Post on 04-Sep-2020
Estado actual de la calidad del aire, nuevos parámetros y medidas para su mejora
Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua, IDAEA-CSIC
Xavier Querol
Photography Alfons Puertas, Fabra Observatory
Grupo de Trabajo de Vigilancia en Salud Pública
CSIC is a public research organisation depending on the Ministry of Economy, Industry and Competitiveness of Spain
It is a multi-disciplinary Research Agency present across the Spanish territory with 120 centres, covering all research fields, grouped in 8 research areas
Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua
IDAEA’s mission is the study the natural and anthropogenically-induced changes in the ecosystems, mainly those involving toxicity increases in organisms and humans, by means of chemical and geochemical techniques
25 staff (6 permanent scientists)
Research focus: Atmospheric pollution; waste management and recycling
Department of Geosciences
Contenido
1. Legislación de la UE para los contaminantes clave 2. Situación actual 3. Retos científicos y técnicos para la vigilancia y la mejora de la
calidad del aire 4. Medidas para mejorar la calidad del aire
EUROPEAN THEMATIC STRATEGY
Emission levels
Emission sources (natural, anthropogenic..)
Primary pollutants (SO2, NOx, HC, PM,…)
Standards Control measures
1996-1999
Minimization strategies
New standards
Target levels
New standards
2005-2010
2013-2014 (2020)
Local and global effects Impact on receptors, epidemiology
Measuring (concentration and meteorology) Levels in ambient air
Meteorology, dispersion, transport,...
Chemical transformation
(secondary pollutants: O3, PAN, HNO3, H2SO4)
Modelling and integrated assessment
Legislación UE
2008/50/EC WHO (2006) guidelines RD 102/2011 10 min ----------------- 500 µg/m3 SO2 not exceeding Hourly 350 µg/m3 SO2 ----------------- 24 times per year Daily 125 µg/m3 SO2 ----------------- 3 times per year Annual ----------------- 20 µg/m3 SO2 not exceeding Hourly 200 µg/m3 NO2 EC-WHO coincide 18 times per year not exceeding Annual 40 µg/m3 NO2 EC-WHO coincide not exceeding Annual 5 µg/m3 C6H6 EC-WHO coincide not exceeding Mean 8-h max. in a day 10 mg/m3 CO EC-WHO coincide not exceeding Annual 500 ng/m3 Pb EC-WHO coincide not exceeding Annual 40 µg/m3 PM10 20 µg/m3 PM10 not exceeding Daily 50 µg/m3 PM10 50 µg/m3 PM10 not exceeding >35days/year not exceeding >3 days/year Annual 25 µg/m3 PM2.5 10 µg/m3 PM2.5 not exceeding Daily ----------------- 25 µg/m3 PM2.5 not exceeding >3 days/year Max 8 h means of a day 120 µg/m3 O3 100 µg/m3 O3 not exceeding 25 day/year mean for 3 years never exceeding BaP annual 1 ng/m3 BaP 0.12 ng/m3 BaP not exceeding
Critical pollutants
Legislación UE y guías OMS
*
*
Non-legaly binding
KEY POLLUTANTS IN URBAN AIR QUALITY
11/10/2017
EEA Report / No 13/2017
https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2017
Legislación UE y guías OMS
https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2017
11/10/2017
EEA Report / No 13/2017
PREMATURE DEATHS IN EUROPE 2014
Legislación UE y guías OMS
NO2
0
25
50
75
100
Exceeding EU annual -LV
NO2
EU-ALV = WHO guideline
µg
/m3
NO2 annual limit value
2015
NO2
11/10/2017
EEA Report / No 13/2017
WHOGL
PM2.5
32/11/2016
http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2016
PM10
EU-ALV EU-DLV
PM2.5 PM10
µg
/m3
µg
/m3
PM10 daily and PM2.5 annual limit values 2015
PM
Exceeding EU annual -LV
Exceeding EU daily -LV
Benzo-α-pireno (BaP)
BaP annual target value 2015
0
2
4
6
8
10
12
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160
2/0
6/0
8
02
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/17
02
/08
/17
Manlleu BaP
Exceeding EU annual -TV
BaP
BaP
ng
/m3
11/10/2017
EEA Report / No 13/2017
0
50
100
150
200
250
25
/01
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09
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10
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23
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25
/10
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15
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16
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16
28
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16
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17
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17
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17
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17
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/20
17
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17
07
/02
/20
18
19
/03
/20
18
