Diapositiva 1 - Clean Air Institute

DESARROLLO Y
ACTUALIZACIÓN
DE LOS INVENTARIOS
DE EMISIONES
CONTAMINANTES
EN EL
VALLE DE MÉXICO
Rodolfo Lacy
mayo 2011
ZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MÉXICO
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA ATMOSFÉRICA
5,000 km2 aproximadamente
22 oC temperatura media anual
750 mm precipitación media anual
Vientos dominantes de Norte a Sur
71 inversiones térmicas anuales
900-1800 m altura de mezclado
2,240
msnmm
21.5 millones de habitantes
4.2 millones de vehículos
20 mil industrias
2
estados
16 delegaciones
59 municipios
ZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MÉXICO
CARACTERÍSTICAS DE LA CUENCA ATMOSFÉRICA
Congestionamiento vial
Altos índices de contaminación
Expansión urbana
GESTION DE LA CALIDAD DEL AIRE
La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente
(LGEEPA ) establece una ruta para la gestión para la calidad del aire
en México que incluye los siguientes elementos básicos:
• Cuenca Atmosférica
• Sistema de Monitoreo de la Calidad del Aire
• Normas de Calidad del Aire
 Inventario de Fuentes y Emisiones
• Niveles máximos permisibles de emisión
• Programa de Gestión de la Calidad del Aire
•Programas de Verificación Vehicular
• Vigilancia y sanciones
• Información a la Población
CAMPAÑAS
CIENTÍFICAS
MARI
MONITOREO
ATMOSFÉRICO
…continuo
PROGRAMAS
DE GESTION DE LA
CALIDAD DEL AIRE
IMADA
AVER
RAMA
PICCA
ProAIRE
I
MCMA
2010
2006
2003
2002
2000
1997
1994
1991
1990
1986
GESTION DE LA CALIDAD DEL AIRE
MILAGRO
2002+2003
SIMAT
ProAIRE
II
MARI-Mexico City Air Quality Research Initiative. IMADA-Investigación sobr Materia Particulada y Deterioro Atmosférico. AVER-Aerosol and Visibility Evaluation
Research. MCMA-Mexico City Metropolitan Area initiative. MILAGRO- Megacity Initiative:Local and Global Research Observations. RAMA-Red Automática de
Monitoreo Atmosférico. SIMAT-Sistema de Monitoreo Atmosférico. PICCA-Programa Integral Contra la Contaminación Atmosférica. ProAIRE-Programa de
Prevención y Control de la Contaminación Atmosférica.
RELACIÓN ENTRE LA EMISIÓN DE CONTAMINANTES
A LA ATMÓSFERA Y SUS PRINCIPALES EFECTOS
OZONO
PST
PM10
PM2.5
FUENTE: Molina, Mario J. et. al. “Air quality in the Mexico Megacity. An integrated assessment”. Kluwer Academic Publishers. USA, 2002. Page 12.
INVENTARIO DE EMISIONES
Los inventarios de emisiones son la base de planeación, acción y vigilancia
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Demanda de Energía
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Contaminantes Criterio y Precursores
 El 82% de los NOx es generado por las fuentes
móviles (autos particulares, principalmente)
 La emisión de PM10 proviene, en su mayoría
de las vialidades no pavimentadas (42%)
 Las fuentes de área y móviles contribuyen en
forma importante en las emisiones de COV
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Gases de Efecto Invernadero
HIDROCARBUROS EN LA ATMÓSFERA
Flujo de
Tolueno
AREA INDUSTRIAL
El 87% de las concentraciones de
Benceno, Tolueno, Etilbenceno y m,p,oXileno (BTEX) presente en el Valle de
México, proviene de una mezcla de
emisiones evaporativas y de escape de
origen industriales, vehiculares y de
servicios.
IMP
AEROPUERTO
FUENTE: T. Karl, E. Apel, A. Hodzic, D. D. Riemer, D. R. Blake, and C. Wiedinmyer, 2009. Emissions of volatile organic compounds inferred from airborne flux
measurements over a megacity. Atmos. Chem. Phys., 9, 271–285, 2009,
HIDROCARBUROS EN LA ATMÓSFERA
Estos son los 20 hidrocarburos
más abundantes encontrados
durante la campaña MILAGRO
en marzo del 2006, en la
estación de monitoreo ubicada
en el Instituto Mexicano del
Petróleo (Vallejo- Supersitio TO),
ordenados según su
reactividad.
FUENTE: L. T. Molina, S. Madronich, J. S. Gaffney, E. Apel, B. de Foy, J. Fast, R. Ferrare, S. Herndon, J. L. Jimenez, B. Lamb, A. R. Osornio-Vargas,P. Russell, J. J. Schauer, P. S. Stevens, and M. Zavala.
