Inventario de emisiones de contaminantes atmosféricos producidos por fuentes fijas (página 2)

Enviado por Dagoberto Rodr�guez Vald�s

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El área de estudio que corresponde al municipio de Pinar del Río, se encuentra ubicada aproximadamente en la porción Centro-Sur de la provincia, ocupando una superficie de 70 780 ha, limita al Norte (N) con los municipios de Viñales y Minas de Matahambre, al Sur (S) con el Golfo de Batabano, al Este (E) con el municipio de Consolación del Sur, y al Oeste (W) con los de San Luís y San Juan y Martínez (PCOTU, 1998). La ciudad de Pinar del Río, tiene la categoría de cabecera Municipal y Provincial, su base económica está fundamentada principalmente en los servicios y por su carácter de ciudad principal, se encuentra en ella las principales instalaciones a ese nivel, teniendo un peso importante la industria, se asientan actualmente unos 153285 habitantes en un área total de 3240 hectáreas, alrededor del 70% de la población total se encuentra en el casco urbano (ciudad tradicional Oeste). El resto se ubica en la zona Este de la ciudad y en los repartos y barrios de la periferia. (PGU, 2005). El caso del núcleo Urbano Santa Lucía, se localiza al Norte de la Cabecera Municipal Minas de Matahambre, a 12 km, el centro del mismo se localiza en una llanura baja. La zona de nuevo desarrollo fue construido bajo un proyecto urbanístico, siendo una de las primeras comunidades desarrolladas después del triunfo de la revolución. Posee un área de 4,44 km², tuvo su surgimiento debido al auge y desarrollo minero. Cuenta actualmente con una población de 10 122 habitantes y un total de 3308 viviendas para un índice de hacinamiento de 3.06 hab/viv. La estructura urbana enmarca dos zonas de viviendas una hacia el Norte de la vía principal formada fundamentalmente por las primeras viviendas que se construyeron y otra al Este de esta, conformada por el área de nuevo desarrollo de viviendas.

Materiales y Métodos

La Norma Cubana NC 242: 2005, establece los datos tecnológicos que se han de tener en cuenta para la realización de un inventario de emisiones de contaminantes a la atmósfera, generados por fuentes fijas. En las zonas escogidas para el trabajo se han identificado un grupo de focos contaminantes de alta y mediana significación, ya sea por el lugar en el que se encuentran como por el tipo de contaminantes que generan y el radio de protección de cada uno de ellos. De esta forma se han agrupado por categorías según la NC 93-02-202, 1987 (actual NC 39: 1999). Estas categorías, en un total de 5, se clasifican desde la I, con mayor índice de contaminación, hasta la V, con menor índice de contaminación.

La ubicación de las fuentes de la ciudad de Pinar del Río se muestra en la Fig. 1 y en la Tabla 1 aparecen clasificadas por categorías.

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Fig. 1. Esquema de las fuentes contaminantes. Ciudad de Pinar del Río

Tabla 1. Industrias por categorías. Ciudad de Pinar del Río

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En el caso de la comunidad de Santa Lucia se muestra en la Fig. 2 la ubicación de la fuente contaminante y en la Tabla 2 aparece la clasificación de la categoría:

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Fig. 2. Esquema de la fuente contaminante. Comunidad de Santa Lucia.

Tabla 2. Industria por categoría. Comunidad de Santa Lucia

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La captación de los datos tecnológicos se realizó a partir de los formularios establecidos en la NC 242: 2005, utilizándose la misma como base para conformar el software SAGIFC, Rodríguez (2007), el cual calcula las emisiones de contaminantes atmosféricos generados por fuentes fijas, a partir de conocer los datos tecnológicos de las fuentes, para ello fue necesario implementar en SAGIFC ecuaciones para obtener algunos parámetros que no se adquieren de forma rutinaria en las fuentes como son: Flujo máximo del gas emitido, Velocidad de salida de la mezcla gaseosa y Tasa de emisión, siendo esta la metodología utilizada en el trabajo para estimar las emisiones, seguidamente se muestran los procedimientos de cálculos empleados:

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Análisis de los resultados

En la Tabla 3 aparece el inventario de emisiones realizado en las principales fuentes fijas de la ciudad de Pinar del Río para el año 2008, aplicando los métodos planteados con anterioridad: Balance de Masa y Factores de Emisión, en ella se muestra las distintas sustancias contaminantes que generan cada fuente, apreciándose que de forma general los tejares son los que mayor índice de contaminación presentan.

