CIUDADES SOSTENIBLES
INDICADORES DE CALIDAD Y SOSTENIBILIDAD URBANA
Ing. Ventura Muñoz Yi, M.Sc.
Modelos de Gestión Urbana Sostenible - GUS
ENCUENTROS AMBIENTALES 2008
RELACIÓN FUENTE, MEDIO DE TRANSPORTE
Y RECEPTOR
FUENTE RECEPTOR(Característica de la fuente) (Efectos de los contaminates)
INVENTARIOCARACTERIZACION
TOXICOLOGIA Y EPIDEMIOLOGIA
METREOLOGIA Y QUIMICAATMOSFÉRICA
TRANSPORTE(Dispersión y reacción delos contaminantes)
INTRODUCCIÓNA partir del informe Brundtland, el mundo es concebido como un sistema global cuyas partes están interrelacionadas considerándose el concepto de desarrollo sostenible como un proceso multidimensional que afecta al sistema económico, ecológico y social pasando a ser una variable a tener en cuenta en las decisiones de política económica.
Departamento de Estructura Económica y Economía del DesarrolloUniversidad Autónoma de Madrid
"Nuestro Futuro Común", documento publicado en 1982 y más conocido como "Informe Brundtland", elaborado por la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo
Índice de calidad ambiental (ICA)
• Partimos de la hipótesis de la no homogeneidad ambiental del territorio urbano
• Propuesta es definir un modelo-integral general para la estimación del ICA a partir de la construcción de un sistema de indicadores simples y su aplicación en ciudades urbanas.
• Los indicadores simples y sintéticos juegan un papel importante en la política pública, porque ayudan a construir percepción pública de problemas complejos
ATRIBUTOS DE LOS INDICADORES
• Los indicadores seleccionados deben proporcionar un alto grado de aproximación sobre la evolución de la variable objeto de estudio.
• Estos indicadores deben ser operativos, esto es, deben ser de fácil acceso.
• Deben estar disponibles en tiempo real, para poder asegurar una eficaz toma de contacto con la realidad.
• Proveen información cuantitativa para evaluar la efectividad de las alternativas de decisión pública.
Interacción de los indicadores
• Los indicadores son input en los procesos de formulación de política ambiental, planeación y gestión pública, y permiten resumir una gran cantidad de datos para facilitar la comunicación de las situaciones ambientales a diferentes grupos sociales (MMA, 1996;Segnestam, 2002).
• De acuerdo a Pender et al. (2000), los índices son una herramienta cuantitativa que simplifica a través de modelos matemáticos los atributos y pesos de múltiples variables, con la intención de proporcionar una explicación más amplia de un recurso o el atributo a evaluar y gestionar.
Construcciones de indicadores
• *OCDE (1978), LEADING INDICADORES BUSINES CYCLES0.978 in member COUNTRIES (1960-1985)
• 2005 Environmental Sustainability Index . Yale Center for Environmental Law and Policy, Yale University; Center for International Earth Science Information Network. Columbia University
• EUROSTAT (2000) y UNCHS/HABITAT (1997 y 2000).
*Organización para la Cooperación y el Desarrollo económico
Desarrollo de indicadores ambientales urbanos
• Para España, se destacan los sistemas de indicadores desarrollados para el nivel de regiones en Cataluña (SecretatatTecnica de la Xarxa de Ciutads I Poblas cap a la Sostenilitat, 2000), Andalucía (CMA –Junta de Andalucía, 2001; Castro, 2002) y el País Vasco (CMA, 2003), entre otras.
• Se pueden consultar algunos autores como Pena Trapero (1977), Zarzosa (1996), y un buen trabajo de síntesis de indicadores urbanos de desarrollo sostenible se puede encontrar en Castro (2002).
