiento del control de emisiones en las zonas de transferencia primarias.

9) Para las fuentes mviles, cuyo impacto relativo es menor en comparacin con las fuentes industriales, se recomienda fiscalizar el cumplimiento de exigencias generales como la revisin tcnica, fiscalizar emisiones por tubo de escape y mejorar inspeccin de la forma en que transportan materiales al interior de la ciudad. En relacin a lo anterior, evaluar las rutas principales de los vehculos de transporte de carga y promover el mejoramiento de las carpetas de rodado (pavimentar o estabilizar aquellos tramos sin pavimentar).

10) Respecto de la prctica de quemar basura en el sitio de disposicin de residuos de la ciudad, esta prctica debera ser eliminada mediante la creacin de un adecuado sistema para la disposicin de tales residuos, con el consiguiente impacto positivo en la calidad del aire.

Otras recomendaciones generales para mejorar el seguimiento del impacto de las emisiones de cada una de las principales actividades de Tocopilla se plantean a continuacin: a) Agregar el sector sur de la ciudad al monitoreo del MP10, por ejemplo instalando un monitoreo

permanente en el sitio 3 o en sus cercanas.




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b) Seguir realizando campaas de medicin de la composicin qumica del MP10 y MP2.5, ya que es posible detectar las huellas qumicas de las fuentes emisoras ms relevantes en la zona. Adems la informacin de entrada a cualquier modelo de receptor es acumulativa, por lo que se recomienda seguir midiendo en al menos los sitios 1 y 2, de manera de poder disponer de un seguimiento de futuras medidas de reduccin de emisiones.

c) Medir las composiciones qumicas elementales de las emisiones de LIPESED y de SQM, con el fin de contar con mejores estimaciones de perfiles de emisiones de fuentes. Esto apoya muchsimo el buen desempeo de cualquier modelo de receptor que se desee aplicar, al contar con emisiones cuya composicin qumica se conoce de antemano.

o Anlisis de mitigacin de emisiones para cumplimiento de normativa ambiental. Se efectu un anlisis de escenario de mitigacin donde se asumieron tecnologas de control de emisiones en todas las fuentes cuyos aportes al MP10 fueron cuantificados en este Estudio. Las reducciones de emisiones varan entre un 75 y un 90% dependiendo del tipo de emisiones y de la tecnologa de abatimiento disponible. Con este escenario de reduccin de emisiones se calcularon las concentraciones que se obtendran ahora para el MP10, con lo cual se obtienen los siguientes resultados para el periodo del monitoreo ambiental realizado en Marzo y Abril del presente (que es el periodo para el cual se han estimado aportes al MP10 empleando el modelo de receptor):

Tabla 1-5 Resultados de reducciones de concentraciones de MP10 al aplicar medidas de mitigacin.

Concentracin de MP10 (g/m3) Das con concentraciones sobre 150 (g/m3) Sitio Sin mitigacin Con mitigacin Sin mitigacin Con mitigacin

1 85.2 44.9 1 0 2 79.7 42.1 0 0 3 117.0 58.0 8 0 4 60.8 39.4 0 0

El resultado del anlisis del escenario con mitigaciones es altamente positivo: con la sola excepcin del sitio 3, los dems sitios cumplen con un promedio de concentraciones menor a la norma anual de 50 (g/m3) para el MP10 y no se producen excedencias de la norma diaria de 150 (g/m3), toda vez que el percentil 98 de las concentraciones se reduce a 86 (g/m3) en estas nuevas condiciones. Hay que destacar que este resultado requiere que todas las fuentes de emisin de MP10 sean sometidas a estas medidas de mitigacin, de lo contrario no se cumpliran los estndares ambientales. Lo mismo es vlido para las reducciones de las emisiones de SO2, debido a los altos impactos por aerosoles secundarios en la zona. Con respecto a las concentraciones en el sitio 3, si bien es cierto que no cumpliran con estar por debajo de los 50 (g/m3), tambin es cierto que se trata de un promedio de cinco semanas, que no es fcil de extrapolar a un ao completo (o un promedio de largo plazo), por lo que no se puede entregar una respuesta tan definitiva (si se cumplir o no con la norma en ese sector de la ciudad). La respuesta va a estar dada por los resultados del seguimiento ambiental que se adopte para Tocopilla, dentro del cual el monitoreo en el sitio 3 es una medida que se justifica dados los resultados obtenidos en este Estudio. La siguiente figura muestra como quedara el mapa de dispersin con las medias anuales de MP10 en la zona de Tocopilla, en caso que se concretase el escenario de mitigacin presentado en este Captulo del Estudio. Para esto se corrigieron las concentraciones calculadas para el ao 2005 usando las reducciones calculadas en




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la Tabla anterior, asumiendo que los porcentajes de reduccin de concentraciones calculados para Marzo y Abril del 2006 se pueden usar en todo el ao 2005. Se aprecia que no hay excedencia de la norma anual de 50 (g/m3) y, como ya se ha mencionado, no se producen excedencias de la norma diaria de 150 (g/m3). Con esto se confirma que el escenario de mitigaciones permitira cumplir con la normativa ambiental en toda la zona de Tocopilla. En todo caso se deber continuar con el monitoreo ambiental en la zona para hacer un seguimiento de la calidad del aire y constatar la efectividad de las medidas de mitigacin recomendadas en este Estudio a medida que ellas se van implementando.

