Análisis de partículas suspendidas PM 10 en la ciudad de Medellín

Nathalia Montoya Agudelo

Jennifer Sepúlveda Lopez

Análisis de partículas suspendidas PM 10 en la ciudad de Medellín

Analysis of suspended PM 10 particles in the city of Medellin

Resumen

Medellín, la ciudad de la eterna primavera, considerada la ciudad del país con el mejor sistema de transporte público y la más innovadora. A pesar de esto, Según un informe del 2015 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), Medellín es la novena ciudad más contaminada en Latinoamérica, por lo cual se ha venido incrementando la preocupación por la situación ambiental de la ciudad, que se ha visto afectada por el crecimiento industrial que se ha evidenciado en la ciudad y en los municipios cercanos a esta, además del crecimiento poblacional y el aumento de la accesibilidad a medios de transporte particulares por parte de los ciudadanos.

Este trabajo se enfoca particularmente en la contaminación del aire en la ciudad de Medellin por material particulado 1.0 (PM 1.0), donde este es el principal contaminante y uno de los más perjudícales a la salud. Adicional con el propósito de mejorar el control sobre dicho contaminante, se realizarán análisis por medio del Análisis de efectos y fallas (AMEF), cartas de control (carta de rangos y carta de medias).

Introducción

El presente trabajo tiene como fin implementar los conocimientos aprendidos en el curso de Gestión de Procesos II, para aportar posibles mejoras que van desde la documentación de procesos hasta posibles cambios que contribuyan a la mejora del aire da medellin. Para ello se decide abordar un tema enfocado en el medio de ambiente, apoyados con el Sistema de Alerta Temprana de Medellín y del Valle de Aburrá (SIATA) , donde se lleva un control y análisis de la calidad del aire, enfocándonos especialmente en un contaminante principal el materia particulado 1.0 (PM 1.0).

Abstract

Medellín, thecity of eternal spring, consideredthecity of the country withthebestpublictransportationsystem and themostinnovative. Despitethis, accordingto a reportfromtheWorldHealthOrganization (WHO) in 2015, Medellín istheninthmostpollutedcity in LatinAmerica, which has increasedconcernaboutthecity'senvironmentalsituation, which Has beenaffectedbythe industrial growththat has beenevidenced in thecity and in themunicipalitiesclosetoit, in additiontothepopulationgrowth and theincrease of theaccessibilitytoprivatemeans of transportbythecitizens.

Thisworkfocusesparticularlyonthe air pollution of thevalley of boredombyparticulatematter 1.0 (PM 1.0), wherethisisthemainpollutant and one of themostharmfultohealth. Additionalforthepurpose of improvingthe control of thispollutant, analyzeswill be carriedoutbymeans of theAnalysis of effects and failures (AMEF), control letters (letter of ranks and letter of means).

Palabras claves

contaminación del aire, material particulado, Medellin, proceso, medición.

Keywords

Air pollution, particulatematter, Medellin , process, measurement.

Introducción

En los últimos años se ha venido prestando más atención a la contaminación ambiental ya que ahora estamos viendo las consecuencias de manera más cercana, se han venido dando de manera frecuente alarmas ambientales en las diferentes ciudades del mundo, lo que permitió entenderlo como un problema creciente. El segundo informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS),Ambientes saludables y prevención de enfermedades: Hacia una estimación de la carga de morbilidad atribuible al medio ambiental, indica que cada año 12.6 millones de personas mueren a causa de la insalubridad ambiental, de las cuales   7 millones son causadas por la mala calidad del aire, y  3 millones de ellas debidas a la exposición a pequeñas partículas de 10 micrómetros de diámetro (PM10) o menos, que pueden causar cardiopatías, neuropatías y cáncer. Además el mismo informe  calcula que el 24% de la carga de morbilidad mundial y el 23% de todos los fallecimientos pueden atribuirse a factores ambientales.

¿Qué es la contaminación del aire?