An overview of the MILAGRO 2006 campaign: Mexico City emissions and their transport and transformation. Atmos. Chem. Phys. Discuss., 10, 7819–7983, 2010
HIDROCARBUROS EN LA ATMÓSFERA
VOCs (kg/km2/día) + CO2 (kg/km2/día)
CO2
Olefinas
Metanol
C2 – Bencenos
Tolueno
Vehículos con GLP
Vehículos Diesel
Vehículos a Gasolina
Industrias
Covariancia Eddy de flujo
Aplicación de pintura
Líquidos de limpieza
Solventes de impresión
Otras fuentes de área
Líquidos vehiculares
FUENTE: L. T. Molina, S. Madronich, J. S. Gaffney, E. Apel, B. de Foy, J. Fast, R. Ferrare, S. Herndon, J. L. Jimenez, B. Lamb, A. R. Osornio-Vargas,P. Russell, J. J. Schauer, P. S. Stevens, and M. Zavala.
An overview of the MILAGRO 2006 campaign: Mexico City emissions and their transport and transformation. Atmos. Chem. Phys. Discuss., 10, 7819–7983, 2010
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Tóxicos
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Desglose por fuentes
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Temporalidad
CARACTERÍSTICAS DE LAS PARTÍCULAS
SUSPENDIDAS EN EL VALLE DE MÉXICO
Hay sólida evidencia
científica de que las
partículas naturales y las
provenientes de la
combustión de petrolíferos y
biomasa se recubren
rápidamente de aerosoles
secundarios presentes en la
atmósfera del Valle de
México
50 ng/m3
2 ng/m3
Los Angeles
urbano
Valle de México
urbano
Hay altas concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos PAH’s
en la superficie de las partículas del Valle de México y éstas se
correlacionan con las concentraciones de NOx, un contaminante primario
de origen predominantemente vehicular
FUENTE: D. A. Thornhill, B. de Foy, S. C. Herndon, T. B. Onasch, E. C. Wood, M. Zavala, L. T. Molina, J. S. Gaffney, N. A. Marley, and L. C. Marr, 2008.
Spatial and temporal variability of particulate polycyclic aromatic hydrocarbons in Mexico City . Atmos. Chem. Phys., 8, 3093–3105, 2008.
CALIDAD DEL AIRE
Índice TOOC (Total Observed Organic Carbon), que acumula
todas las fases orgánicas de gases y partículas
Pittsburgh versus ZMVM
~3% de PM
28-45 µg C/m3
456 µg C/m3
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Distribución Espacial
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Análisis por emisor
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Emisiones biogénicas
CONDICION DE LA FLOTA VEHICULAR
EN CIRCULACIÓN, 2008
FLOTA VEHICULAR
EN CIRCULACIÓN, 2008
Se aplica el modelo Mobile6-México para
calcular los factores de emisión …
CONDICIONES TECNOLÓGICAS
DE LA FLOTA VEHICULAR EN CIRCULACIÓN
Segundo Semestre 2009
CARACTERÍSITCAS TECNOLÓGICAS DE LA FLOTA
VEHICULAR EN CIRCULACIÓN
Año modelo
Deben de retirarse
de la circulación
Porcentaje nacional
1980 y anteriores
1981
1982
6.8% carburador
1983
1984
≈13%
1985
sin convertidor
catalítico
1986
1987
1988
6% inyección
electrónica
1989
1990
1991
1992
5.5% 2w CAT
32% requieren cambio de
convertidor catalítico
1993
1994
1995
1996
1997
26.4% 3w CAT
1998
1999
≈87%
2000
con convertidor
catalítico
2001
2002
2003
2004
2005
2006
>50% se podrían verificar
electrónicamente
55.4%
3w CAT +
OBDI y II
2007
2008
2009
TOTAL
100%
100%
INVENTARIO DE EMISIONES 2008
Tendencias históricas
CALIDAD DEL AIRE ACTUAL
2009
180días
>100 IMECAS
de Ozono
FUENTE: GDF, 2010. Informe 2009 de la Calidad del Aire de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México.
¿Cuánto se deben reducir los precursores
de ozono para cumplir con las normas de
calidad del aire?
132 IMECAs
75 IMECAs
Línea Base
-50% de NO
-50% de COV’s
-50% de precursores
Resultados del modelo CAMx
para un día típico O3-Sur (tres días modelados)
¿Cuánto se deben reducir los precursores de ozono para
cumplir con las normas de calidad del aire?
Línea Base
-50%
COVs
-50%
NOx
-50%
COVs +NOx
Una reducción del 50% de los
COVs implicaría una
reducción de 7 a 22 ppb del
pico de ozono; por el
contrario, una reducción del
50% de los NOx implicaría un
aumento de 4 a 21 ppb. Para
reducir el pico de ozono en
10 ppb es necesario reducir a
la mitad y de manera
simultánea, la emisión de sus
precursores
FUENTE: J. Song, W. Lei, N. Bei, M. Zavala, B. de Foy, R. Volkamer, B. Cardenas, J. Zheng, R. Zhang, and L. T. Molina, 2010. Ozone response to emission
changes: a modeling study during the MCMA-2006/MILAGRO Campaign . Atmos. Chem. Phys., 10, 3827–3846, 2010
¡GRACIAS!
[email protected]
www.centromariomolina.org