Figura 1-3 Mapa de dispersin de las concentraciones anuales de MP10 en Tocopilla, para el caso del escenario con mitigaciones de emisiones.




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2. Objetivos del Estudio

2.1 Objetivo general Contar con los antecedentes tcnicos necesarios que permitan la declaracin de zona saturada e iniciar un plan de descontaminacin atmosfrica si es pertinente o aplicar otros instrumentos de gestin para abordar el problema de contaminacin atmosfrica de la ciudad de Tocopilla.

2.2 Objetivos especficos

1. Contar con un inventario de las emisiones de material particulado, en especial, para todas las fuentes relevantes en la ciudad de Tocopilla.

2. Conocer las concentraciones background (nivel de base de concentraciones de calidad de aire que no se encuentran impactadas por fuentes emisoras antropognicas), para la ciudad de Tocopilla.

3. Disponer de una evaluacin cuantitativa de los aportes naturales y los aportes porcentuales de las fuentes de emisin antropognicas en la calidad del aire mediante la caracterizacin de los filtros de material particulado respirable fino y grueso provenientes del monitoreo ambiental de este contaminante en Tocopilla, con la aplicacin de un modelo receptor y el cruce de la informacin proporcionada por la caracterizacin qumica de los filtros de material particulado y el inventario de emisiones.

4. Conocer la distribucin espacial de los impactos de las diferentes fuentes emisoras en las concentraciones de MP10 a travs de la aplicacin de un modelo de dispersin de las emisiones de MP10 en la zona de Tocopilla.

5. Disponer de una propuesta con la delimitacin del rea a declarar como saturada.

6. Contar con la identificacin y su priorizacin de las medidas necesarias (cuantitativas y cualitativas) a incorporar en un Plan de Descontaminacin o en la aplicacin de otros instrumentos de gestin que permitan cumplir con la normativa de Material Particulado Respirable en la ciudad de Tocopilla.

Para cumplir con todos estos objetivos, se prepar una metodologa, la cual ya se entreg en la Propuesta Tcnica de este Estudio, por lo cual no se repetir en este documento, salvo una breve resea que se entrega a continuacin, para despus presentar las distintas actividades realizadas en este periodo inicial del Estudio, indicando las tareas realizadas, principales resultados y conclusiones y las tareas que han quedado pendientes.




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2.3 Resumen de la Metodologa empleada en el Estudio Segn los antecedentes disponibles, la zona de Tocopilla presenta a la fecha saturacin de norma anual de MP10, aunque en los ltimos aos se ha constatado una evolucin positiva de las concentraciones anuales de este contaminante. Las concentraciones de 24 horas son altas y los ltimos antecedentes recopilados el ao 2005 indican latencia. Para MP2.5 no se dispone de informacin, por lo que el presente Estudio constituir la primera campaa de mediciones de esta fraccin fina del material particulado respirable en la zona. De acuerdo a la experiencia del equipo consultor en proyectos similares desarrollados en la Regin Metropolitana de Santiago y la Zona Metropolitana de Lima-Callao, el foco en un proyecto como este debe estar puesto en la construccin de las bases necesarias para sustentar la elaboracin de Planes de Descontaminacin Atmosfricos. Esto contempla en primer lugar la generacin de un escenario base de emisiones y la caracterizacin fisicoqumica del MP10/MP2.5 que permita evaluar adecuadamente el aporte de los principales agentes contaminantes de la regin. En segundo lugar, lograr la implementacin de una herramienta de modelacin de dispersin de contaminantes, la que integrada con un modelo dinmico de emisiones, permite la evaluacin de escenarios presentes y futuros, definicin de metas de calidad del aire y evaluacin de medidas, el producto de esto es un grupo de medidas necesarias de implementar para alcanzar las metas establecidas. Con todos los elementos descritos previamente se ha estructurado un diagrama de flujos con las principales actividades del proyecto y las relaciones entre ellas. Cabe mencionar que se han identificado cuatro grandes mbitos de especialidad para abordar los diferentes aspectos del estudio (enfoque multidisciplinario) estos son:

Desarrollo de Inventarios de Emisiones

Modelacin de Dispersin de Contaminantes y Modelo Receptor

Monitoreo de Calidad del Aire y Meteorologa, Caracterizacin de filtros

Anlisis de Responsabilidades y proposicin de estrategias de Control (Planes de Accin) En el diagrama siguiente cada uno de estos mbitos est estructurado en forma separada pero complementaria, todos precedidos de la recopilacin de datos previos y su anlisis como primera actividad.