Yale Center for Environmental Law and Policy, Yale UniversityCenter for International Earth Science Information Network. Columbia University
2005 EnvironmentalSustainability Index
PROPUESTA PARA EL ANALISIS DE LA CALIDAD DEL AIRE EN EL DISTRITO METROPOLITANO Y PORTUARIO DE
BARRANQUILLA
• OBJETIVOS��Identificar las actividades y las fuentes responsables del problIdentificar las actividades y las fuentes responsables del problemaema��Propuesta de un indicador ambiental de estadoPropuesta de un indicador ambiental de estado��Definir prioridades y fijar objetivosDefinir prioridades y fijar objetivos
Caso de estudio: ZONA:VIA 40
MODELO DE CALIDAD DE AIRE PARA BARRANQUILLA
DISEÑO DEL MODELO
INFORMACION METEOROLOGICA Y DE CALIDAD DE AIRE
INVENTARIO DE EMISIONES
SELECCIÓN DEL DOMINIO
SELECCIÓN DE
EPISODIOS
SIMULACION FOTOQUIMICA DE CONTAMINANTES
TOMA DE DECISIONES
MODELO DE VIENTOSMODELOS
V
A
L
I
D
A
C
I
O
N
INFORMACIÓN METEOROLÓGICA Y DE CALIDAD DE AIRE
INVENTARIO DE EMISIONES
SELECCIÓN DEL DOMINIOSELECCIÓN
DEL DOMINIOSELECCIÓN
DE EPISODIOS
SELECCIÓN DE
EPISODIOS
CAMPAÑA DE MEDICION
CAMPAÑA DE MEDICIÓN
SIMULACIÓN FOTOQUIMICA DE CONTAMINANTES
EVALUACIÓN DE ESTRATEGIAS
MODELO DE VIENTOSMODELOS
V
A
L
I
D
A
C
I
O
N
INFORMACION METEOROLOGICA Y DE CALIDAD DEL AIRE EXISTENTE
INFORMACION METEOROLOGICA Y DE CALIDAD DEL AIRE EXISTENTE
INFORMACIÓN METEOROLOGICA Y DE CALIDAD DEL AIRE EXISTENTE
SUBZONA LASFLORES
SUBZONAPARAISO
SUBZONAZOOLOGICO
SUBZONABASE NAVAL
DESCRIPCION DEL PROYECTOSUBZONAS
1
2
1
2
CARACTERIZACION DE LA ZONA EN ESTUDIO
TEMPERATURA
25.5
26
26.5
27
27.5
28
28.5
Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.M e s
Temperatura (oC)
VELOCIDAD DEL VIENTO(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
Ene. Feb. Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
M e s
Velocidad (m/s)
PRECIPITACIÓN
0
2040
6080
100120
140160
180
Ene. Feb. Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov DicM e s
Precipitación (mm)
DESCRIPCION DE LAS FUENTES DE EMISION
SUBZONA INDUSTRIA COMERCIAL RESIDENCIAL OTROS
LAS FLORES 9 18 30 17
PARAÍSO 11 38 16 8
ZOOLÓGICO 3 22 0 3
BASE NAVAL 15 53 8 7
TOTAL 38 131 54 35
Inventario de actividades económicas y emisiones de fuentes fijas1991 - 2000
Fuentes Móviles
PROMEDIO PONDERADO DE EMISIONES (gr./km.)
