Emisiones gaseosas en grandes ciudades. Efectos en la salud

Cumbre Latino Americana
16 y 17 abril 2015 Mar del Plata
Emisiones Vehiculares y Efectos en la
salud Pública
Dr. Horacio ASPREA
Sub Secretario de Política Ambiental
Municipio de Cañuelas –Prov. Bs Aires
LIMA –Perú
Cerro San Cristobal a 10 AM
LOCALIDAD DE Bosa – Colombia 02.00PM
Factores Concurrentes
Creciente Urbanización
Combustibles Fósiles y
Tecnologías Emisoras
Condiciones Topográficas,
Urbanísticas y Meteorológicas
AGRAVANTES EN ALGUNAS CIUDADES
LATINOAMERICANAS
M
O
V
I
L
E
Actividades
economicas
Calidad de aire
y
Variables
meteorológicas
S
Emisiones Gaseosas de Automotores
Contaminantes
Secundarios
Contaminantes
Primarios
Emisiones Gaseosas de Automotores
SOx
PM10
Contaminantes
Secundarios
NOx
Contaminantes
Primarios
LAS EMISIONES DE FUENTES MÓVILES y SUS
EN LA SALUD
EFECTOS
Más del 50% de los Contaminantes
(CO, NOx, HC, SOx y PM10)
presentes en el aire atmosférico
de las ciudades densamente
pobladas provienen de vehículos
automotores
Laboratorio de Control de Emisiones Gaseosas Vehiculares (LCEGV)
Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable dela Nación Argentina (SAyDS)
LAS EMISIONES DE FUENTES MÓVILES y SUS
EFECTOS EN LA SALUD
CONCENTRACIONES (g/ m3) DE PM-2,5
EN EL AIRE DEL AMBA (Fuente: SHMI)
MEDICIONES DE PROMEDIO MÁXIMOS PROM.
JUNIO-AGOSTO 1997 MENSUAL
PARA 24 HS.
PM-2,5
35
68
FUENTES MÓVILES:
60 % DE LAS EMISIONES DE
MP-2,5 EN EL AMBA (Weaver et. al.)
14%
28%
58%
TRNSPORTE PESADO DE CARGA
VEHÍCULOS PARTICULARES Y TAXIS
TRANSPORTE PÚBLICO DE PASAJEROS
Fotos: Ciudad de Buenos Aires
Distorsión frecuente en LA, con referencia a máximos
admisibles (OMS
Urbanización
Motorización
• En América Latina la urbanización
creció entre 1950 y 1990 de 42% a
72%
06/05/2015
Tasa Urbana Argentina en 1995: 88%
Incremento
del 245% del
parque
automotor
argentino
entre 1970 y
1990
América Latina presenta la tasa
de Urbanización mas elevada
del mundo en desarrollo
Urbanización
En América Latina la urbanización
creció entre 1950 y 1990 de 42% a 72%
Motorización
• Parque automotor
Latinoamericano
2009: 64.000.000
Proyección BID a
2020: 118.000.000
Tasa Urbana Argentina en 2001: 89,3%
06/05/2015
Estimada por INDEC para 2015: 94 %
Origen de las Emisiones en Vehículos Propulsados
por Motores de Combustión Interna
•
EMISIONES DE ESCAPE
- COMBUSTIÓN ES COMPLETA (OXIDACIÓN TOTAL) SE
OBTIENE COMO PRODUCTO (Compuestos No Tóxicos) :
Dióxido de Carbono (CO2)
Agua (H2O)
Estos compuestos junto al Nitrógeno (N2) y el Oxigeno (O2) integran
En mas de un 90% la composición del gas de escape
- CUANDO LA COMBUSTIÓN ES INCOMPLETA SE
OBTIENEN (Contaminantes Primarios) :
Hidrocarburos No quemados
CnHm (parafinas, oleofinas, aromáticos)
Hidrocarburos parcialmente quemados
CnHm CHO (Aldehídos)
CnHm CO (Cetonas)
Cn Hm COOH (Ácidos Carboxílicos)
CO (Monóxido de Carbono)
Emisiones generadas diariamente en ciclos de manejo
urbano o extra-urbano (Ralentí, Aceleración, Desacelaración
y Vel. Constante) incluyendo paradas con motor apagado
Productos de Craqueo térmico así como de desintegración:
C2H2, C2H4, H2 (acetileno, etileno, hidrógeno entre otros), Carbono
(hollín) e hidrocarburos aromáticos policiclicos (HAP´s)
Subproductos de la Combustión (Contaminantes Primarios y
Secundarios) :
Del Oxigeno y el Nitrógeno del aire y del combustible: NO, NO2,
(Óxidos de nitrógeno) De las impurezas del combustible: Dióxido de
Azufre (NOx y SOx son precursores de la lluvia acida)
De los aditivos del combustible: óxidos de plomo, halogenuros de plomo
(si el combustible contiene el metal)
Oxidantes Fotoquímicos (Contaminantes Secundarios) :
Por efecto de la luz del sol se generan oxidantes (Smog) a partir de los
componentes del gas de escape, peróxidos orgánicos, ozono, nitratos
de peroxiacilo.