Tabla 3. Inventario de emisiones de las principales fuentes fijas de la ciudad de Pinar del Río.

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La Tabla 4, muestra el inventario de emisiones realizado para la comunidad de Santa Lucia, en el año 2009, en este caso se analizó solamente la Planta Sulfometales, por ser el único foco contaminante de interés en esta zona.

Tabla 4. Inventario de emisiones de la Planta de Sulfometales de la comunidad de Santa Lucia.

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En la Fig. 3, se muestran los por cientos de emisión de Monóxido de Carbono (CO) de las principales fuentes fijas de la ciudad de Pinar del Río, donde se puede apreciar que la Fábrica "La Conchita" es la fuente que más emite, con un valor del 40 %.

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Fig. 3. Emisiones de CO en la Ciudad de Pinar del Río.

En la Fig. 4, se muestran las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles Diferentes del Metano (COVDM) en la ciudad de Pinar del Río, generadas por los tejares, correspondiéndole al Tejar "Fierro" el mayor valor de emisión con un 42%.

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Fig. 4. Emisiones de COVDM en la Ciudad de Pinar del Río.

La Fig. 5, ilustra las emisiones de Trióxido de Azufre (SO3), en la ciudad de Pinar del Río, donde los tejares tienen el mayor peso con un 93%.

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Fig. 5. Emisiones de SO3 en la Ciudad de Pinar del Río.

En la Fig. 6, se muestran las emisiones de Dióxido de Azufre (SO2), en la ciudad de Pinar del Río, donde los tejares representan aproximadamente el 100% de las emisiones en el área.

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Fig. 6. Emisiones de SO2 en la Ciudad de Pinar del Río.

En la Fig. 7, se muestran las emisiones de Amoníaco (NH3), en la ciudad de Pinar del Río, donde la Fábrica "La Conchita", tiene el mayor aporte con un 40%.

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Fig. 7. Emisiones de NH3 en la Ciudad de Pinar del Río.

La Fig. 8, ilustra las emisiones de Material Particulado (MP), en la ciudad de Pinar del Río, correspondiéndole las mismas a los tejares, destacándose los tejares "Dolores y Fierro", con un 37% de las emisiones cada uno.

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Fig. 8. Emisiones de MP en la Ciudad de Pinar del Río.

En la Fig. 9, se muestran las emisiones de los Óxidos de Nitrógenos (NOx), en la ciudad de Pinar del Río, correspondiéndole las mismas a los tejares, destacándose los tejares "Dolores y Fierro", con un 37% de las emisiones cada uno.

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Fig. 9. Emisiones de NOx en la Ciudad de Pinar del Río.

La Fig. 10, muestra las emisiones de Dióxido de Nitrógeno (NO2), en la ciudad de Pinar del Río, siendo la Fábrica "La Conchita" la de mayor contribución con un 40%.

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Fig. 10. Emisiones de NO2 en la Ciudad de Pinar del Río.

La Fig. 11, muestra las emisiones de Monóxido de Nitrógeno (NO), en la ciudad de Pinar del Río, siendo la Fábrica "La Conchita" la de mayor peso con un 41%.

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Fig. 11. Emisiones de NO en la Ciudad de Pinar del Río.

La Fig. 12, muestra las emisiones producidas por la Planta de Sulfometales de la comunidad de Santa Lucia, apreciándose que el mayor aporte de estas emisiones corresponde al CO, con un 79% y después al NH3, con 13%.

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Fig. 12. Emisiones de contaminantes producidas por la Planta de Sulfometales de la comunidad de Santa Lucia.