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Figura 2-1: Diagrama Lgico de las Actividades Contempladas en el Estudio

Determinar Area Inters

Mediciones deTrfico Existentes

Preparar datosentrada

Mapas/Planos/topografa

INVENTARIO CON PLAN

MODELACINBASE

MODELACINCON PLAN

EMISIONES

MONITOREO

Diseo de Campaade Monitoreo C.A.

Urbano/Background

Diseo de CampaaMeteorolgica

Ejecucin CampaaMeteorolgica

Anlisis Resultados

Anlisis ResultadosMeteorolgicos

Validacin modelo

MeteorologaDisponible Tocopilla

MODELACIN

Informacin de uso transversal, todos los datos deben ser procesados sobre base geogrfica

Calidad de AireDisponible

Definicin MedidasRecopilacin Datos

Anlisis Filtros

MODELOReceptor

SeleccionarModelos a usar

Ejecucin CampaaMonitoreo C.A.

TORTAResponsabilidad

Por Sector

InformacinIndustrial

InformacinOtras Fuentes

Estudios de Impacto Ambiental

CampaasMedicin de Trfico

Definicin deMedidas

INVENTARIO BASE

EvaluacinMedidas con

Actores Pblicos

Propuesta de Medidas con Eval. Impacto

Clculo deReduccinEmisionesParque Vehicular

Consumos Comb.

Diseo CampaaMedicin Trfico

Diseo/Adaptacin Metodologa

Evaluacin Impacto y

METAS C.A.

CaracterizacinIndustrial

SeleccinFactores Emisin

Zona Saturada

Determinar Area Inters

Mediciones deTrfico Existentes

Preparar datosentrada

Mapas/Planos/topografa

INVENTARIO CON PLAN

MODELACINBASE

MODELACINCON PLAN

EMISIONES

MONITOREO

Diseo de Campaade Monitoreo C.A.

Urbano/Background

Diseo de CampaaMeteorolgica

Ejecucin CampaaMeteorolgica

Anlisis Resultados

Anlisis ResultadosMeteorolgicos

Validacin modelo

MeteorologaDisponible Tocopilla

MODELACIN

Informacin de uso transversal, todos los datos deben ser procesados sobre base geogrfica

Calidad de AireDisponible

Definicin MedidasRecopilacin Datos

Anlisis Filtros

MODELOReceptor

SeleccionarModelos a usar

Ejecucin CampaaMonitoreo C.A.

TORTAResponsabilidad

Por Sector

InformacinIndustrial

InformacinOtras Fuentes

Estudios de Impacto Ambiental

CampaasMedicin de Trfico

Definicin deMedidas

INVENTARIO BASE

EvaluacinMedidas con

Actores Pblicos

Propuesta de Medidas con Eval. Impacto

Clculo deReduccinEmisionesParque Vehicular

Consumos Comb.

Diseo CampaaMedicin Trfico

Diseo/Adaptacin Metodologa

Evaluacin Impacto y

METAS C.A.

CaracterizacinIndustrial

SeleccinFactores Emisin

Zona Saturada




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El Consultor propone una metodologa de anlisis integrado de toda la informacin disponible y generada durante el Estudio, la que se basa en el esquema presentado en la siguiente figura, y que se desarrolla a continuacin.

Figura 2-2. Esquema Metodolgico del Anlisis Integrado de la Calidad del Aire

En primer lugar se va a definir un dominio de anlisis que incluya la ciudad de Tocopilla y sus alrededores, de manera de incluir en dicho dominio todas las fuentes emisoras relevantes y levantar el inventario de emisiones respectivo (para MP10), as como las ubicaciones de las estaciones de monitoreo de calidad del aire, las elevaciones del terreno, etc. todo en formato georeferenciado para poder incorporar el mximo de informacin al anlisis integrado. Posteriormente el inventario de emisiones se va a validar a travs de la modelacin de la calidad del aire; esto permitir establecer una relacin cuantitativa entre las emisiones de MP10 a la atmsfera y las concentraciones ambientales de MP10 en la ciudad de Tocopilla. Adems se va a realizar un anlisis qumico de muestras ambientales de material particulado fino y grueso, de




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manera de elaborar un anlisis estadstico (de modelo de receptor) que permitir establecer los aportes de las diferentes fuentes a la calidad del aire, con lo cual se mejorar tambin las estimaciones del inventario de emisiones, ya que se va a aplicar el anlisis integrado descrito en la figura anterior, de manera de reconciliar las estimaciones de aportes de fuentes emisoras a las concentraciones ambientales de MP10 entregadas por los modelos de dispersin y por los modelos de receptor.

2.4 Actividades del estudio Con el objeto de cumplir con los objetivos de la presente propuesta, el consultor propone realizar las siguientes actividades principales:

1) Recopilacin y anlisis de antecedentes preliminares.

2) Elaboracin del inventario de emisiones de MP10.

3) Desarrollo del monitoreo de background y urbano de MP10 fino y grueso.