28
/04
/20
18
PM10 Manlleu
O3, triennial target value
O3
2015
32/11/2016
http://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2016
2014
2016
2015
11/10/2017
EEA Report / No 13/2017
NH3N14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
NH3N14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
PM2.5N14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
PM10N14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
NOxN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
SOxN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
CON14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
NMVOCN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
BCN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
BaPN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
PAHN14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
NH3N14 A_PublicPowerN14 B_IndustryN14 C_OtherStatCombN14 D_FugitiveN14 E_SolventsN14 F_RoadTransportN14 G_ShippingN14 H_AviationN14 I_OffroadN14 J_WasteN14 K_AgriLivestockN14 L_AgriOtherN14 M_OtherN14 O_AviCruiseN14 P_IntShippingN14 N_NaturalN14 z_Memo
EMEP-CLRTAP-UNECECEIP, Centre on Emission Inventories and Projections
http://www.ceip.at/ms/ceip_home1/ceip_home/webdab_emepdatabase/
2015-EU28
Domestic & Residential
AgriculturalIndustryRoad
traffic
Energy
Shipping
Wastes
Off-road
SolventsNatural
Memo
EU-EMISSION OF AIR POLLUTANTS
Emisiones en Europa
Los nuevos contaminantes BC y UFP
URBAN SCENARIOS 6 CITIES IN EUROPE MEAN VALUES FOR 2009
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Hour (UTC)
0.0
0.5
1.0
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2.0
2.5
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3.5
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3)
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Nu
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k C
arb
on
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N (>2.5nm) BC
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3)
N (>7nm) BC
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22Hour (UTC)
0.0
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g/m
3)
N (>7nm) BC
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
Hour (UTC)
N (>7nm) BC
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Hour (UTC)
Nu
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les
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3) N (>5nm) BC
BCN LUG
BERN
NK
HU SCO
MR
Reche et al., 2011. Atmospheric Chemistry and Physics
MAD-2007-2008 Brines et al., 2015 ACP
Los nuevos contaminantes BC y UFP
2009 2010 2011 2012 2013 2014
Hour (UTC)
MONTHLY AVERAGES
Hour (UTC)
PRIMARY/SECONDARY ULTRAFINE PARTICLES: BARCELONA 2009-2014
55% 45%
• N total IQR = 7313 ng/cm3 ◼ N primary IQR = 3953 ng/cm3
◆ N secondary IQR = 5749 ng/cm3
Short-term health effects of total, primary and secondary UFP in Barcelona 2009-2011 series total mortality
(Tobías A. et al Envir Int, 2018)
N primary N secondary
Los nuevos contaminantes BC y UFP
NOx Problemas derivados de dieselización flotas y de turismos y furgonetas diésel relativamente nuevos • Sin grandes desafíos cient./tecn.: existe tecnología de reducción NOx y vehículos eléctricos !!! • Muy pocas fuentes emisión industriales y generación eléctrica equipadas con de-NOx en España • NOx de las emisiones de buques
PM10 • Efectos en salud y reducción de emisiones del polvo de rodadura y de resuspensión • Efectos en salud del polvo africano y PM de incendios
PM2.5 • Reducción emisiones calefacciones biomasa • Reducción de emisiones NH3 de agricultura y fuentes urbanas (controla formación NH4NO3, PM2.5) • No conocemos todas las fuentes/contribuciones de materia orgánica a PM2.5 (y supone un 30%) • Ratios bajos de NO/NO2 en diésel incrementa O3 urbano y capacidad oxidante pare generar PM
BaP • Reducción emisiones calefacciones biomasa • Reducción emisiones quemas agrícolas
Contaminantes fotoquímicos (O3 & UFP)
• Entender episodios O3 en sur Europa • Entender los roles de NOx, BVOCs and AVOCs y propner estrategias reducción O3
• Origen y efecto en salud UFP urbanas y medidas para reducir sus niveles
Retos científicos y técnicos
• Acercar valores legislación UE PM10, PM2.5, BaP, SO2 & O3 a Guías OMS • Convertir valores ‘objetivo’ O3 y BaP en ‘limite’ • España: Crear red ‘supersites’ (urb., ind. y rurales) exposición-epidemiología
0. PLANES DE CALIDAD DEL AIRE A ESCALA METROPOLITANA Y NO URBANA
ii. MEDIDAS PARA REDUCIR NÚMERO DE VEHÍCULOS CIRCULANTES
iii. MEDIDAS PARA FAVORECER RENOVACIÓN Y TRANSFORMACIÓN FLOTAS VEHÍCULOS (ZBE, CAs, IMPUESTOS,..)
