El Antoniano. 2018; 133: 27-43
Recepción: 15.02.2018
Aprobación: 18.10.2018
CALIDAD DEL AIRE EN LA CUENCA ATMOSFÉRICA DEL CUSCO
Juan Eduardo Gil Mora
1
.
1
Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco. Docente Escuela de Posgrado.
Presidente del GESTA Aire-Cusco. mundoandino2005@yahoo.es
RESUMEN
La ciudad del Cusco se halla sobre los 3,340 m.s.n.m. es una ciudad de altura y está
rodeada por colinas hacia el Norte, Este y Oeste y abierta hacia el Sur y Sur-Este; la
dirección predominante de los vientos es de Sur-Este a Nor-Oeste, favoreciendo que los
contaminantes producidos sean conducidos hacia el Centro Histórico; en el valle del
Cusco se observa una inversión térmica de subsidencia entre los meses de mayo y
septiembre agravando la concentración de polutantes. A través del Grupo de Estudio
Técnico Ambiental del Aire –GESTA-aire, se ha evaluado las condiciones
geomorfológicas determinándose la cuenca atmosférica, el inventario de emisiones de
fuentes fijas y móviles y se ha estimado los volúmenes de contaminantes emitidos; el
84.65% de las emisiones corresponden a PM
10
generadas por los 85,560 vehículos
existentes en la ciudad; otra fuente importante son las fábricas de ladrillos y tejas. El CO,
representa el 9.92% de las emisiones totales siendo la principal fuente el parque
automotor; otros contaminantes de importancia son el COV, NOx, SOx, generados por
vehículos y ladrilleras, fábricas de tejas, pollerías, chicharronerías y viviendas. Se han
estimado las emisiones totales para la ciudad del Cusco: PM
10
151,553.2 Ton/año; CO
17,758.2 Ton/año; COV 6,308.2 Ton/año; NOx 2,684.5 Ton/año y SOx 699.6 Ton/año. La
determinación de la calidad del aire, se realizó utilizando tubos pasivos y Hi-Vol; los
métodos empleados para el cálculo son los desarrollados por la OMS, IPIECA y el Banco
Mundial y el modelo MODEM para determinar las concentraciones totales.
Palabras claves: Cuenca atmosférica; inventario de emisiones; parque automotor; SOx;
NOx.
AIR QUALITY IN THE CUSCO ATMOSPHERIC BASIN
ABSTRACT
The city of Cusco is located at 3,340 m.a.s.l it is a city of height and it is surrounded by
hills to the North, East and West and open to the South and South-East; the predominant
direction of the winds is from South-East to North-West; this aspect implies that the
pollutants produced by economic activities are directed towards the Historic Center;
furthermore, in the Cusco valley a subsidence thermal inversion is observed between May
and September, aggravating the concentration of pollutants. Through the Air
Environmental Technical Study Group –GESTA- the geomorphological conditions have
been evaluated, determining the atmospheric basin, the inventory of emissions from both
fixed and mobile sources, and the volumes of pollutants emitted have been estimated;
thus, 84.65% of the emissions correspond to PM
10
generated by the 85,560 vehicles in the
27
city of Cusco; another important source is brick and tile factories. CO represents 9.92 % of
total emissions, the main source being the automotive fleet; other important pollutants are
VOC, NOx, SOx, all generated by the automotive fleet and brick factories, tile factories,
grilled chicken restaurants, pork rind restaurants and homes. Total emissions have been
estimated for the city of Cusco: PM
10
151,553.2 Ton/year; CO 17,758.2 Ton/year; VOC
6,308.2 Ton/year; NOx 2,684.5 Ton/year and SOx 699.6 Ton/year. The evaluation was
carried out using passive tubes and Hi-Vol, the methods used for the calculation are those
developed by the WHO, IPIECA and the World Bank and the MODEM model to determine
total concentrations.
Keywords: Atmospheric basin; automotive fleet; emissions inventory; NOx; SOx.
INTRODUCCIÓN
En los últimos años la ciudad del Cusco ha tenido un crecimiento acelerado del parque
automotor, generando problemas en la calidad del aire; de otro lado, se ha avanzado con
la dación de normas sobre los Límites Máximos Permisibles y Estándares de Calidad
Ambiental. No obstante, es necesario la decisión política de autoridades y sociedad civil
para la puesta en marcha de las acciones de mitigación y prevención.
