Seminario Chil e Nu e v o Pl an d e D es co n ta m i n ac ... · Dr Mauricio Osses Departamento de...
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Mdulo 1 Contaminacin intradomiciliaria y extra-domiciliaria, los efectos a la salud de las personas Estudio de la reduccin de emisiones de fuentes fijas (y móviles) en la Regin Metropolitana Dr Mauricio Osses Departamento de Ingeniería Mecánica Universidad Tcnico Federico Santa Mara Seminario Chile 8 de junio 2017 Nuevo Plan de Descontaminación de la Región Metropolitana: Energías Limpias en beneficio de la salud de los santiaguinos
Transcript of Seminario Chil e Nu e v o Pl an d e D es co n ta m i n ac ... · Dr Mauricio Osses Departamento de...
Modulo 1
Contaminacion intradomiciliaria y extra-domiciliaria, los efectos a la salud de las personas
Estudio de la reduccion de emisiones de fuentes fijas (y móviles) en la Region Metropolitana
Dr Mauricio Osses
Departamento de Ingeniería Mecánica
Universidad Tecnico Federico Santa Maria
Seminario Chile 8 de junio 2017
Nuevo Plan de Descontaminación de la Región Metropolitana:
Energías Limpias en beneficio de la salud de los santiaguinos
1. Contenido
La calidad del aire es una de las principales preocupaciones de todas las grandes urbes del
mundo. La ciudad de Santiago no es una excepción. En el marco del nuevo Plan de
Descontaminación de la Región Metropolitana, la Fundación Gas Natural Fenosa desarrollará un
segundo seminario en Chile, con el fin de abordar la oportunidad que abre este instrumento para la
utilización de energías limpias en los hogares, en directo beneficio de la salud de los santiaguinos.
Además de revisar los principales aspectos del Plan de Descontaminación de la Región
Metropolitana, en este seminario se abordarán los daños a la salud producto de la contaminación
intra y extra domiciliaria. También se expondrá la experiencia de ciudades europeas y española en
materia de tecnologías en calefacción, y se examinará si éstas responden a las necesidades
chilenas.
2. El seminario se dirige a:
▪ Colegio de Arquitectos
▪ Colegio de Ingenieros
▪ Colegios de Constructores Civiles
▪ Proyectistas
▪ Profesores, estudiantes, e investigadores universitarios especializados o interesados en
este tema,
▪ Institutos técnicos
▪ Cámara Chilena de la Construcción
▪ Cámara de Calefacción y Climatización
▪ Administradores de Edificios
▪ Inmobiliarias
▪ Importadores de equipos
▪ Empresas colaboradoras
▪ Empresas de servicios energéticos
▪ Entidades Públicas
▪ Consultoras de Eficiencia Energética
3. Lugar
El Seminario se desarrollará el jueves 8 de junio a las 8.30 horas, en el Auditorio de la Sofofa.
Avenida Andrés Bello 2777, piso 3, Las Condes, Santiago.
Contenidos
• ¿Cómo ha sido la evolución de la calidad del aire en Santiago?
• ¿Existe alguna relación entre el consumo de GN y la calidad del aire?
• ¿Es posible evaluar el impacto del GN en emisiones, concentraciones y salud?