VIAS HC CO NOX
APA TAX CAM MPU APA TAX CAM MPU APA TAX CAM MPU
Vía 40 Calle 76 a 77 (Hora pico)
1.99 2.93 1.19 1.05 24.35 39.42 13.71 14.39 1.68 1.44 1.39 1.35
Vía 40Calle 76 a 77 (Hora valle)
1.78 2.25 1.06 0.93 20.24 27.97 12.57 12.88 1.77 1.43 1.37 1.32
DESCRIPCION DE LAS FUENTES DE EMISION
SUB - ZONA ZOOLÓGICO
ACTIVIDAD INDUSTRIAL M.P. , kg/h NOx, kg/h SO2, kg/h
Productos Químicos ND
Textiles ND
Hierro y acero ND
SUB - BASE NAVALACTIVIDAD INDUSTRIAL M.P., kg/h NOx, kg/h SO2, kg/h
Productos Químicos 1.202 13.225
Alimentos 0.263 10.360
Productos plásticos ND
Productos minerales no metálicos ND
Papel y sus productos ND
Industrias diversas ND
TOTAL 1.465 10.360 13.225
INVENTARIO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40Emisiones de fuentes fijas
1991 - 2000
INVENTARIO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40Inmisiones de Partículas, Óxidos de azufre y Nitrógeno
SUB-ZONA LAS FLORESAÑO PARTÍCULAS µg/m3 SO2
µg/m3
NOXµg/m3
SECTOR N°1
1994 161.35 30.58 24.201995 113.41 15.15 25.251996 123.40 36.62 27.161997 108.46 28.18 21.501998 126.78 10.09 23.851999 112.01 9.08 19.632000 108.46 10.05 12.00SECTOR N°2
1994 121.03 --- ---1995 96.47 --- ---1996 --- --- ---1997 47.21 --- ---1998 64.83 --- 17.371999 72.61 6.84 12.252000 55.83 9.74 12.86
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40PARTICULAS TOTALESDIAGRAMA DE FLUJO
IDENTIFICACIÓN DEL CONTAMINANTEQUE IMPACTA EN LOS RECEPTORES
INVENTARIO Y ANÁLISIS DE LAS FUENTESFIJAS Y MÓVILES Y RECEPTORES
RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN Meteorología, Predominio de los vientos, Número de Estaciones
ESCOGENCIA DEL SITIO
* Dirección predominante del viento* Asentamientos urbanos* Interferencias de barreras* Seguridad del equipo* Facilidades de acceso
PREPARACIÓN DEL EQUIPO
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VÍA 40DIAGRAMA DE FLUJO
LABORATORIO
PESAJE EN BALANZA ANALÍTICA
SECADO DE FILTROS
ARMADO DE PORTAFILTROS
CALIBRACIÓN
VERIFICACIÓN CALIBRADOR DE ORIFICO
CONSTRUCCIÓN CURVA CALIBRACIÓN Y AJUSTE, CONDICIONES DE OPERACIÓN
REVISIÓN DEL SISTEMA
NO
SI
INSTALACIÓN DE EQUIPO
COLOCACIÓN DE FILTRO
LECTURA PRESIONES,TEMPERATURAS Y FLUJO INICIAL
RETIRO FILTROS A LAS 24 HORAS DE MONITOREO CONTINUO
LECTURA FINAL DE PRESIÓN, TEMPERATURA Y FLUJO
CÁLCULOS
ANÁLISIS DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
PREPARACIÓN DEL EQUIPO
l
INVENTARIO EMISIONES
CARACTERTISTICAS MODULOEMISIONES
• Software AIREMIS (Acri)• Simulación horaria de 7 parámetros• Fuentes de emisión: Transporte (Aérea y vehicular),
Industria
FUENTES MOVILES (RECOMENDADOS)
• Metodología COPERT (Agencia Ambiental Europea)• Emisiones por Arranque en frío, Rodamiento en caliente
y evaporación• Factores de Emisión: JICA para Barranquilla, México y Santiago
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40PARTICULAS TOTALES
RESULTADOS
ALMACENES VIVERO
111.22
SECRETARÍA SALUD
113.66
ELECTRICARIBE
110.79
VIVERO CDC
99.18
TERMOFLORES
69.86
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
AG
O. 2
3/20
00
AG
O. 2
4/20
00
AG
O. 2
5/20
00
AG
O. 2
6/20
00
AG
O. 2
7/20
00
DÍAS DE MONITOREO
CO
NC
ENT
RA
CIÓ
N
g/m
3
TERMOFLORESALMACENES VIVEROSECRETARÍA SALUDELECTRICARIBEVIVERO CDCNORMA
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40PARTICULAS TOTALES
RESULTADOS
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40MODELACIÓN MATEMATICA DISPERSION DE PARTICULAS
•Ecuaciones matemáticas que simulan el comportamiento, transporte y difusión de un contaminante
QUÍMICA
MODELO MATEMÁTICO
CALIDAD DEL AIRE PREVISTA
EMISIONES
METODOLOGÍA
MODELOS:•SCREEN: Ecuación Gaussiana que estima concentraciones de contaminantes no reactivos, de fuentes continuas
Ing. Ventura Muñoz Yi, MSc.