La contaminación del aire es una problemática que afecta a todos los seres vivos en cualquier lugar del mundo. Se considera contaminación del aire a cualquier sustancia, introducida en la atmósfera por las personas, que tenga un efecto perjudicial sobre los seres vivos y el medio ambiente. Actualmente se están presentando varios procesos que están afectando a nuestro medio ambiente: la lluvia ácida, el calentamiento global y rompimiento de la capa de ozono; son fenómenos que indican el continuo deterioro de la tierra en la que habitamos. Somos la sociedad los responsables de este grave problemática y no estamos haciendo lo suficiente para remediar ni prevenir futuras consecuencias Los contaminantes atmosféricos pueden ser: Por parte de fuentes naturales los cuales se dividen en todos los gases que desprenden los volcanes cuando están en constante actividad y arrojan varios tipos de vapores y ceniza que son una fuente más de contaminación, otro tipo de contaminación natural son los incendios forestales los cuales al propiciarse el humo y la ceniza que de igual manera se desprende son contaminantes para nuestra atmósfera. Otro grupo de contaminación son las artificiales; en estas se encuentran las fuentes fijas que de estas se desprenden las fábricas( sementeras, talleres, industrias etc.) todas estas fuentes representan otro tipo de contaminación al estar en constante trabajo arrojan varios tipos de contaminante que al interactuar forman lo que es el SMOG (Nube baja formada de dióxido de carbono, hollines, humos y polvo en suspensión que se forma sobre las grandes ciudades o núcleos industriales) Dentro de las fuentes fijas también podemos encontrar otro tipo de contaminantes que son; el humo que se desprende de los vehículos, motocicletas, aviones y autobuses son otro contaminante. El tercer tipo de contaminante en el que se divide esta contaminación son las actividades que realizamos la población entre las cuales podemos encontrar: la quema de basura que es una actividad que constantemente realizamos sin darnos cuenta del daño que este humo y gas está provocando a la atmósfera. La contaminación atmosférica tiene consecuencias como el deterioro de la salud, principalmente daña las vías respiratorias, causando así enfermedades que van desde alergias hasta enfermedades pulmonares crónicas. Dentro de los contaminantes más peligrosos para la salud, ya que esta se ve afectada inmediatamente después de la inhalación, son: monóxido de carbono (CO); dióxido de azufre (SO2); dióxido de nitrógeno (NO2); ozono troposférico (O3) y material particulado con diámetro aerodinámico menor a 10 µm (PM10), el dióxido de carbono (CO2), PartículasSuspendidas totales (PST), Hidrocarburos (HCT), (Pb), compuestos orgánicos volátiles (COV), (As), (Cd), (Ni), de los cuales las principales fuentes son: la combustión, fuentes naturales, minería, procesos nucleares y las actividades humanas.

En  Colombia, como en el resto del mundo se ha venido acrecentando la alerta por la mala calidad del aire. Según la Política de Prevención y Control de la Contaminación del Aire, se ha evidenciado mediante estudios epidemiológicos en el país que logran cuantificar el incremento del número de casos de enfermedades respiratorias  asociadas al número de contaminantes concentrados en el aire, de las cuales un 37% a son causadas por concentraciones altas de material particulado de 10 y 2.5 micras.

El Informe del Estado de la Calidad del Aire en Colombia hecho por el IDEAM y el Ministerio de Ambiente y Desarrollo sostenible(2011-2015), evidencia que las ciudades de Medellín y Bogotá, por ser las ciudades con más cantidad de habitantes además de poseer un crecimiento industrial notorio, son también las ciudades con más altos contenidos de contaminantes en el aire, además, ambas poseen la mayor cantidad de material particulado en el país, del cual las principales fuentes son la industria y la combustión por parte de vehículos. En el caso específico de la zona del Valle de Aburra, la preocupación es aún mayor, ya que la geografía de esta zona juega un factor importante, debido a que su estrechez y poca ventilación evitan que el aire salga lo cual significa que los contaminantes se quedan retenidos aumentando los niveles de exposición por parte de sus habitantes de las sustancias tóxicas en el aire que respiran a diario, además, en el año 2016  y lo que va del 2017 ha sido la ciudad con mayor número de alertas en el país. En el Valle de Aburra Según el director de Área Metropolitana, la responsabilidad de la mayor parte de la contaminación en la ciudad se debe a la combustión por parte del petróleo, el Diesel y el gas natural, ya que estos generan el mayor porcentaje de cada contaminante: 80% del material particulado, 74% de las emisiones de SO2, 99% y el 80% de las emisiones de NO2.

En cuento a tendenciasEl Informe del Estado de la Calidad del Aire concluye que se debe prestar mayor preocupación son en su orden PM2.5 y el PM10 micras.