Evolución de la calidad del aire en Santiago
• 1978: se establecen normas primarias de calidad del aire para partículas totales en suspensión (PTS) y otros contaminantes
• 1990: creación de la Comisión Especial de Descontaminación de la RM, CEDRM
• 1992: DS185/92 Ministerio de Minería , norma primaria para material particulado grueso (MP10)
• 1992: DS4 Ministerio de Salud, norma de emisión de material particulado para fuentes estacionarias puntuales y grupales
• 90s: medidas paliativas como control de quema agrícola, retiro de 3000 buses de transporte público, entrada de vehículos catalíticos, prohibición de quema de leña en chimeneas y reducción del azufre en el diésel
• 1994: Ley de Bases del Medio Ambiente (Ley 19.300), CONAMA
• 1996: RM es declarada zona saturada por O3, MP10, PTS y CO, y zona latente por NO2
• 1998 DS16/98 Ministerio Secretaría General de la Presidencia, Plan de Prevención y Descontaminación Ambiental para la RM
• 2011: DS12 Ministerio de Medio Ambiente, establece norma primaria de calidad ambiental para material particulado fino respirable MP2,5
Evolución de la calidad del aire en Santiago
• 1978: se establecen normas primarias de calidad del aire para partículas totales en suspensión (PTS) y otros contaminantes
• 1990: creación de la Comisión Especial de Descontaminación de la RM, CEDRM
• 1992: DS185/92 Ministerio de Minería , norma primaria para material particulado grueso (MP10)
• 1992: DS4 Ministerio de Salud, norma de emisión de material particulado para fuentes estacionarias puntuales y grupales
• 90s: medidas paliativas como control de quema agrícola, retiro de 3000 buses de transporte público, entrada de vehículos catalíticos, prohibición de quema de leña en chimeneas y reducción del azufre en el diésel
• 1994: Ley de Bases del Medio Ambiente (Ley 19.300), CONAMA
• 1996: RM es declarada zona saturada por O3, MP10, PTS y CO, y zona latente por NO2
• 1998 DS16/98 Ministerio Secretaría General de la Presidencia, Plan de Prevención y Descontaminación Ambiental para la RM
• 2011: DS12 Ministerio de Medio Ambiente, establece norma primaria de calidad ambiental para material particulado fino respirable MP2,5
Evolución de la calidad del aire en Santiago
• 1978: se establecen normas primarias de calidad del aire para partículas totales en suspensión (PTS) y otros contaminantes
• 1990: creación de la Comisión Especial de Descontaminación de la RM, CEDRM
• 1992: DS185/92 Ministerio de Minería , norma primaria para material particulado grueso (MP10)
• 1992: DS4 Ministerio de Salud, norma de emisión de material particulado para fuentes estacionarias puntuales y grupales
• 90s: medidas paliativas como control de quema agrícola, retiro de 3000 buses de transporte público, entrada de vehículos catalíticos, prohibición de quema de leña en chimeneas y reducción del azufre en el diésel
• 1994: Ley de Bases del Medio Ambiente (Ley 19.300), CONAMA
• 1996: RM es declarada zona saturada por O3, MP10, PTS y CO, y zona latente por NO2
• 1998 DS16/98 Ministerio Secretaría General de la Presidencia, Plan de Prevención y Descontaminación Ambiental para la RM
• 2011: DS12 Ministerio de Medio Ambiente, establece norma primaria de calidad ambiental para material particulado fino respirable MP2,5
Evolución de la calidad del aire en Santiago
68,8
60,9
54,8
56 52,3
46,7
41,5 42,6
38,5
38,3
36,3
35,10
34,80
34,30
33,80 29,30
30,82
31,60
31,68
31,00
27,86
25,83
26,20
25,12
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31,03
29,14
103,3
101,4
98,9
99,7 98,0
92,9
86,9
89,7
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78,9
72,4
72,5 75,7
68,9 66,3
72,1
70,2
67,7
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66,8
64,9 68,0
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Co
nce
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nes
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[u
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3]
Norma Primaria y Media Anual de concentraciones de MP2,5 y MP10
Promedio estaciones
Norma primara MP2,5
Promedio estaciones
Norma primaria MP10
Gas Natural en Santiago (breve reseña)
• 1995: Protocolo de Integración Gasífera suscrito por los Estados de Chile y Argentina
• 1997: se inaugura el gasoducto Gas Andes entre Argentina y Chile, seguido de Gasatacama, Norandino y Gas Pacífico
• 1998: se inaugura la Central Nueva Renca (370 MW), siendo la primera planta de ciclo combinado a gas natural
• 2004: el gobierno de Argentina comenzó a limitar las exportaciones de gas natural a Chile
• 2009: comienza sus operaciones el Terminal portuario de GNL en Quintero
Gas Natural y calidad del aire en Santiago
-
100.000
200.000
300.000
400.000
500.000
600.000
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Co
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3
Año
Comparación de consumo de GN v/s Concentraciones de MP2,5 y MP10
Consumo GN MP2,5 MP10