4) Caracterizacin qumica de los filtros de MP10 fino y grueso.

5) Aplicacin del modelo receptor.

6) Modelacin de dispersin de emisiones de MP10.

7) Determinacin de aporte porcentual de cada fuente emisora antropognica a la calidad del aire en Tocopilla.

8) Propuesta de delimitacin de la zona en condiciones de saturacin.

9) Identificacin de medidas a ser incorporadas en un Plan de Descontaminacin u otro instrumento de gestin.

La actividad 1) de recopilacin y anlisis de antecedentes preliminares no se entrega como una actividad aislada, sino que se reporta dentro del contexto de cada una de las restantes actividades del Estudio reportadas en este Informe Final.

3. Inventario de emisiones de MP-10 para Tocopilla

3.1 Fuentes Estacionarias Para el desarrollo del inventario de fuentes estacionarias, se revisaron los siguientes antecedentes:




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Antecedentes disponibles por CONAMA II Regin, para la comuna de Tocopilla, informes de seguimiento de los proyectos con RCA, en el marco del SEIA.

Estudios de impacto ambiental de las centrales termoelctricas de las empresas Norgener S.A. y Edelnor S.A.

Registro de locales comerciales segn giro, base de datos de panaderas de la SEREMI Salud de la Segunda Regin.

Base de datos de Calderas de la SEREMI Salud de la Segunda Regin. Generacin diaria del SING (MWh), ao 2005, pagina Web de la CNE. Base de datos proporcionada por Edelnor (DICTUC-A) Para la recopilacin de la informacin base de las emisiones de las fuentes industriales, se utiliz el Programa Cliente, desarrollado por CONAMA VIII Regin, con el aporte de la Autoridad Sanitaria, para recopilar la informacin general, de localizacin, caractersticas tcnicas y emisiones medidas por las fuentes fijas. Con la informacin ingresada en el Programa cliente se generan los archivos de salida, que son ingresados posteriormente el software SAIE, para realizar la estimacin de emisiones de cada una de las fuentes consideradas. 3.1.1 Desarrollo de visitas a terreno Durante los das 12 y 13 de Enero de 2006, se realiz una visita inicial donde se realizaron las actividades indicadas en la tabla 1.

Tabla 3-1. Detalle de actividades efectuadas en visita inicial a Tocopilla.

Actividades en visita inicial 9 Visita a las instalaciones industriales 9 Chequear parmetros crticos 9 Reunin con la contraparte tcnica (antecedentes precisos de niveles de actividad y otros detalles tcnicos) 9 Reconocimiento de la zona para identificar posibles fuentes difusas 9 Reconocimiento de las inmediaciones de la ciudad a fines de identificar fuentes que impacten la calidad del aire de Tocopilla (actividades portuarias, etc)

Durante las visitas desarrolladas, se identific la localizacin de las instalaciones, se present al equipo de consultores a los encargados de las empresas, se recopilaron antecedentes iniciales de las fuentes, niveles de actividad, consumos de combustibles y se present la metodologa y alcances del estudio en desarrollo. Se visitaron las siguientes empresas:




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NORGENER S.A. ELECTROANDINA. S.A. LIPESED. S.A. CORPESCA S.A. SOQUIMICH S.A. Hospital de Tocopilla. Tambin se visitaron las instalaciones del vertedero de Tocopilla administrado por la municipalidad, donde se identific como fuente emisora, a los caminos de acceso al recinto y la incineracin abierta de residuos. Se realiz una segunda visita a terreno los das 10,11 y 12 de Abril, donde se recopil la informacin de detalle de las siguientes empresas: Hospital de Tocopilla. NORGENER SA. Panaderas Santa Agustina, Rossana, La penquista, El Sol y Valerie. Planta de molienda de algas. Electroandina S.A. Soquimich. S.A. Sin embargo no fue posible obtener informacin de detalle, dado que ella ser proporcionada por las empresas en forma directa a CONAMA. 3.1.2 Estructuracin de informacin base Las emisiones asociadas a las fuentes estacionarias y difusas son recopiladas y estructuradas dentro del modelo SAIE, dejando un registro digital de la informacin, se registra tambin la informacin de la localizacin geogrfica de las fuentes de forma tal de elaborar los archivos de datos requeridos para la posterior modelacin de la dispersin de los contaminantes. El inventario desarrollado rene la informacin base y la estimacin de emisiones de PTS y PM10 desarrolladas para el ao calendario 2005, en la Tabla 3-2 se pueden ver las categoras de fuentes que se han incluido en el inventario.

Tabla 3-2. Categoras de fuentes estacionarias y difusas incluidas en el inventario de Tocopilla.

Fuentes estacionarias:

Centrales de generacin elctrica. Calderas industriales. Actividades portuarias, incluyendo carga y descarga de materiales, acopios de

minerales, etc.




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Procesamiento de minerales no metlicos. Hospital. Panaderas. Procesamiento de alimentos.