•EMISIONES EVAPORATIVAS (Evaporación de
combustible por perdidas en sistema de almacenamiento y
alimentación del vehículo o por recargas de tanque)
•EMISIONES DE GASES DEL CARTER
•EMISIONES POR PERDIDAS DEL SISTEMA DE
AIRE ACONDICIONADO
•EMISIONES DE MATERIAL PARTICULADO POR
FRICCION Y DESINTEGRACION (Frenos y Neumáticos)
Enfoque integrado para la mejora de la calidad del aire y la reducción
de emisiones de Gases Tóxicos y de Efecto Invernadero en el
transporte urbano
EMISIONES DEL
TRANSPORTE
=
EMISIONES
POR UNIDAD
DE COMBUSTIBLE
Gr. Contam./ Lt Comb.
x
CONSUMO DE
COMBUSTIBLE POR
UNIDAD DE SERVICIO
DE TRANSPORTE
Lt de comb./ Km
x
DEMANDA TOTAL
DE SERVICIOS DE
TRANSPORTE
Km recorridos
Vehículos 0Km
Medidas en transporte de
•Ingreso a Mercado de
carga y pasajeros
Medidas de transito
Vehículos y
per
Fuel consumption
pertransito
unit
Total transport
•Sistemas de
y
y transporte
unit of fuel
of transport
service
combustibles
transporte
mejorados services demanded
•Restricciones al uso del
más limpios
•Transporte No Motorizado
auto
Vehículos en uso
Improving
Fuel Efficiency
•Conducción
racional Land Use Policy
•Política de uso del suelo
through
Vehicle
Road Pricing
• (VTV)/ Mantenimiento
•Gestión
de Flotas
Technology
Physical
Restraint Policies
•Gestión
de la demanda
•Retrofit
Desarrollo
TecnológicoParking Policies
Increasing
Fuel Efficiency
de viajes
•Repotenciación
through
Vehicleenergética The Special Problem of
•Eficiencia
•Zonas restringidas
Operation
Motorcycles
•Reemplazo de la flota
•Motores
y
combustibles
Encouraging
•Calidad de combustibles
alternativos
Transport
Valparaíso | Departamento de Prensa
Comisión de Salud estudiará índices de
contaminación y normas de material
particulado
Publicado el: 27/06/2014
“El contaminante que genera mayores daños a la
salud no es el PM10, sino que el PM 2.5 (porque
tienen 2,5 micrones de tamaño) que es tan pequeño
que ingresa por la vía aérea al alveolo y pasa a la
sangre produciendo coagulación intravascular y
procesos inflamatorios que aumentan los infartos, las
taquicardias y daños a las vías respiratorias como
bronquitis obstructiva y daños crónicos como son los
enfisemas y cánceres, si el efecto es acumulativo”,
explicó.
nov 17, 2014
Chile: Declaran a Santiago como zona saturada de contaminación por PM2.5
La Contraloría General de la República declaró a Santiago como zona saturada de material
fino respirable (MP 2,5), debido a los niveles críticos de la sustancia, la cual es una de las más
dañinas para la salud de la población.