39
- La velocidad y la dirección del viento deben ser constantes a cualquier altura o período promediado- La tasa de emisiones debe ser constante.- La estela debe reflectar completamente en el terreno (es decir, no depositarse).- No se debe producir ninguna difusión en la dirección de la estela.
Las terías de Pascalli y Gifford elaboradas en torno a 1960 afirman que, bajoturbulencias producidas en cualquier condición atmosférica, la concentraciónde las sustancias contaminantes alrededor del eje longitudinal de la estelatendrá una distribución gaussiana (es decir normal).
MODELOS MATEMÁTICOS
Software de última generación (ISC Aermod)
Análisis meteorológico Análisis complejo en de las edificaciones y la topografía del sitio.
Información en SIG o planos en ACAD
•Identificar la alteración de la calidad de aire.•Establecer responsabilidades.•Plantear medidas correctivas.•Presentar ante la comunidad y las autoridades.
•Muestreador isocinético marca Apex Instrument•Equipo Orsat (método 3 EPA) para mediciones de gases de combustión (CO, CO2, O2 y N2) Ea y Fc (factor de combustión)•Muestreadores de alto volumen Hi-vol (partículas mayores de 10 µm)•Muestreadores de PM10 (partículas menores de 10 µm•Medidor de presión sonora, marca Quest 2900.
Equipos
Equipos
l
INVENTARIO DE EMISIONES
FUENTES MOVILES
Calculo Factores de Emisión
Aplicación inversa de los modelos de dispersión en ambientes urbanos
MODELO DE DISPERSION STREET SRI
Campañas de Medición :
• Contaminantes atmosféricos: CO, NOx, SO2, COV, PM10.
• Tráfico: Volumen y velocidad para 8 categorías de vehículos
• Parámetros meteorológicos: Velocidad y dirección del viento
• Periodo: 24 días
• Configuración de la calle
MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40MODELACIÓN MATEMATICA DISPERSION DE PARTICULAS
RESULTADOS GRAFICOS
GESTIGESTIÓÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40N DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40INDICE AMBIENTAL ICAINDICE AMBIENTAL ICA-BAQ
•MODELO P.E.R(*).
PRESIONActividadeshumanas
ESTADOModificaciones almedio ambiente
RESPUESTAReacción sociala tomar medidas
•Indicador de estado: Niveles de concentración de NOx, SO2 y Partículas.
•Índice ambiental: ICAICA-BAQCONCENTRACION DEL CONTAMINANTE
ICAICA-BAQ = = ------------------------------------------------------------------------------------------------------ X 100X 100Estándar para 24 horas
(*)Jesinghaus, 1999; Segnestan, 2002.
GESTIGESTIÓÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40N DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40INDICE AMBIENTAL ICAINDICE AMBIENTAL ICA-BAQ
Valores limites y convenciones
ICAVI40 CONVENCIONES CALIDAD DEL AIRE
< 75 EXCELENTE
100 BUENA
250 MODERADA
400 MALA
>400 CRÍTICA
ICAVI40 CONVENCIONES CALIDAD DEL AIRE
< 75 EXCELENTE
100 BUENA
GESTIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40INDICE AMBIENTAL ICA-BAQ
SUBMODELO: plano Índice ICAVI40
ICAVI40 – PARTICULAS1998
NIVEL DE ICAVI40
POSIBLES EFECTOS EN LA SALUD MEDIDAS DE TIPO PREVENTIVO
0 a 100•No se presentan efectos negativos en la salud de la población.