Fuentes difusas: Emisiones por la construccin de caminos. Vertedero de cenizas. Vertedero municipal.

3.1.3 Estimacin de factores de emisin. La recopilacin de informacin disponible, las vistas a terreno y las entrevistas desarrolladas con los representantes de las empresas, han permitido catastrar las fuentes especificas indicadas en la tabla 3-3, a partir de la informacin disponible, se realiz una primera estimacin de emisiones, que representa las emisiones de las fuentes durante el ao 2005. Basndose en la informacin de niveles de actividad, descripcin de las fuentes, tipos de combustible y mediciones de emisiones, se seleccionan los factores de emisin a utilizar en el clculo de emisiones, los que se indican en la tabla 3-3.

Tabla 3-3. Factores de emisiones utilizados Factor de emisin Fuentes Combustible

PTS3 ton/ton

MP10 ton/ton

Fuente de informacin

Carbn 0.0031 0.0021 AP 42, 1.1 Bituminous and Subbituminous Coal Combustion

Calderas Industriales

Petrleo Diesel 0.0002 0.0001 AP 42, 1.3 Fuel Oil Combustion Panaderas Lea 0.0032 0.0028 AP 42, Wood Residue Combustion in Boilers Molienda primaria de minerales

Electricidad 0.2 0.02 AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing

Molienda secundaria de minerales

0.6 0.06 AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing

Tamizado de minerales 1.2 0.16 AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing Molienda terciaria de minerales

1.4 0.08 AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing

Molienda de algas Electricidad 0.2 0.02 AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing Incinerador Petrleo diesel 0.00233 0.0015 AP 42, 2.3 Medical Waste Incineration 3 Se utilizan factores de PTS, dado que las mediciones isocinticas miden el PTS; el estimar las emisiones en ambos tamaos de partcula permite realizar una comparacin inicial en cuanto al aporte general a las emisiones de la zona.




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3.1.4 Clculo de Emisiones desde Fuentes Estacionarias Puntuales.

3.1.4.1 Plantas de generacin elctrica: Las plantas de generacin elctrica catastradas corresponden a las existentes en las empresas Electroandina S.A. y Norgener S.A. Empresa Norgener S.A. La planta Central Nueva Tocopilla, cuenta en la actualidad con dos unidades de generacin del tipo calderas de vapor acuotubular, de recirculacin natural y quemadores tangenciales, que utilizan carbn pulverizado como combustible. Ambas unidades cuentan con Unidades de control de emisiones del tipo precipitador electrosttico, de dos campos. La empresa no cuenta con cancha de acopio de carbn, manteniendo un contrato para descarga, almacenamiento y manejo con la empresa Electroandina. Las unidades de generacin son utilizadas con porcentajes variables de Carbn bituminoso, sub-bituminoso y Pet Coke. a) estimacin de emisiones de Material Particulado. La estimacin de emisiones de material particulado para ambas unidades se realiza en base a las mediciones isocinticas, realizadas los das 16 de Junio y 6 de Septiembre de 2005, en el recuadro siguiente se resumen los resultados. Unidades Fecha de la

medicin Emisin PTS kg/hr Emisin PM-

10 kg/hr Produccin energa

MW/da. 16 de Junio 6 2,25 1.584,37 Unidad 1 6 de Septiembre 5,5 5,5 1.571,25 16 de Junio 3,6 1,37 1.970,75 Unidad 2 6 de Septiembre 68,5 67,9 1.539,59

Con los valores de emisiones horarias y la informacin proporcionada de horas y das de operacin al ao se estiman los valores de emisin anual en el siguiente recuadro. Unidades Hrs

da Das ao.

Emisin PTS T/ao

Emisin PM-10 T/ao

Unidad 1 24 273 37,67 25,39 Unidad 2 24 247 406,068 402,5

Se destaca que la emisin medida el da 6 de septiembre, en la unidad 2, est influenciada por la calidad del combustible empleado en esa fecha, de acuerdo a lo informado en la visita, la unidad trabaj con un carbn con alto contenido de finos, lo que implica que la fuente a pesar de contar con un precipitador electrosttico de dos campos, aumenta considerablemente sus emisiones.




26

Para el clculo de la emisin anual se considera entonces la peor condicin de operacin, dado que no fue informado por el titular el ciclo de operacin con carbones de diferente calidad. Si se realiza la estimacin usando factores de emisin de EPA, para All pulverized coal-fired boiler, All PM controls, con un carbn de 2,9 % de azufre, resulta un factor de 0,0031 kg/kg de carbn, la estimacin de emisin anual se puede ver en el cuadro siguiente. Unidades Consumo 2005

T/ao Emisin PTS

T/ao Emisin PM-10

T/ao Unidad 1 275.864 800,0 536,0 Unidad 2 249.424 723,3 484,6

b) estimacin de emisiones de gases. La estimacin de emisiones de SO2 es informada por la empresa a partir de un monitoreo continuo de emisiones mediante un monitor CODEL, ver siguiente recuadro. Unidades T/ao Kg/hr Mg/m3N Unidad 1 4.799,44 732,52 1.334,57 Unidad 2 4.111,41 693,56 1.623,42