Conclusiones

1. La aplicación de la NC 242:2005, permitió obtener los datos necesarios en las fuentes fijas para poder determinar las emisiones.
2. La implementación de las ecuaciones que calculan la tasa de emisión en el software SAGIFC permitió obtener las concentraciones y tipo de sustancias contaminantes que emite cada fuente.
3. En la ciudad de Pinar del Río la fuente fija que más emite CO es la Fábrica "La Conchita" con valor de 88.65 ton/año, contribuyendo ella sola el 40 % del total de las emisiones en el área, en el caso de los COVDM la mayor contribución se produjó por el Tejar "Fierro", con un valor de 6112.26 ton/año, alcanzando el 42% del total de las emisiones, el SO3 también fue emitido en mayor grado por los tejares, con un valor de 222.28 ton/año, siendo este el 93% del total de las emisiones, en el caso del SO2 al igual que los dos contaminantes anteriores fue emitido en mayor grado por los tejares, representando aproximadamente el 100% de las emisiones en el área, las emisiones de NH3 fueron producida en mayor cuantía por la Fábrica "La Conchita" con un valor de 14.39 ton/año, constituyendo el 40% del total de las emisiones en el área, el MP a su vez fue emitido en mayor grado por los tejares, destacándose particularmente los tejares "Dolores y Fierro", con un 37% de las emisiones cada uno del total, en el caso de los NOx, también correspondió a los tejares "Dolores y Fierro" la mayor contribución con un valor de 19448.10 ton/año, representando el 37 % del total de las emisiones, el NO2 fue emitido en mayor grado por la Fábrica "La Conchita", con un valor de 1.62 ton/año, representando el 40% del total, el NO también fue emitido en mayor cuantía por la Fábrica "La Conchita", con un valor de 1.06 ton/año, representando el 41% del total de las emisiones.
4. En el caso de la Planta de Sulfometales de la comunidad de Santa Lucia la sustancia con mayor valor de concentración a la hora de ser emitida es el CO con un valor de 32073.77 ton/año, representando el 79% del total de las emisiones producidas por esta industria, seguido en segundo lugar por el NH3, con un valor de 5138.24 ton/año, contribuyendo el 13% de las emisiones y en tercer lugar aparecen el SO2 y el SO3, con un 3% de las emisiones respectivamente y en menor grado las emisiones de NO2 y NO.
5. En el caso de la ciudad de Pinar del Río las fuentes mas contaminantes son los tejares encabezando 5 tipos de contaminantes, seguidos por la Fábrica "La Conchita", encabezando 4 tipos de contaminantes, constituyendo entre las 2 el 100% de las distintas sustancias analizadas.

Recomendaciones

1. Generalizar el estudio en toda la provincia de Pinar del Río, para de esta forma lograr un inventario de todas las fuentes fijas.
2. Realizar estudios de modelación de la calidad del aire, con el objetivo de determinar las industrias que no cumplen con la norma de calidad del aire, para de esta forma proponerle Emisiones Máximas Admisibles (EMA), contribuyendo así a mejorar la calidad del aire en las zonas objeto de estudio.

Referencias Bibliográficas

1. PNUMA. Perspectivas de medio ambiente mundial GEO-3. Grupo Mundi-Prensa. España. 2002.
2. PCOTU (1998): Plan Central de Ordenamiento Territorial y Urbano. Dirección Municipal de Planificación Física. Pinar del Río. Cuba.
3. PGU (2005): Plan General Urbano. Ciudad de Pinar del Río. Cuba. Colectivo de autores.
4. CITMA (2005). Normas de Gestión Ambiental NC: Norma Cubana 242-2005. Guía de datos tecnológicos para el inventario de emisiones de los contaminantes atmosféricos desde fuentes industriales estacionarias. La Habana, Cuba: CITMA.
5. Normas de Gestión Ambiental NC (1999): Norma Cubana 39 – 1999. Requisitos higiénico – sanitarios. CITMA – INN – MEP, La Habana, Cuba.
6. Rodríguez; D., (2007): Sistema Automatizado de Gestión de Información de Fuentes Contaminantes (SAGIFC). Tesis de Maestría en Nuevas Tecnologías para la Educación. Universidad de Pinar del Río. Cuba.
7. IPC (1995): Industrial Pollution Control, Desarrollado por el Banco Mundial, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización Panamericana de la Salud (OPS).