Evaluación del impacto del GN y otras fuentes en concentraciones (2017)
1
Temporal evolution of main ambient PM 2.5 sources in Santiago, Chile,
from 1998 to 2012
Francisco Barraza1,4, Fabrice Lambert1,4, Héctor Jorquera2,5, Ana María Villalobos2, Laura Gallardo3,4
1 Geography Institute, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, 7820436, Chile 2 Department of Chemical Engineering and Bioprocesses, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, 7820436, Chile 5 3 Department of Geophysics, Universidad de Chile, Santiago, Chile 4 Center for Climate and Resilience Research, University of Chile, Santiago, Chile 5 Center for Sustainable Urban Development (CEDEUS), Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, 7820436, Chile
Correspondence to: Francisco Barraza ([email protected])
Abstract. 10
The inhabitants of Santiago, Chile have been exposed to harmful levels of air pollutants for decades. The city’s poor air quality is
a result of steady economic growth, and stable atmospheric conditions adverse to mixing and ventilation that favor the formation
of oxidants and secondary aerosols. Identifying and quantifying the sources that contribute to the ambient levels of pollutants is
key for designing adequate mitigation measures. Estimating the evolution of source contributions to ambient pollution levels is
also paramount to evaluating the effectiveness of pollution reduction measures that have been implemented over the past decades. 15
Here, we quantify the main sources that have contributed to fine particulate matter (PM2.5) between April 1998 and August 2012
in downtown Santiago by using two different source-receptor models (PMF 5.0 and UNMIX 6.0), that were applied to elemental
measurements of 1243 24-hour filter samples of ambient PM2.5. PMF resolved six sources that contributed to ambient PM2.5, with
UNMIX producing similar results: motor vehicles (37.3±1.1%), industrial sources (18.5±1.3%), copper smelters (14.4±0.8%),
wood burning (12.3±1.0%), coastal sources (9.5±0.7%), and urban dust (3.0±1.2%). Our results show that over the 15 years 20
analyzed here, four of the resolved sources significantly decreased [95% Confidence Interval]: motor vehicles 21.3% [2.6, 36.5],
industrial sources 39.3% [28.6, 48.4], copper smelters 81.5% [75.5, 85.9], and coastal sources 58.9% [38.5, 72.5], while wood
burning didn’t significantly change, and urban dust increased by 72% [48.9, 99.9]. These changes are consistent with emission
reduction measures, such as improved vehicle emission standards, cleaner smelting technology, introduction of low sulfur diesel
for vehicles and natural gas for industrial processes, public transport improvements etc. However, it is also apparent that the 25
mitigation expected from the above regulations has been partially offset by the increasing amount of private vehicle use in the city,
with motor vehicles becoming the dominant source of ambient PM2.5 in recent years. Consequently, Santiago still experiences
ambient PM2.5 levels above the annual and 24-hour Chilean and World Health Organization standards, and further regulations are
required to reach ambient air quality standards.
30
Metodología
15
Figure 1 Map of Santiago region, Chile, with the metropolitan area indicated by the red rectangle, and the yellow circle showing
the location of the monitoring site in Parque O’Higgins. The red triangles show the location of the major copper smelters close to
Santiago.
5
Figure 2 Source apportionment of fine particulate matter in Santiago, Chile, over the whole period 1998-2012 using two different
models. The PM2.5 median over 15 years was 24.19 µg/m3.
16
Figure 3 Temporal evolution of PM2.5 concentrations in Parque O’Higgins monitoring station in central Santiago. The red line
shows the annual median.
Figure 4 Top panel: Time series of motor vehicles contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from 5
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the medians of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 5 Top panel: Time series of industrial sources contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows 10
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 3 Temporal evolution of PM2.5 concentrations in Parque O’Higgins monitoring station in central Santiago. The red line
shows the annual median.
Figure 4 Top panel: Time series of motor vehicles contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from 5
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the medians of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 5 Top panel: Time series of industrial sources contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows 10
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 3 Temporal evolution of PM2.5 concentrations in Parque O’Higgins monitoring station in central Santiago. The red line
shows the annual median.