Las emisiones de SO2 no se ven influenciadas por la eficiencia del precipitador electroesttico, ya que dependen solamente de la cantidad de azufre contenido en el carbn utilizado. Para la estimacin de las emisiones de NOx y CO se usaron los siguientes factores:

Factor de emisin ton/ton Fuentes Combustible NOx CO

Fuente

Calderas Industriales

Carbn 0,01104 0,00023 AP 42, 1.1 Bituminous and Subbituminous Coal Combustion

La estimacin de emisiones para estos contaminantes se realiza a partir de los consumos de combustible informados por la empresa y los factores de emisin identificados, los resultados estimados son los siguientes: Unidades T/ao NOx T/ao CO Unidad 1 3.045,5 63,45 Unidad 2 2.753,6 57,37

Empresa Electroandina S.A. La planta central trmica Tocopilla cuenta en la actualidad con las siguientes instalaciones: Dos unidades de generacin (Unidades 10 y 11) del tipo caldera de vapor acuotubular, de

37,5 MW de potencia, que operan con petrleo N 6 como combustible, las que cuentan con




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tolvas captadoras de holln como equipos de control de emisiones.

Dos unidades de generacin (Unidades 12 y 13) del tipo calderas de vapor acuotubular, de 83,5 MW de potencia, que operan con carbn pulverizado como combustible, las que cuentan con un precipitador electrosttico como equipo de control para ambas fuentes y descargan sus emisiones mediante una chimenea comn.

Dos unidades de generacin (unidades 14 y 15) del tipo calderas de vapor acuotubular, de 130 MW de potencia promedio, que operan con una mezcla de carbn pulverizado como combustible (bituminoso, subituminoso y coke), las que cuentan con un precipitador electrosttico como equipo de control para ambas fuentes y descargan sus emisiones mediante una chimenea comn.

Una unidad de generacin (unidad 16) del tipo ciclo combinado, de 414 MW de potencia, que opera con gas natural como combustible, sin equipo de control de emisiones.

Tres unidades de generacin (unidades TG1, TG2 y TG3) del tipo turbinas de gas, de 24,7, 24,9 y 37,5 MW de potencia, que operan con petrleo diesel como combustible y no cuentan con equipos de control.

a) estimacin de emisiones de Material Particulado. La estimacin de emisiones de material particulado para las unidades 12, 13, 14 y 15 se realiza en base a las mediciones isocinticas indicadas en el siguiente recuadro Unidades Fecha de la medicin Concentracin PTS

mg/m3N Emisin PTS kg/hr

Produccin energa MW/da.

Unidad 12 y 13 02 de Junio 2005 56,13 68,13 3.170 03 de Junio 2005 33,2 35,9 4.859 Unidad 14 y 15 27 de Diciembre 2005 207,68 233,0 5.110

Con los valores de emisiones horarias y la informacin proporcionada de horas y das de operacin al ao se estiman los valores de emisin anual. Unidades Hrs da Das ao. Emisin PTS T/ao Emisin PM10

T/ao Unidades 12 y 13 24 83 135,73 90,94 Unidades 14 y 15 24 308 1.722,33 1.153,9

Si se realiza la estimacin usando factores de emisin de EPA, para All pulverized coal-fired boiler, All PM controls, con un carbn de 2,9 % de azufre, resulta un factor de 0,0031 kg/kg de carbn, la estimacin de emisin anual se puede ver en el cuadro siguiente. Unidades Consumo

2005 T/ao Emisin PTS

T/ao Emisin PM-10

T/ao Unidad 12 y 13 108.702 340,3 227,9 Unidad 14 y 15 749.349 2.148,0 1439,1




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Las emisiones de material particulado de las unidades 10 y 11, ciclo combinado, TG1, TG2 y TG3, se estiman a partir de factores de emisin y consumos de combustible estimados. Unidades Combustible FE PM10 kg/kg

comb. Hrs da Das ao. Emisin

PM10 T/ao Unidad 10 24 1 0,01 Unidad 11

Petrleo N 6

0,00088 24 2 0,01

Ciclo combinado Gas natural 0,00017 24 309 39,5 TG1 24 15 0,03 TG2 24 19 0,03 TG3

Petrleo N 2

0,00014

24 106 2,1 b) estimacin de emisiones de gases. Para las emisiones de NOx, CO y SO2 se usarn los siguientes factores:

Factor de emisin ton/ton Combustible NOx CO SO2

Fuente

Carbn 0,01104 0,00023 0,021 AP 42, 1.1 Bituminous and Subbituminous Coal Combustion

PET 6 0,00676 0,00061 0,02364 AP 42, 1,3 Fuel Oil Combustion. PET 2 0,00283 0,00071 0,0042 AP 42, 1,3 Fuel Oil Combustion. GNC 0,0016 0,00135 0,00019 AP 42, 1,4 Gas Natural Combustion.