Evolución de la Calidad
del combustible en Santiago
Reducción Azufre Diesel (RM)
6000
5000
May-94
Azufre (ppm)
5000
Ago-94
4000
3000
Jul-97
3000
Abr-00
2000
1500
Abr-01
1000
1000
300
50
Jul-04
0
1.000 MMUS$
CONTROL DE EMISIONES DEL TRANSPORTE
PLAN DE DESCONTAMINACIÓN DE
Descontaminación Atmosférica Conama
Metropolitana de Santiago
Evolución de las fracciones Fina y Gruesa del PM10
(1989-2005)
Estaciones Históricas Red Macam1 (1989-2005)
MP10: Fracciones Fina, Gruesa y Total
120
103,3 101,4
98,9
99,7
100
98,0
92,9
86,9
89,7
82,0
81,9
ug/m3
80
73,8
68,8
70,9
68,9
69,0
67,9
60,9
60,9
60
54,8
62,9
56,0
52,3
46,7
40
40,5
44,1
43,7
45,7
45,4
47,1
43,5
43,6
46,2
37,5
41,5
42,6
34,5
38,5
38,3
36,3
35,8
34,1
34,6
35,1
34,8
34,3
34,1
33,8
31,6
33,9
29,3
29,0
2004
2005
20
0
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
Fracción Gruesa
1997
1998
1999
Fracción Fina
2000
2001
PM Total
2002
2003
Reducción de Eventos de Alta
Contaminación
Número de días
Evolución de Episodios Críticos de Contaminación por
(1997-2005)
MP10
50
45
40 3837
35
30
25
20
15
10
4
5
0
1997
43
27
23
23
21
12
17
14
10
1
1998
1
1999
Alertas
0
2000
9
7
6
0
2001
4
0
2002
0
2003
2
4
0
2004
2
0
2005
Pre Emergencias Emergencias
CONTROL DE EMISIONES DEL TRANSPORTE PLAN DE DESCONTAMINACIÓN DE SANTIAGO-CHILE
Descontaminación Atmosférica Conama Metropolitana de Santiago South América Sulphur In Vehicle Fuel
Material Particulado Fino (MP10 y 2,5):
Tecnologías
Composición del MP Diesel
La OMS ha concluido en junio de 2012
que los gases de escape que se generan a partir de la
combustión de los motores diesel (Partículas Ultra Finas PUF) provocan cáncer en los seres humanos y pertenecen
a la misma categoría de productos potencialmente letales que integran el asbesto, el arsénico y el gas mostaza
El 17 de Octubre de 2013 la Agencia Especializada para
el Cáncer de la OMS anuncio por comunicado de prensa N° 221
que este contaminante fue clasificado como Cancerígeno para
Humanos (Grupo 1)
(Londres, Reuters).
Distribución del diámetro de partículas urbanas
Partículas Ultra Finas ó UFP (masa vs número)
Distribución de Masa vs Número
Diseño Urbanístico:
Formación de Cañones Urbanos
Monóxido de Carbono (ppm) en el Centro de Bs. As.
• Vista Aérea Buenos Aires
HORA LUGAR
Corrientes y
9:00
Pellegrini
(Centro)
Corrientes y
18:00 Pellegrini
(Centro)
Bmé Mitre y
9:00
Pueyrredon
(Once)
Bmé Mitre y
18:00 Pueyrredon
(Once)
1 hora Estándares
de la OMS
06/05/2015
8 horas
AGOSTO JUNIO OCTUBRE MAYO
1993
1994
1995
1996
23
27.2
21.6
26.5
17
25.6
27.1
27.8
22
31.8
35.6
33.2
30
39.1
36.3
40.3
26
9
Pautas Establecidas para el Control de
Emisiones Gaseosas Vehiculares
Leyes que fijan Limites
Máximos de Emisión
 Programas de control del
cumplimiento con los Límites
de Emisión
 Apoyo al desarrollo de de
nuevas tecnologías de control
y análisis de Contaminantes
Control del cumplimiento con los Límites de
Emisión en ARGENTINA
VEHÍCULOS NUEVOS
HOMOLOGACION
VEHÍCULOS USADOS
CONTROL DE LA PRODUCCIÓN
06/05/2015
INSPECCION VEHICULAR
MANTENIMIENTO
Efectos en la Salud
Environmental Protection Agnecy
California Air Resources Board
Air quality guidelines, WHO, 1999
(http://www.who.int/environmental_information/Air/Guidelines/Chapter3.htm)
Figure 3.6. Increase in daily mortality as a function of
PM concentration.
Figure 3.8. Change in health endpoints as a function of
PM10 concentration.
La evidencia epidemiológica es consistente con que
exposiciones de corto plazo a PM tienen efectos adversos
sobre la salud, existe menos evidencia a largo plazo. (OMS)
Últimamente se ha aportado importante evidencia respecto
a que PM2,5 predice mejor los efectos en salud, esta
información es también es consistente en que sulfatos y
partículas fuertemente ácidas son mejores preeditores (OMS)
La información disponible no permite establecer
Figure 3.7. Percent change in hospital admissions assigned
to PM10, PM2.5 and sulphates.
valores por debajo de los cuales no se esperarían
efectos (OMS)
Estudios de efectos en Salud indican que principalmente
son de importancia partículas ultra finas sólidas (Reporte de
Heinz Burtscher cita de L. Hofer)
Medición de emisiones HCNM (HC No Mecánicos) y MP en vehículos ciclo
Diesel : N°de Particulars y Fracción Orgánica Soluble (Hidrocarburos
Aromáticos Poli cíclicos)
Medición de emisiones HCNM (HC No Metánicos) y MP en vehículos ciclo
Diesel : N°de Partículas y Fracción Organica Soluble (Hidrocarburos
Aromáticos Policiclicos)
MP en Diésel (Tecnologías)
Medición de emisiones HCNM (HC No Metánicos)
y MP en vehículos ciclo Otto (Nafta y GNC).
Límites ECE
(g/Km)
(2000) EURO 3
(2005) EURO 4
(2009) EURO 5
HCtot. HCNM
0,20
0,10
0,10
0,068
USA: MP en Nafta
Fuente: US National Renewable Energy Laboratory – SAE Pub.