La Tabla 2muestra información de las variables que son medidas en diferentes lugares del mundo, de lo cual cabe resaltar que en Colombia se miden: PST, PM10, PM2.5, NO2, SO2, O3, CO, HCT, COV, las cuales serán definidas a continuación. [pic 1][pic 2]

• Monóxido de carbono (CO): EL CO es un gas sin olor ni color; se produce por la quema de combustibles como el gas, gasolina, carbón petróleo, tabaco o madera. De igual forma los vehículos detenidos con el motor encendido también lo despiden. Su característica más importante es la capacidad para combinarse con la hemoglobina y, en consecuencia, reducir el transporte de oxígeno en el cuerpo humano. Los efectos son: dolor de cabeza, fatiga, pérdida de reflejos y puede llegar a causar la muerte. Este contaminante proviene principalmente de las actividades de transporte y los sistemas de combustión industrial. Principales contaminantes. (Área Metropolitana del valle de Aburrá. Recuperado el 8 de marzo del 2017)

• Ozono (O3): El O3 está en una de las capas de la atmósfera (estratósfera) que cumple la función de proteger a la tierra de los rayos ultravioleta provenientes del sol; sin embargo, cuando el ozono se encuentra en las capas inferiores (tropósfera) se convierte en un contaminante que puede irritar el sistema respiratorio y acentuar la afectación de personas que padezcan de enfermedades respiratorias. Su formación ocurre principalmente en los procesos de combustión, y los compuestos orgánicos volátiles provenientes de las zonas urbanas de servicio, pinturas diluyentes entre otras. Principales contaminantes. (Área Metropolitana del Valle Aburra. Recuperado el 8 de marzo del 2017)
• Dióxido de azufre (SO2): El SO es un gas tóxico con olor ocre, irritante y podrido; este gas es atribuido en muchas ocasiones, a los procesos de combustión debido a que los procesos de combustión debidos al carbón, petróleo, el Diesel o el gas natural, contienen ciertas cantidades de compuestos azufrados. Este gas puede interferir en las funciones respiratorias aún en bajas concentraciones, y pueden actuar como agente de acentuación de enfermedades respiratorias. Principales contaminantes. (Área Metropolitana del Valle Aburra. Recuperado el 8 de marzo del 2017)
• Dióxido de Nitrógeno (NO2): El NO2, es un gas tóxico de color pardo, el cual se forma como subproducto en los procesos de combustión a altas temperatura, como en los vehículos motorizados y las plantas eléctricas. Este gas puede generar irritación al tracto superior del sistema respiratorio e incluso afectar los pulmones. Principales contaminantes. (Área Metropolitana del Valle Aburra. Recuperado el 8 de marzo del 2017)
• Partículas menores a 10 y 2.5 micrómetros: El material particulado (PM) puede ser encontrado en el aire en forma de polvo, humo u otros. Las partículas pueden ser emitidas directamente a la atmosfera o formadas por reacciones químicas. Los números 10 y 2.5, equivalen al tamaño de la partícula. La partícula de 10micras puede ser inaladas y llegar hasta los pulmones y afectar la visibilidad atmosférica; las partículas menores a 2.5 micras, pueden penetrar regiones más profundas del sistema respiratorio del cuerpo. Las exposiciones a estas partículas, se asocia a gran número de problemas de salud, que varían desde la agravación del asma y el desarrollo de bronquitis crónica, hasta la arritmia cardiaca, ataques del corazón y la muerte. Principales contaminantes. (Área Metropolitana del Valle Aburra. Recuperado el 8 de marzo del 2017)
• HIDROCARBUROS (HCT): El HCT Incluyen compuestos como los alcoholes, aldehídos, cetonas, éteres, esteres, peróxidos, e incluso los ácidos orgánicos. Este tipo de hidrocarburos contaminan principalmente por su presencia en el aire, estrechamente ligada a la emisión del humo de los automóviles. (Contaminación por hidrocarburos | La Guía de Química. Recuperado el 27 de mayo del 2017)
• Compuestos Orgánicos Volátiles (COV): Este grupo incluye diferentes compuestos como el Metano (CH4) que es el más abundante y más importante de los hidrocarburos atmosféricos. Es un contaminante primario que se forma de manera natural en, el ganado, las reacciones de putrefacción y la digestión de las termitas, también se desprende del gas natural, del que es un componente mayoritario y en algunas combustiones. Se considera que no produce daños en la salud ni en los seres vivos, pero influye de forma significativa en el efecto invernadero y también en las reacciones estratosféricas.

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Tanto la Figura 1como la Tabla 2se logra evidencian que el material particulado de 10 micras es el contaminante que más genera preocupación, tanto porque es el de mayor presencia como porque es uno de los que más nocivos para la salud de las personas.

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