Las condiciones climáticas en la ciudad del Cusco ubicada en una plataforma andina, a lo
largo de una cuenca de 31 km y a una altitud de 3,340 m.s.n.m. rodeada por colinas hacia
el Norte y Oeste y abierta al Sur, condiciona la formación de un bolsón de aire seco,
donde la dirección predominante de los vientos es de Sur a Norte (SENAMHI-PACC.
2011).
Las condiciones meteorológicas y fisiográficas, la alta densidad poblacional, el
crecimiento acelerado del parque automotor, (se ha registrado en 1989, 11,806 vehículos
en circulación y en el 2001, 33,316 unidades motorizadas, el crecimiento es del 282% en
el lapso de 12 años, en el 2010, son 85,560 vehículos) han permitido que se agrave la
contaminación atmosférica, especialmente en el centro histórico-monumental, lo cual tiene
efectos en la salud y el bienestar de la población, y afecta la integridad del patrimonio
monumental.
Se han planteado medidas para implementar el Plan a Limpiar el aire tales como la
revisión obligatoria de emisiones vehiculares, la renovación completa de la flota del
transporte público urbano y la restricción de la importación de vehículos usados a
unidades de no más de tres años de antigüedad, la revisión y mejora de la planificación
del transporte urbano y la introducción de alternativas para el transporte masivo, como
metros o tranvías.
En cuanto a los niveles de contaminación encontrados en la evaluación de la calidad de
aire realizada durante 1999 al 2004, en las calles y avenidas de la ciudad del Cusco por
DIGESA, la UNSAAC, SENATI y la Municipalidad Provincial del Cusco a través del
GESTA-Aire Cusco, se han registrado concentraciones de monóxido de carbono por
encima de los límites permisibles (10 ugCO/m
3
), valor establecido por la OMS (1997) y
todas las concentraciones registradas en partículas menores a 10 micrones (PM
10
),
excedieron los lineamientos de la OMS para 24 horas (70 ug/m
3
).
El GESTA de Aire-Cusco definió la cuenca atmosférica de Cusco con el fin de enfocar los
estudios de calidad de aire dentro de los límites geográficos planteados. Para la
determinación de la cuenca atmosférica de Cusco se tomó en consideración la sub
cuenca del río Huatanay que tiene un área de 502.18 km
2
, en cuyo seno se halla la ciudad
del Cusco. Se ha desarrollado una zonificación de la cuenca, en la que se ha considerado
tres anillos concéntricos (Figura 2):
Primer anillo o zona más impactada, ubicado alrededor del Centro Histórico del Cusco,
lugar donde se concentra gran parte de la población, las actividades turísticas y
comerciales, así como el parque automotor.
Segundo anillo, que abarca desde la parte alta de Picchu hasta Angostura en el distrito de
San Jerónimo.
Tercer anillo, abarca desde la Microcuenca de Cachimayo en el distrito de San Sebastián
hasta la Laguna de Huacarpay en el distrito de Lucre.
La cuenca atmosférica abarca las Provincias de Cusco y Quispicanchi, distritos de Cusco,
Santiago, Wanchac, San Sebastian, Saylla, Oropesa y Lucre.
Figura 1: Delimitación de áreas de la Cuenca Atmosférica del Cusco
Fuente. GESTA-aire Cusco, elaborado por SENAMHI, 2009.
Figura 2. Zonificación de la cuenca atmosférica con identificación de tres anillos influenciados por
la contaminación.
Fuente: Gesta Aire-Cusco. 2005
Clima
Cusco se halla bajo la influencia macro-climática de grandes masas de aire provenientes
de la selva sur oriental, del Altiplano y de la Patagonia. Los vientos de la selva sur son
masas de aire cargadas de humedad, que son impulsadas por los vientos alisios del
oriente (SENAMHI-PACC, 2011).
Los vientos que llegan del Altiplano peruano-boliviano son fríos y secos, éstos ingresan
por la zona sur oriental. Los vientos locales que se generan en los valles y llanuras del
Cusco distribuyen calor y humedad a lo largo del día (SENAMHI-PACC, 2011).
De manera general se distinguen dos estaciones climáticas: la estación de lluvias, de
noviembre a marzo y la estación de secas, de abril a octubre.
Figura 3. Temperatura y Precipitación Pluvial en Cusco.
Fuente. Estación meteorológica de Kayra.