La estimacin de emisiones para estos contaminantes es la siguiente: Unidades NOx T/ao CO T/ao SO2 T/ao Unidades 12 y 13 1.310,5 27,3 2.492,7 Unidades 14 y 15 8.272,8 172,4 15.736,3 Unidad 10 0,08 0,007 0,29 Unidad 11 0,09 0,008 0,31 Ciclo combinado 518,03 437,1 61,5 TG1 0,58 0,15 0,86 TG2 0,68 0,17 1,01 TG3 43,3 10,9 64,3

3.1.4.2 Planta de molienda de minerales Empresa LIPESED. La planta realiza operaciones de chancado de mineral de cobre, para su posterior procesamiento mediante lixiviacin y electro-obtencin, se identifica a la planta de molienda y al transporte de los minerales por los caminos de acceso a la planta, como las generadoras de emisiones de material particulado, cuenta en la actualidad con:




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Chancador primario de mandbulas 40, de 75 HP de potencia. Chancador secundario de cono. Harnero vibratorio primario, 3/8 de seleccin. Chancador terciario. La planta procesa una media de 10.000 Ton mensuales de minerales de cobre, provenientes de la pequea minera de la regin y produce un promedio de 2.000 Ton/ao de ctodos de cobre. Para la estimacin de las emisiones de la planta de molienda se utilizan factores de emisin que proviene de AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing, en el siguiente recuadro se indican los resultados de la estimacin.

Factor de emisin ton/ton

Emisin T/ao Fuentes

PTS PM10 PTS PM10 Molienda primaria de minerales 0,2 0,02 24 2,4 Molienda secundaria de minerales 0,6 0,06 132 19,2 Tamizado de minerales 1,2 0,16 72 7,2 Molienda terciaria de minerales 1,4 0,08 168 1,68

Los factores utilizados no consideran equipos de control de emisiones, dado que en terreno se verific su inexistencia. Para la estimacin de emisiones de los caminos de acceso se utiliza la siguiente metodologa de clculo: E = k * (S/12)a * (W/3)b * (365-p/365) Ecuacin 3-1

Donde: E = Emisiones de material particulado (Kg/Kilmetros que viaja un vehculo, VKT) k = Multiplicador adimensional (para PTS = 1,38 y PM10 = 0,42) S= Contenido de Silt %, (partculas de dimetro menor a 75 m, en el material particulado sobre la superficie de transito). W = Peso medio de los vehculos (Ton) p = Nmero de das del ao con precipitaciones mayores o iguales a 0,25 mm. Se consideran las emisiones generadas por los camiones de transporte de minerales y de ctodos, cargados y vacos. Camiones transporte mineral Camiones transporte ctodos Capacidad de carga Ton 13 Capacidad de carga Ton 27 Tara Ton 4 Tara Ton 5 Camin cargado 17 Camin cargado 32

Se considera los siguientes datos para la estimacin de emisiones:




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Contenido de Silt: 4,8 %, promedio sugerido por EPA, para plantas de procesamiento de

arenas y grava.

Das de lluvia sobre 0,25 mm, de acuerdo a datos meteorolgicos se consideran 5 das. Se considera una ruta de 1,5 km de recorrido en total, dentro de la planta como ruta sin

pavimentar.

De acuerdo a la capacidad de los camiones y la carga promedio transportada, se estiman en 1.038 kilmetros al mes recorridos por los camiones de transporte de mineral y 9 kilmetros al mes recorridos por los camiones por sentido, con o sin carga.

Los factores calculados a partir de los datos considerados y las emisiones calculadas son: Emisiones de camiones FE PTS

kg/km FE PM10 kg/km

Emisiones PTS kg/ao

Emisiones PM10 kg/ao

Cargados con mineral 1,57 0,4 1626,04 414,42 Vacos 0,82 0,21 847,92 216,10 Cargados con ctodos 2,08 0,53 19,31 4,92 Vacos 0,9 0,23 8,38 2,13 Total Ton/Ao 30,02 7,65

3.1.4.3 Hospital. Se incluyen en la estimacin de emisiones al hospital de Tocopilla Dr. Marcos Macuada, que cuenta con las siguientes fuentes: Dos calderas de agua caliente, que operan en paralelo, de lunes a viernes, para las

operaciones de lavado de utensilios, con petrleo diesel como combustible.

Incinerador de residuos hospitalarios, que opera todos los das del ao, con petrleo diesel como combustible.