v. REDISEÑO URBANO CON PRIORIDAD A PEATONES,
BICIS Y ZONAS VERDES
i. MEJORA TRANSPORTE PÚBLICO METROPOPLITANO
iv. DISTRIBUCIÓN URBANA MERCANCÍAS Y TAXIS
vi vii
vi. MEDIDAS DE REMEDIACIÓN vii. OTRAS MEDIDAS NO TECNOLÓGICAS
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
LIFE AWARD 2018 BEST
GREEN CITY PROJECT 23/05/2018
ii. Medidas para reducir número de vehículos circulantes
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
ii. Medidas para reducir número de vehículos circulantes
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
ii. Medidas para reducir número de vehículos circulantes
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
• Transporte público • Peajes urbanos • Restricciones párquines
ii. Medidas para reducir número de vehículos circulantes
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
El Peaje urbano de Estocolmo
ii. Medidas para reducir número de vehículos circulantes
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
• 1 to 3.5 Euro for every passage • Max 11 Euro per day • Also foreign vehicles pay
>30 stations with APNR Courtesy of Christer Johansson
100 000 more inhabitants…
…but no increase in traffic
BARCELONA-2001-2015 Querol et al., 2017. Non technological measures for urban air quality
y = 0,7141x + 468288 R² = 0,7973
5,0E+05
5,1E+05
5,2E+05
5,3E+05
5,4E+05
5,5E+05
5,6E+05
5,7E+05
5,8E+05
5,9E+05
6,0E+05
6,1E+05
0,0E+00 5,0E+04 1,0E+05 1,5E+05 2,0E+05
Ave
rage
d v
eh
icle
s/w
ork
ing
day
in
7 m
ajo
r in
ne
r ro
ads
Parking free places in the city of Barcelona
y = -1,2957x + 599228 R² = 0,7121
5,0E+05
5,1E+05
5,2E+05
5,3E+05
5,4E+05
5,5E+05
5,6E+05
5,7E+05
5,8E+05
5,9E+05
6,0E+05
6,1E+05
0,0E+00 1,0E+04 2,0E+04 3,0E+04 4,0E+04 5,0E+04 6,0E+04
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Payment or resident restricted parkings in Barcelona
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
ZBE: Positivo para BC Inefectivo para NO2
Si reducimos 30% el número de vehículos, el 70% que accede han de ser limpios!!!!!
+ plug-in mobility
iii. Medidas para favorecer renovación y transformación flotas vehículos
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
LOW EMISSION ZONES 15 MEMBER STATES, 280 CITIES:
- DE, NL, UK, NO, SE, DK, CZ, AT, HU, IT AT (3)
Autopistes Tirol CZ (1) Praga
DE (50) Augsburg, Berlín, Bochum, Bonn, Bottrop, Bremen, Dinslaken, Dortmund, Duisburg,
Düsseldorf, Essen, Frankfurt, Friburg, Gelsenkirchen, Halle (Saale), Hannover, Heidelberg, Heilbronn, Herrenberg, Ilsfeld, Karlsruhe, Köln (Colonia), Krefeld,
Leipzig, Leonberg, Leonberg, Ludwigsburg, Magdeburg, Mannheim, Markgröningen, Mühlacker, Mühlheim, München, Münster, Neu-Ulm, Neuss, Oberhausen,
Osnabrück, Pfinztal, Pforzheim, Pleidelsheim, Pleidelsheim, Recklinghausen, Ratisbona, Reutlingen, Schwäbisch-Gmünd, Stuttgart, Tübingen, Ulm, Wuppertal
DK (5) Aalborg, Aarhus, Frederiksberg, Copenhague, Odense
GB (3) Londres, Oxford, Norwich
IT (42) Roma, Milán, Livorno, Pisa, Módena, Nápoles, Palermo, Parma, Pavía, Pisa, Regggio Emilia, Rimini, Torino, Trento, Varese, Verona, Lodi, Lucca, Montove, Mezzocorona,
Mondovi, Nichelino, Novara, Novi Ligure, Orbassano, Perugia, Piacenza, Prato, Ravenna......................