El grafico precedente muestra el comportamiento cíclico de la temperatura; la temperatura
máxima, a través de los años se mantiene constante, mientras que la temperatura mínima
tiene variaciones fuertes alcanzando sus niveles más bajos en los meses de mayo hasta
agosto, en las primeras horas del día llega a valores bajo cero.
Figura 4. temperatura, humedad relativa y precipitación pluvial del año 1991 al 2001
Fuente. Estación meteorológica de Kayra. 2005.
En la ciudad del Cusco, el mes más seco es junio, con 3 mm de precipitación y la mayor
precipitación cae en enero, con un promedio de 154 mm. El mes más caluroso del año es
noviembre, con un promedio de 12.6 °C; julio tiene la temperatura promedio más baja del
año con 8.9 °C.
En cumplimiento a las disposiciones nacionales; el 2001, se conformó el Grupo de Estudio
Técnico Ambiental Aire del Cusco-GESTA aire cuyo objetivo es dar cumplimiento al
Decreto Supremo N°. 074-2001-PCM en la ciudad del Cusco; la actividad del GESTA, se
puede resumir en lo siguiente:
1. Medidas políticas, al respecto, se han emitido:
Ordenanza Municipal No. 005-99 y su reglamento para el control de gases tóxicos.
Ordenanza Municipal No. 001-99, para el control de ruidos molestos.
2. Para el monitoreo y toma de muestras, se adquirieron los equipos:
Analizador de gases marca HERMANN (Pieburg Instruments) Modelo MHC 218
Opacímetro DO 285 petrolero marca HERMANN (Pierburg Instruments).
Muestreador de Partículas HI-VOL para PM
10
, TSP y PM
2.5
Analizadores automáticos. Para gases criterio. Monitor de Ozono por absorción
UV; Monitor de SO
2
por fluorescencia; UV Monitor de CO por correlación IR;
Monitor de NO, NO
2
, NOx por quimioluminiscencia; Monitor de HCT (CH
4
y HNM)
por ionización de flama.
3. En cuanto a normatividad:
Reglamento Nacional para la aprobación de Estándares de Calidad Ambiental y
Límites Máximos Permisibles, Decreto Supremo No. 0144-98-PCM.
Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire, Decreto
Supremo No. 074-2001-PCM.
Programa Anual 2001 para Estándares de Calidad Ambiental y Límites Máximos
permisibles. Resolución Presidencial No. 054-2001-CONAM/PCD.
Límites Máximos Permisibles de emisiones de contaminantes para vehículos
automotores que circulen en la red vial, Decreto Supremo No. 047-2001-MTC
4. Acciones realizadas al 2004:
Monitoreo de análisis de la contaminación de aire en puntos críticos de la ciudad.
Campañas de sensibilización para la ciudadanía y transportistas con relación a los
peligros de la contaminación atmosférica.
Cursos de capacitación de contaminación de aire y control de gases de
combustión.
Ordenamiento del transporte masivo, establecimiento de paraderos fijos.
Establecimiento de lunes perfectos de circulación vial.
MATERIALES Y MÉTODOS
Determinación de la cuenca atmosférica
Para su delimitación se utilizó la carta nacional en una escala de 1/100000 y los planos
cartográficos proporcionados por integrantes del GESTA, especialmente por el PER-IMA y
PER-Plan MERISS; el valle del Cusco, donde se sitúa la cuenca atmosférica materia de
estudio, tiene aproximadamente 30 km de largo, empieza en las cumbres de los montes
Senca y Ulluchani, a 4,514 y 4,437 msnm, respectivamente, y termina en la confluencia
del río Huatanay con el río Vilcanota. La cuenca se divide en dos depresiones
topográficas, la del Cusco y la de Oropesa. La primera, más ancha e importante, tiene
13.5 km de largo y se despliega entre el inicio del valle y el sector Angostura, donde se
estrecha para formar un callejón de 250 m de ancho y 2 km de largo y desembocar en la
segunda; esta tiene 15.5 km de largo y comprende desde el citado sector hasta la laguna
Lucre-Huacarpay, culminando en el sitio denominado Rumicolca. Otro aspecto
considerado para la delimitación de la cuenca y su zonificación, es la mayor actividad
productiva, comercial y de servicio, que comprende hasta el sector denominado
Angostura, ubicado en el distrito de San Jerónimo, denominándose a este sector como
Zona de Atención Prioritaria (zona demarcada de rojo en las Figura 1 y 2).