Para la estimacin de emisiones de estas fuentes no se cuenta con mediciones, por lo cual se utilizan factores de emisin, en el recuadro siguiente se resumen los factores de emisin utilizados. Fuentes FE PTS

ton/ton FE PM10 ton/ton

FE SO2 ton/ton

FE NOx ton/ton

FE CO ton/ton

Calderas 0,0002 0,00014 0,0042 0,00283 0,00071 Incinerador 0,00233 0,0015 0,00109 0,00178 0,00148

En el siguiente recuadro se resumen los resultados de las estimaciones realizadas. Fuentes PTS

Ton/ao PM10 Ton/ao

SO2 Ton/ao

NOx Ton/ao

CO Ton/ao

Calderas 0,006 0,006 0,008 0,005 0,001




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Incinerador 0,017 0,011 0,008 0,013 0,01 Total 0,023 0,017 0,016 0,018 0,011

3.1.4.4 Panaderas. Se incluyen en el inventario los hornos de 5 panaderas que operan en Tocopilla, todos con residuos de madera como combustible, son las siguientes. Panadera El Sol, que cuenta con un horno del tipo chileno. Panadera Santa Agustina, que cuenta con un horno del tipo chileno y otro de

calentamiento indirecto marca Fringand, que utiliza petrleo diesel como combustible que opera solo en forma eventual.

Panadera Valery, que cuenta con un horno del tipo chileno y un horno indirecto marca Argental, que utiliza petrleo diesel como combustible que opera solo en forma eventual.

Panadera Rossana, que cuenta con un horno del tipo chileno. Panadera La Penquista, que cuenta con un horno del tipo chileno. Para la estimacin de emisiones de estas fuentes no se cuenta con mediciones, por lo cual se utilizan factores de emisin, en el siguiente recuadro se resumen los factores de emisin utilizados. Fuentes FE PTS


FE SO2 ton/ton

FE NOx ton/ton

FE CO ton/ton

Hornos chilenos 0,032 0,0285 0,00004 0,00075 0,0068 Hornos indirectos 0,0002 0,00014 0,0042 0,00283 0,00071

En la tabla siguiente se resumen los resultados de las estimaciones realizadas. Fuentes PTS

Ton/ao PM10 Ton/ao

SO2 Ton/ao

NOx Ton/ao

CO Ton/ao

El Sol 1,17 1,04 0,001 0,03 0,25 Santa Agustina 1,87 1,66 0,002 0,04 0,40 Valery 1,52 1,35 0,002 0,04 0,32 Rossana 1,75 1,56 0,002 0,04 0,37 La Penquista 1,58 1,40 0,002 0,04 0,34

La estimacin de emisiones anual considera que la totalidad de las panaderas operan con los hornos chilenos a lea, dado que la operacin con hornos alternativos solo es eventual, por periodos de reparacin de la fuente principal.




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3.1.4.5 Procesamiento de Alimentos. Corpesca S.A. La planta Tocopilla de Corpesca S.A. produce harina y aceite de pescado, para lo cual cuenta en operacin con cuatro calderas de vapor que utilizan petrleo N6 como combustible. Caldera industrial GEBRUDER WAGNER, con capacidad de produccin de 10 ton vapor

hora.

Caldera industrial SOCOMETAL con capacidad de produccin de 9 ton de vapor por hora. Caldera industrial CLEAVER BROOKS con capacidad de produccin de 26,8 ton de vapor

por hora.

Caldera industrial BABCOCK & WILCOX con capacidad de produccin de 40 ton de vapor por hora.

Para la estimacin de emisiones de estas fuentes no se cuenta con mediciones, por lo cual se utilizan factores de emisin, en el siguiente recuadro se resumen los factores de emisin utilizados. Fuentes FE PTS


FE SO2 ton/ton

FE NOx ton/ton

FE CO ton/ton

Calderas a petrleo N 6 0,00125 0,00088 0,02364 0,00676 0,00061 En el siguiente recuadro se resumen los resultados de las estimaciones realizadas. Fuentes PTS

Ton/ao PM10

Ton/ao SO2

Ton/ao NOx

Ton/ao CO

Ton/ao Caldera 1 1,4 1,0 27,2 7,8 0,7 Caldera 2 0,8 0,6 15,3 4,4 0,4 Caldera 3 0,2 0,2 4,0 1,2 0,1 Caldera 4 4,1 2,9 77,7 22,2 2,0

Planta de Molienda de Algas. La planta de molienda de algas de don Ernesto Gonzlez, cuenta con una sola fuente, que corresponde a una molienda artesanal, mediante un molino de martillos. No se cuentan con factores de emisin para este tipo de fuentes, operando con ese tipo de producto, sin embargo para realizar esta estimacin se utilizan factores de emisin que proviene de AP 42, 11.24 Metallic Minerals Processing. En la tabla siguiente se indican los resultados de la estimacin.




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Factor de emisin ton/ton Emisin T/ao Fuente PTS PM10 PTS PM10

Molienda de algas. 0,2 0,02 0,0011 0,00011 Asaduras de aves. Las asaduras de aves corresponden a hornos de coccin de pollos al Spiedo, que operan con carbn vegetal como combustible. Fuentes FE PTS


FE SO2 ton/ton

FE NOx ton/ton

FE CO ton/ton

Asaduras de pollos 0,031 0,0208 0,00

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