Figure 4 Top panel: Time series of motor vehicles contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from 5
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the medians of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 5 Top panel: Time series of industrial sources contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows 10
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 6 Top panel: Time series of copper smelters contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 7 Top panel: Time series of wood burning contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 8 Top panel: Time series of coastal sources contributions to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value 10
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 6 Top panel: Time series of copper smelters contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 7 Top panel: Time series of wood burning contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 8 Top panel: Time series of coastal sources contributions to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value 10
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 6 Top panel: Time series of copper smelters contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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Figure 7 Top panel: Time series of wood burning contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 8 Top panel: Time series of coastal sources contributions to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value 10
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Metodología
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Figure 3 Temporal evolution of PM2.5 concentrations in Parque O’Higgins monitoring station in central Santiago. The red line
shows the annual median.
Figure 4 Top panel: Time series of motor vehicles contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value from 5
a Mann-Whitney hypothesis test comparing the medians of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
Figure 5 Top panel: Time series of industrial sources contribution to PM2.5 and the annual median in red. Bottom panel: p-value
from a Mann-Whitney hypothesis test comparing the median of both halves of a sliding window, repeated for 3 different windows 10
lengths (320, 480 and 640 days for blue, red and yellow, respectively).
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ComparacióndeconsumodeGNv/sConcentraciones
deMP2,5yMP10
ConsumoGN MP2,5 MP10
Resultados (1/3)
•Entre 1998 y 2012 las fuentes industriales redujeron sus contribuciones en 2.63 μg/m3. Esta mejora se puede explicar por: • las políticas de reducción del azufre en el diésel, • las reducciones obligatorias de las emisiones industriales, • las restricciones de vehículos durante los días de baja
calidad del aire, • el cambio de diésel a gas natural como combustible
industrial.
Resultados (2/3)
• El año 2002 mostró una reducción significativa de 2,52 μg/m3 en comparación con 2001, lo que se explica por una disminución de 1000 a 300 ppm en el contenido de azufre en el diésel
• Entre 2005 y 2007 se produce un importante aumento de las contribuciones por fuentes industriales, provocado por la reducción gradual de las importaciones de gas natural de Argentina.
Resultados (3/3)
• A partir de 2009 entra en operaciones el primer terminal de regasificación de GNL en Quintero. La disponibilidad continua del energético se ve reflejada en una reducción de emisiones industriales, ya que este sector reemplaza nuevamente el diésel por gas natural
• El período 2010-2012 muestra una reducción de 1,76 μg/m3 en las concentraciones de MP fino en la RM, en comparación con el período en que se restringió la importación de gas natural argentino (2004-2008).
Evaluación del impacto del GN en emisiones, concentraciones y salud (2012)
Metodología
Resultados (emisiones)
• Escenario 1: Sistema de transporte público impulsado por gas natural. Conmutación del sistema completo de autobuses, incluidos los vehículos urbanos, suburbanos y privados. Se estimó una reducción total de 229 t/año de MP2,5 y 4763 t/año de NOx.
• Escenario 2: Reemplazar la quema de leña con una mezcla de kerosene, gas natural y propano. MP2.5 se reduciría en 671 t/año y VOCs en 7461 t/año.
Resultados (concentraciones)
• Escenario 1: Sistema de transporte público impulsado por gas natural. La reducción media de la concentración para la media anual ponderada por densidades de población es de 0,33 μg/m3.
• Escenario 2: Reemplazar la quema de leña con kerosene, gas natural y propano. La reducción ponderada de la población sobre una base anual es de 2,07 μg/m3.
Resultados (salud)
• Escenario 1: El escenario del autobús GNC evita un total de 36 casos de mortalidad, 113 hospitalizaciones, 13.665 días de trabajo perdidos y aproximadamente 67.000 días de actividad restringida. Beneficios económicos estimados en US$49 millones al año.
• Escenario 2: El escenario de calefacción residencial limpia evita 229 casos de mortalidad prematura, 712 ingresos hospitalarios, aproximadamente 86.000 días de pérdida de trabajo y 420.000 días de actividad restringida. Beneficios económicos estimados en US$310 millones al año.
Conclusiones
• ¿Cómo ha sido la evolución de la calidad del aire en Santiago?
• ¿Existe alguna relación entre el consumo de GN y la calidad del aire?
• ¿Es posible evaluar el impacto del GN en emisiones, concentraciones y salud?