Estimación de emisiones
La información para el inventario de las fuentes de emisión, se obtuvo a través de
encuestas y extrapolación de los resultados. Los métodos empleados para el cálculo son
los desarrollados por la OMS (2009), IPIECA (International Petroleum Industry
Environmental Conservation Association. 2019)) y el Banco Mundial (2000).
Las estimaciones de las emisiones que son vertidas a la atmósfera mediante chimeneas o
ductos de ventilación han sido calculadas mediante métodos directos e indirectos; ambos,
requieren trabajos de campo para recolectar información; esto es, el muestreo en la
fuente de emisión; éste es una prueba que se realiza directamente en la fuente de
emisión, es decir, en la chimenea o ducto por donde se dirigen los gases contaminantes
hacia el aire ambiente (MINAMBIENTE, 2017). Esta prueba posibilita obtener la
concentración, es decir, la tasa de la masa del contaminante y el volumen de aire que lo
transporta (EPA, 1997); las estaciones de muestreo han sido definidas por especialistas
de DIGESA basados en criterios de dirección predominante de vientos y presencia de
fuentes emisoras de contaminantes.
De conformidad a EPA (2019) y a la Asociación de Gobernadores del Oeste Denver –
Colorado y el Comité Asesor Binacional. Radian International (1997), un inventario de
emisiones atmosféricas constituye un conjunto de datos que caracterizan y consolidan,
mediante sumatoria, las emisiones de contaminantes atmosféricos, de acuerdo con el tipo
de fuente y el tipo y cantidad de contaminantes emitidos, en un área geográfica y en un
intervalo de tiempo determinados, para la cuenca atmosférica del Cusco, se aplicó la
metodología propuesta por la EPA, para ello se empleó la ecuación:
Donde:
IEA: inventario de emisiones atmosféricas para la sustancia o mezcla de sustancias (j) en
el periodo de tiempo (t).
Ej,t: emisión atmosférica de la sustancia o mezcla de sustancias (j), generada por
la actividad (i) en el periodo de tiempo (t).
n: número total de actividades a inventariar.
Además de la ecuación precedente, en la mayoría de los casos no es posible contar con
información de las emisiones medidas de forma directa durante el periodo de tiempo de
evaluación en cada una de las fuentes a inventariar, el enfoque más común para estimar
las emisiones en un inventario (Ej,t), consiste en combinar información de los procesos de
cada actividad, con información de las emisiones asociadas a los procesos de dicha
actividad (SEMARNAT, 2012); por lo tanto, se empleó la siguiente ecuación:
Donde:
FEj,i: factor de emisión de la sustancia o mezcla de sustancias ( j) para la actividad (i).
FAi,t: factor de actividad de la actividad (i) durante el tiempo (t).
El inventario de emisiones de fuentes fijas en la cuenca atmosférica del Cusco, fue
realizado aplicando la metodología de Evaluación de Fuentes de Contaminación del Aire
(Técnicas para el Inventario Rápido de la Contaminación Ambiental de Alexander P.
Economopoulos, traducido y publicado por el Centro Panamericano de Ingeniería
Sanitaria y Ciencias del Ambiente–CEPIS de la Organización Mundial de la Salud, a la
que denominamos Metodología OMS, 1993).
Emisiones vehiculares
Para las emisiones vehiculares, una vez obtenida la información de campo, utilizando el
opacímetro y el analizador de gases, la metodología para estimar las concentraciones en
la cuenca atmosférica, fue utilizando el modelo de emisiones Vehiculares-MODEM; este
modelo corresponde a una metodología y a un software especializado que permite
calcular las emisiones de contaminantes atmosféricos producidas por la actividad
vehicular terrestre en zonas urbanas (Osses Alvarado, M. 2000); es un programa que
utiliza corridas del modelo Estraus y permite obtener emisiones de contaminantes
específicos asociados a distintas categorías vehiculares, generando resultados en base
horaria o anual.
El MODEM, incluye los siguientes contaminantes: CO, VOC, NOx (NO2 y NO), CO2, CH4,
N2O, SOx, NH3, PM
10
, PM
2.5
, PST.