•En este nivel, no es necesaria ninguna medida de tipo preventivo.
100 - 250•Conjuntivitis o dolor de cabeza en cualquier grupo de la población.
•Los niños lactantes, los ancianos y los fumadores, presentan trastornos funcionales del aparato
•
§ En este nivel, deben adoptarse conductas generales que disminuyan la exposición a la atmósfera contaminada, especialmente por parte de la población señalada.
250 - 400• Alteraciones de tipo inflamatorio (tos, expectoración y espasmo bronquial) en su sistema respiratorio.
•Trastornos funcionales del aparato respiratorio y cardiovascular, como aumento de su frecuencia cardiaca y respiratoria,
§ No realizar ejercicio o actividad física intensa al aire libre.
§ Permanecer en ambientes cerrados mientras dure el episodio de contaminación.
GESTIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE EN LA VIA 40INDICE AMBIENTAL ICA-BAQ
fundamentos de los niveles de daño significativo
Formulación del modelo matemático general
bij= bij (qi ,Qij*,Si , Ni , u* ) , en la que los Qij
* son todo el conjunto de amenidades ambientales asociadas a la vivienda i para cada localidad j, excepto qi que es una característica ambiental específica asociada a la vivienda i
EIDENAR, Universidad del Valle, Cali (Colombia)
Amenidades Ambientales: aspectos de la vivienda o propiedad que sirven como beneficio al comprador pero que no son necesarios para su uso; pueden ser naturales (como la ubicación, un bosque, un lago) o hechos por el hombre (como una piscina o un jardín).
• CONFIGURACIÓN URBANA.• VÍAS DE COMUNICACIÓN, CALLES CAMINOS. PROYECTOS LINEALES• REGULACIÓN NUEVAS ACTIVIDADES GENERADORAS DE EMISIONES. FUENTES FIJAS. LOCALIZACIÓN INDUSTRIAS.• ÁREAS VERDES, FORESTACIÓN, PAVIMENTACIÓN.• GESTIÓN, SANEAMIENTO SITIOS ERIAZOS Y ABANDONADOS
INSTRUMENTOS DE PLANIFICACIÓN TERRITORIAL
• AREAS VERDES, FORESTACIÓN• CONTROL FUENTES• FUENTES RESIDENCIALES. • QUEMA BASURA URBANA• EDUCACIÓN AMBIENTAL
PLANES DE GESTIÓN CALIDAD DEL AIRE URBANA
• ORDENANZA AMBIENTAL• PLAN DESARROLLO URBANO• PLAN DE TRANSPORTE• I NSTRUMENTOS DE PLANIFICACIÓN• PLANES DE GESTIÓN DE CALIDAD DEL AIRE• REGULACIÓN Y CONTROL DE ACTIVIDADES EMISORAS O PRECURSORAS DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS.
INSTRUMENTOS GESTIÓN URBANA
Interacción de variables en la toma de decisiones
IndicadoresGUS
¿Cuáles son mis aportes a las modificaciones en la calidad de aire, producto de mi actividad industrial y de las
emisiones de ella derivada, en un punto cualquiera aledaño a mi instalación industrial?
EDUCACIÓN AMBIENTAL vs. RESPONSABILIDAD SOCIAL
Empresario:
Ciudadano:
¿Cual es mi aporte para vivir en una sociedad mejor, y como puedo proteger el patrimonio público para mis futuras generaciones?
Conclusión
• Creemos que desarrollar metodologías a niveles más desagregados y de flexibles integración, es una línea de investigación relevante que nos ayuda a identificar nuestros problemas sociales
• Es necesario la construcción de información adecuada que permita, a los tomadores de decisiones, diseñar y priorizar la ejecución de estrategias ambientales que impacten de forma diferencial las distintas zonas en una ciudad.
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