NL (13) Ámsterdam, Breda, Delft, La Haya, Eindhoven, Leiden, Maastrich, Rijswijk,
Rotterdam, Hertogenbosch, Schiedam, Tiburg, Utrech NO (3)
Oslo, Bergen, Trondheim, SE (6)
Estocolmo, Gotemburgo, Helsinburg, Lund, Malmo, Molndal FR
Paris: Testing in 2012 http://es.urbanaccessregulations.eu/
Peajes urbanos
Otras restricciones
ZBE
NOW: CLEAN AIR ZONES (CAZS) IN UK
• DEBEN APLICAR A TODO TIPO VEHÍCULOS
• SU APLICACIÓN HA DE SER ESTRICTA
• AFECTAR A MOTOS Y MOTOCICLETAS
• RESTRICCIONES BASADAS EN EMISIONES REALES
iii. Medidas para favorecer renovación y transformación flotas vehículos
ZONAS DE BAJAS EMISIONES (ZBE)
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
Compromís metropolità per la mobilitat neta
5
APLICACIONS DE LES MESURES 2020
ZUAP
ZBEM
ZBEU 2
3
Euro 4
Euro 5
TAULA D’EQUIVALÈNCIES DGT MEDIDAS DE TRÁFICO*
1
1 2 3
Circulen
No Circulen
*Proposta de classificació actual dels vehicles feta per la DGT. Permet diferenciar Euro 3 i 4, però no euro 4 i 5 afectant ala zona intrarondes .
1.2.3. Implantació de Zones de Baixes Emissions (ZBEM, ZBEU, ZUAP) a l’àrea metropolitana
Per a establir els tipus d’afectacions (ZBEM, ZBEU, ZUAP), s’ha tractat de seguir la proposta d’Etiquetatge Verd de la Generalitat de Catalunya i laproposta que està preparant la DGT a nivell de tot l’Estat Espanyol.
Without ecolabel
MUY POSITIVO PARA REDUCIR PARTÍCULAS DE LOS MOTORES 1 turismo diésel EURO1 emite PM de 35 EURO5 equivalentes, PERO NO EN CASO NOX
Not so effective for
NOx
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
• Incentivos fiscales a largo plazo desde los 1990 • Incentivos agregados secuencialmente hasta
que el mercado respondió • La diferencia de precio entre un turismo
eléctrico y de gasolina puede ser de 1.000 € • Exentos de:
• Impuesto matriculación • Peajes • IVA (25%)
• Acceso a carriles bus permitido • Impuesto de circulación muy reducido • Precios reducidos para ferris
• Focalizar electrificación en vehículos de distribución urbana de mercancía y taxis, con mayor kilometraje/día
• Motocicletas en BCN y otras ciudades con alta proporción de estos vehículos
2016 with 5% of all passenger cars on Norwegian roads being a plug-in
NORUEGA
VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
Norwegian Road Federation (OFV) (January 2017). "Bilsalget i 2016" [Car sales in 2016]
19% DE LAS VENTAS EN 2016
iii. Medidas para favorecer renovación y transformación flotas vehículos
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
iv. Distribución urbana mercancías y taxis
• Electrificación e hibridación preferenciales, 1 vehículo DUM = 12 automóviles privados debido al alto kilometraje/día
• Restricciones de 7 a 11 a.m. (meteo y densidad de tráfico desfavorables) • Logística inteligente (nocturnas, microplataformas, plataformas logísticas ......) • Regulaciones estrictas del volumen mínimo disponible para almacén en tiendas,
bares, restaurantes,….. • Evitar la circulación de taxis sin pasajeros • ......................
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
v. Rediseño urbano con prioridad a bicicletas, peatones y zonas verdes
Residents Buildingblock
Ej: Barcelona: Supermanzanas
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
p
bc
1.0
1.5
2.0
2.5
0 20 40 60
r
bc
1.0
1.5
2.0
2.5
10 20 30 40
Alta correlación entre los niveles de carbono negro y el porcentaje de área utilizado por el tráfico rodado o por zonas verdes en el entorno de la escuela
R2=0.61 R2=0.32
EBC
(µ
gm-3
)
Percentage of area used for the road network
Percentage of area used for parks
Niveles de carbono negro interior clases y patios reflejan variación del tráfico. Alta infiltración de la contaminación urbana en las clases
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
EBC
(µ
gm-3
)
Hour (lLocal Time)
Outdoor-Schools Indoor-Schools
Start of
school
hours
End of
school
hours
39 Colegios de Barcelona
Reche et al., 2015. Real-time indoor and outdoor measurements of black carbon at primary schools. Atmos. Environ. Under review.
¿Qué deberíamos hacer para mejorar la calidad del aire?
¡Gracias por su atención!
xavier.querol@idaea.csic.es
Agradecimientos Dra Núria Aragonés Sanz
Ministry of the Environment of Spain, Ministry Economy and Innovation of Spain
AIRUSE-LIFE+, European Commission
BREATHE, ERC-Advanced Grant, EC
Barcelona and Madrid City Counclis
Generalitat de Catalunya