Según Bravo Ordoñez A. et Al. (2000), la metodología de cálculo implementada en
MODEM asume que las emisiones provienen de tres fuentes: las derivadas del motor
cuando éste se encuentra en condiciones de operación estables (emisiones en caliente),
aquellas provenientes del motor cuando éste se encuentra frío (emisiones por partidas en
frío) y aquellas denominadas evaporativas (emisiones de hidrocarburos evaporados). Las
emisiones totales serán, en consecuencia, la suma de estos tres tipos de emisiones, es
decir:
Donde:
Etotal: Emisiones totales del contaminante considerado [gramos]
Ecaliente: Emisiones en caliente, fase estabilizada del motor [gramos]
Epartidas en frío: Emisiones por partidas en frío [gramos]
Eevaporativas: Emisiones por evaporación [gramos]
Tipos de Fuentes Emisoras
Con la finalidad de identificar las fuentes de emisión, éstas han sido agrupadas como
fuentes puntuales, a toda instalación establecida en un lugar que desarrollan operaciones
o procesos industriales o actividades que puedan generar emisiones contaminantes
significativas a la atmósfera (INECC, 2002), por ejemplo, se puede citar las fundiciones
primarias, pollerías, fábrica de tejas y ladrillos y toda actividad económica que tiene un
emisor fijo. Fuentes de Área, aquellas que no poseen un foco emisor como el sector
doméstico, comercial y de servicios, como las panaderías, talleres de carpintería, grifos y
otros.
Para la determinación del Universo de fuentes emisoras, se utilizó la información
proporcionada por la Municipalidad provincial del Cusco y la Cámara de Comercio
del Cusco.
Calidad del aire ambiente
Para la determinación de la calidad del aire ambiente, se utilizaron tubos pasivos y
muestreadores activos como el Hi-vol y un equipo analizador automático (Ver Figuras 5, 6
y 7).
Figura 5. Tubos pasivos listos para su operación, se instalaron 21 estaciones de muestreo en la
cuenca atmosférica del Cusco.
Figura 6. Muestreador de Partículas HI-VOL para PM
10
, TSP
y PM
2.5
.
Figura 7. Equipo analizador automático.
Para el estudio de la calidad del aire ambiente, se seleccionaron el dióxido de nitrógeno
(NO
2
) y dióxido de azufre (SO
2
) como contaminantes a medir. El NO
2
representa la
contaminación causada por el transporte rodante (privado, público y taxis). El SO
2
normalmente proviene del uso de los combustibles en el parque automotor y actividades
industriales; usualmente el contenido de azufre en los combustibles tipo diesel es alto
(Anuario Estadístico de Hidrocarburos 2000).
Las estaciones de muestreo se eligieron en función a las actividades económicas, la
congestión vehicular, el tipo de calles. Se seleccionaron 15 estaciones, para la medición
de NO
2
y SO
2
, y material particulado localizados en zonas de alto tráfico, zonas
comerciales y zonas residenciales, la selección de estas estaciones se hizo buscando
abarcar la mayor parte de la cuenca atmosférica.
Los tubos pasivos fueron colocados en 21 estaciones referenciales a una altura de seis
metros y, fueron cambiados por unos nuevos cada mes de conformidad a la metodología
recomendada para una apropiada medición (Comisión Nacional del Medio Ambiente,
2009; EPA, 1999; Robinson, E.et Al, 1968).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
De conformidad al inventario vehicular, el número de unidades vehiculares alcanzan a
85,560, predominando los automóviles sean privados y los de servicio público (taxis),
ambos constituyen el 71.4% del total de unidades para la ciudad del Cusco; referente a
las unidades de servicio de transporte público (buses y combis), estas alcanzan un
porcentaje de 13.7%.
Cuadro 1. Parque automotor en la cuenca atmosférica del Cusco.
Tipo de
vehículo
Número de
unidades
Porcentaje
Automóvil
33,693
39.38
Bus
9,040
10.56
Camión
3,415
04.00
Camioneta
9,293
10.86
Combi
2,706
03.16
Taxi
27,413
32.04
TOTAL
85,560
100.00
Fuente: Inventario de emisiones Cusco. GESTA. 2004
Contrastando la información del Cuadro 1 con resultados de inventarios vehiculares en
otras ciudades; es el caso señalado por la Comisión Nacional del Ambiente (2009) que
indica que la principal fuente de emisión son los vehículos de servicio público (buses);
igualmente, Giraldo et Al (2009) menciona que los buses por contar un mayor número de
unidades constituyen una principal fuente de emisión; en Cusco, en razón a que buses y
combis constituyen el 13.72% del total de unidades vehiculares existentes en la cuenca
atmosférica, sus emisiones deben ser consideradas dentro del total de las fuentes de
emisión.
De otro lado, el inventario de emisiones arroja un total de 2,095 fuentes fijas de
contaminación, tal como lo señala el Cuadro 2; cabe resaltar que las fuentes de emisión
más importantes están conformadas por panaderías, ladrilleras, carpinterías y
aserraderos, uso de solventes y pinturas, restaurantes, pollerías y pizzerías, y las
imprentas.
Cuadro N° 2. Principales fuentes de contaminación atmosférica en Cusco
Fuente. Inventario de emisiones. Gesta Aire Cusco. 2001
Más del 43% de las fuentes fijas existentes en la cuenca atmosférica está integrado por
restaurantes, pollerías, pizzerías, panaderías, hospedajes y ladrilleras; esto implica que
estas fuentes son las que más contaminación generan en la cuenca Cusco. En cambio,
las fuentes de área sin chimenea (carpinterías y aserraderos, grifos uso de pinturas y
solventes e imprentas), constituyen el 47% del total de las fuentes; otro rubro importante.
Comparando los resultados de la Tabla 2 con otras investigaciones, señalamos que,
según el BID (2013), EPA (1997) y Radian (1996), las fuentes fijas con un dispositivo
puntual de emisión, son las que mayores concentraciones de contaminantes generan en
una cuenca atmosférica; el inventario de fuentes en Cusco, ratifica este hecho. De Nevers
(1998), recomienda que, para la planificación en el control de emisiones, es
imprescindible considerar las fuentes de área; en efecto, al inventariar este tipo de fuentes
para Cusco, se reporta que son 1,153 establecimientos a ser considerados.
DIGESA (2005), concluye que las fuentes de área son difíciles de medir y cuantificar sus
emisiones, hecho que ha sido ratificado por la presente investigación.
En Cusco, el parque automotor constituye una de las principales fuentes de emisión de
contaminantes, el inventario y las evaluaciones de contaminantes arroja lo siguiente:
Cuadro 3. Niveles de Emisiones generadas por el Parque Automotor del Cusco (Ton/año)
Categoría
SO
X
NO
X
CO
Pb
COV
PM
10
Combustión
PM
10
Fugitivo
Automóvil particular
1.7
11.8
133.9
0.6
19.1
0.5
1027.4
Automóvil taxi
51.3
351.1
3560.2
17.5
526.5
17.3
30850.1
Bus < 25
233.6
917.8
466.7
0.0
202.2
70.0
27995.2
Bus > 25
173.8
685.0
429.6
0.3
158.1
52.3
29442.4
Camion
46.7
183.4
93.2
0.0
40.4
14.0
8955.1
Camioneta Panel
1.1
8.6
75.1
0.4
9.6
0.3
1329.9
Camioneta Pickup
13.5
27.6
133.9
0.8
22.5
3.3
6607.3
Combi comercial
1.3
1.1
1.6
0.0
0.4
0.3
415.0
Combi público
54.0
61.9
280.8
1.0
35.5
13.2
20520.9
Station Wagon
particular
1.0
7.5
66.4
0.4
10.8
0.3
848.4
Station Wagon taxi
27.6
181.6
1607.5
9.3
239.7
8.0
20818.2
TOTAL
605.6
2437.4
6848.9
30.3
1264.8
179.5
1488009.9
Fuente: DIGESA-Gesta Aire Cusco. 2004
El cuadro 3 identifica al sector del parque automotor que tiene las mayores emisiones, la
categoría automóvil, camión y camionetas no tienen mayores aportes, sin que esto
signifique que no contribuyen a la contaminación, es el sector transporte público (Combis
y buses y otros servicios como el de turismo y taxis), los que generan los mayores aportes
de emisiones, esta distribución de emisiones se aprecia también en la Figura 8, donde se
observa que el mayor contaminante emitido es el CO, seguido del NO
X
, COV y SO
X
.
Los vehículos que utilizan gasolina como combustible (tienen altas emisiones de CO,
COV, Pb y NO
X
), en contraposición, los vehículos que utilizan diesel como combustible
tienen altas emisiones de SO
X
por contener el diesel altas concentraciones de azufre, NO
X
por las elevadas temperaturas alcanzadas en este tipo de motores combinando el
nitrógeno del aire; este combustible genera emisiones importantes de PM
10
respecto de
los gasolineros.
Figura 8. Emisión de contaminantes – Parque automotor del Cusco
Fuente. GESTA-aire Cusco. 2004.
El transporte público en Cusco (taxi, bus y combi), es el que genera más del 89% de
emisiones de SOx; 90.1% de NOx; 92.6% de CO; 91.9% de COV. Esto se debe a las
horas de circulación, la edad del vehículo y el tipo de combustible que emplean. Al
comparar estos resultados con otros estudios, se tiene que Blazer (2000), indica que del
total de emisiones en la cuenca Lima-Callao, el 65% corresponde a unidades vehiculares
de servicio público; nuestros estudios en los parámetros anotados superan el 90%.
D´Angiola et Al (2010) y el BID (2013) concluyen que el tipo de combustible utilizado en el
tráfico vehicular contribuye a la emisión de SOx, en efecto este hecho es corroborado por
nuestros resultados. La OMS (1997), concluye que los NOx son generados mayormente
por vehículos movidos por gasolina, aspecto que también se observa en los vehículos en
Cusco.
Figura 9. Emisiones vehiculares, según categoría.
Fuente. Cuadro 3. GESTA-aire Cusco. 2004.
Cuadro 4. Niveles de Emisiones, según rubro de actividad para la Cuenca Atmosférica del Cusco
(Ton/año).
Actividad
PM
10
SO
X
NO
X
CO
COV
Pb
Uso solventes y pintura (talleres
mecánicos y vivienda)
0.0
0.00
0.00
0.00
282.83
0.00
Fabricación de alimentos
(molineras)
664.2
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
Aserraderos y carpinterías
3.8
0.00
0.00
0.00
4.57
0.00
Imprentas
0.0
0.00
0.00
0.00
1.71
0.00
Ladrilleras y tejerías
1067.3
7.96
55.75
5575.44
1831.93
0.00
Uso calderos y calentadores
(hoteles y hospitales)
0.7
26.63
6.45
3.77
1.41
0.00
Pollerías
38.3
0.78
2.08
132.27
47.62
0.00
Panaderías
134.3
5.41
13.37
1252.94
526.68
0.00
Venta de combustibles (grifos)
0.0
0.00
0.00
0.00
135.67
0.00
Transporte vehicular
148989.4
605.33
2437.47
6848.87
1264.94
30.26
Transporte aéreo
5.0
7.60
72.00
0.00
103.40
0.00
Lavanderías
0.0
0.00
0.00
0.00
112.80
0.00
Viviendas
650.2
45.89
97.41
3944.96
1994.69
0.00
TOTAL
151553.2
699.6
2684.5
17758.2
6308.2
30.3
Fuente: DIGESA-Gesta Aire Cusco. 2004
El 84.65% (151,553.2 ton/año) de las emisiones generadas en la cuenca atmosférica del
Cusco, corresponde a PM
10
, la mayor carga de PM
10
corresponde al Transporte Vehicular;
otra actividad que aporta PM
10
en forma significativa son las fábricas de ladrillos y tejas.
Las fuentes de emisión de CO son: ladrilleras, panaderías, transporte vehicular y las
viviendas, que en conjunto aportan más del 99% de este contaminante; dos fuentes
(ladrilleras y el transporte vehicular) emiten el 70% de CO.
Cuadro 5. Niveles de Emisiones para la Cuenca Atmosférica del Cusco (Ton/año)
Descripción
PM
10
SO
X
NO
X
CO
COV
Pb
Ladrilleras y tejerías
1067.3
8.0
55.8
5575.4
1831.9
0.0
Panadería
134.3
5.4
13.4
1252.9
526.7
0.0
Transporte vehicular
148989.4
605.3
2437.5
6848.9
1264.9
30.3
Viviendas
650.2
45.9
97.4
3945.0
1994.7
0.0
Otros
712.1
35.0
80.5
136.0
690.0
0.0
TOTAL
151553.2
699.6
2684.5
17758.2
6308.2
30.3
Fuente: DIGESA-Gesta Aire Cusco. 2004
La generación de CO, 17,758.2 ton/año representa el 9.92% de las emisiones totales, el
transporte vehicular (6,848.9 ton/año) representa el 38.6% de estas emisiones, las
ladrilleras y tejerías emiten el 31.4% de las emisiones y las viviendas el 22.2%.
El COV representa el 3.52% (6,308.2 ton/año) de las emisiones totales, las viviendas,
ladrilleras y tejerías aportan el 31.6 y 29.0% de estas emisiones respectivamente, seguido
del transporte vehicular con 20.1%.
La generación de NO
X
, que corresponde al 1.50% (2,684.5 ton/año) de las emisiones
totales, está producido por el transporte vehicular (90.8%) que por efectos de combustión
a altas temperaturas (en vehículos que utilizan diesel) se forman los NO
X
.
La generación de SO
X
representa el 0.39% de las emisiones totales (699.6 ton/año), el
transporte vehicular representa el 86.5% de este gas.
Existen diversas investigaciones como las de Bravo Ordoñez (2000) y CEPAL (2002), que
plantean, entre otras estrategias el cambio de combustible que contenga menos azufre a
fin de disminuir las emisiones de SOx; en efecto en Cusco, el 86.5% del total de
emisiones corresponde a la actividad vehicular y, ciertamente la desulforización sería una
alternativa. Horc M. (2000) y EPA, 1991), sostienen que el ordenamiento del tránsito
vehicular, podría disminuir en un 25% las emisiones en este rubro; en efecto, el trabajo
del GESTA demuestra que más del 89% del total de emisiones corresponde a la actividad
vehicular; por lo tanto, esta medida es adecuada.
Onursal B. (1997), afirma que un clima soleado contribuye a la formación de NOx en la
atmósfera; la cuenca atmosférica del Cusco posee un clima altamente soleado con más
de ocho horas sol en los meses de mayo a setiembre, por lo tanto, existe dicha
posibilidad. Saavedra J.D. (2014) concluye que el parque automotor siempre será la
fuente de mayor contaminación por gases y ruido; nuestro estudio, además, señala que
también es fuente de contaminación por PM
10
y polvo fugitivo.
Seinfeld J.H. (1986), OMS (2009) consideran que los contaminantes primarios emitidos
por las fuentes fijas y móviles, son las que producen reacciones fotoquímicas agravando
el problema en la salud pública; las observaciones de campo y la información proveniente
del modelo MODEM, afirman que esto es una realidad también para Cusco
CONCLUSIONES
Las emisiones anuales generadas en la cuenca atmosférica del Cusco determinan como
contaminante predominante al PM
10
con una emisión total de 151,553.2 Ton/año;
correspondiendo el 98.3% de esas emisiones al parque automotor.
El monóxido de carbono constituye el segundo contaminante más abundante con
17,758.2 Ton/año. Los principales emisores son: el parque vehicular con el 38.6%; las
ladrilleras y tejerías con el 31.4% y las viviendas aportan con el 22.2% de las emisiones
de CO.
Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) alcanzan 6,308.2 Ton/año.
Siendo los principales contribuyentes: Viviendas con el 31.6% de dichas emisiones;
ladrilleras y tejerías con el 29.0% y el parque automotor con el 20.1%.
Los gases SO
2
y NOx tienen una presencia baja pero importante en las emisiones de la
cuenca atmosférica, alcanzando 699.6 y 2,684.5 Ton/año respectivamente. El principal
emisor de estos gases es el parque automotor, es el responsable del 86.5% de la emisión
de SOx y del 90.8% de las emisiones de NOx respectivamente.
Para el caso del SO
2
, el ECA señala que, para un periodo de toma de muestra de 24
horas, el valor de referencia es 365 ug/m
3
, todos los valores muestreados están muy por
debajo de este valor en todas las estaciones de muestreo.
Para las emisiones de NO
X
, el ECA reglamenta valores anuales y horarios. De los datos
reportados se puede apreciar que en las estaciones de muestreo que tienen alta
circulación vehicular se tienen valores altos, donde hay mayor posibilidad de dispersión
por efecto de vientos; este contamínate no ha sobrepasado los valores de referencia.
El parque automotor es la fuente principal de contaminación en el Cusco; con el
crecimiento económico el parque automotor se ha incrementado; por lo tanto, también la
contaminación.
Los Valores de NO
2
y SO
2
, indican que la contaminación viene de los taxis, combis, autos
en mal estado y de carros rurales a diésel. Los valores de NO
2
no son críticos, pero, este
es un punto de partida para la formación de Ozono troposférico.
El ordenamiento del tránsito y tráfico vehicular, constituye una medida prioritaria para
disminuir las emisiones procedentes del parque automotor, acción que corresponde a la
Municipalidad provincial del Cusco.
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