Material particulado: Medición de Emisiones en
Vehículos Diesel EURO IV, V ó US LEV
Los Filtros Catalíticos de Partículas disminuyen proporcionalmente mas la fase
sólida y propician la oxidación del S a SO3 (Formación H2SO4), es decir que aumenta la
proporción de condensados libres y consecuentemente la inestabilidad de la muestra (número y
tamaño de partículas de nucleación). Disminuye el tamaño pero no el número de partículas
Masa o Número total Partículas con distribución en fracciones según tamaños?
Diámetro aerodinámico o Diámetro/Número Equivalente en Difusión?
Distribución clásica de tamaños o log normal?
Como medir en ciclo transiente y a bajo costo concentraciones ULEV o SULEV?
Certificación de Emisiones de Vehículos 0
Km Livianos Legislación Argentina
Ley 24449 Decreto 779/95
Establece la Homologación del nuevo diseño y conformidad de la producción como figuras de control de
las emisiones contaminantes:
- Entre 1995 y 2004 normativa certificación de emisiones y limites US EPA hasta estándar US Tier 0
- En 2004 se estable la normativa de la CEE con la siguiente estándares para nuevos diseños

A partir del 01/01/2004 EUROII (Res. SAyDS 1270/ 2002)

A partir de 01/01/2007 EURO III (Res SAyDS 731/ 2005)

A partir de 01/01/2009 EURO IV (Res SAyDS 731/ 2005)
La Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable es la autoridad competente (Unidad Técnico Operativa
de Emisiones Vehiculares) para todos los aspectos relativos a emisiones de gases contaminantes
provenientes de automotores, así como: aprobar nuevas configuraciones de modelos, verificar
conformidad de la producción, modificar e introducir límites de emisión, aceptar, procedimientos y
laboratorios de certificación y supervisar el cumplimiento de todo lo especificado en la ley.
Motor Diesel : Evolución en Argentina de
Motor Ciclo Otto: Evolución en Argentina de
Límites de MP para Vehículos Livianos de
Límites de THC +NOx para Vehículos Livianos
Pasajeros
de Pasajeros
0,4
3
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
2,5
2
1,5
1
0,5
USFTP
1996
USFTP
1997
EUROII
2004
EUROIII
2007
MP Diesel (gr/ Km)
EUROIV
2009
0
USFTP
1995
EUROII
2004
THC+NOx
EUROIV
2009
Certificación de Motores Pesados (P. max>3,5t)
2006 EURO III / 2009 EURO IV/ 2015 EURO V
Resolución SAyDS 731/ 2005
Certificación de Emisiones de Vehículos 0 Km Livianos,
¿Que se mide en Argentina?
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES de la
SUSTENTABLE (LCEGV-SAYDS)
1998
SECRETARÍA DE AMBIENTE Y DESARROLLO
2005
1998.- Inicio medición de emisiones en vehículos livianos (US IM240/
equipo “Inspección”)
1999.- Servicios de control de producción para terminales automotrices
locales
2005- Se completa incorporación de tecnología de certificación de
vehículos
livianos
- Correlación con el Laboratorio IDIADA de España (Otto/Diesel por
CEE y US EPA)
2006.- Prestación de servicios de certificación de emisiones de vehículos
livianos:
Homologación de Nuevos Modelos
Control de la Producción, Investigación y
Desarrollo (YPF-LUBRICANTES y
COMBUSTIBLES)
Certificación de Emisiones de Vehículos 0 Km
Livianos, ¿Que se mide en Argentina?
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES de la
DE AMBIENTE Y DESARROLLO SUSTENTABLE (LCEGV-SAYDS)
1998
2005
Homologación de Nuevos Modelos
SECRETARÍA
Control de la Producción, Investigación y Desarrollo
Homologación: Ensayos conforme a CEE
Ensayos de Emisiones CEE para Vehículos Livianos realizados en el LCEGV
√
√
√
Tipo I Emisiones de escape (Ciclos MVEG A y B)
Tipo II Emisiones en ralentí
Tipo III Emisiones del carter
Tipo IV Emisiones Evaporativas (con diurnal de 1h y 24 h)
Tipo V Durabilidad
Tipo VI Emisiones en Frío de CO y HC (-7C)
Prueba OBD
Ensayos Vehículos livianos
(Pmax. ≤ 3,5 t)
Vehículos alimentados con
gasolina
Con motor de
ignición a
chispa de
categoría M y
N
Vehículos bicombustible
(con tanque de nafta ≤ 15 lt
no se realiza Tipo I con
Nafta)
Vehículos monocomb.
Alimentados con GN
Con motor de ignición por compresión de las
Categorías M1 y N1
√
(Se aplica Factor de
Deterioro)
(a implementada en 2011)
Tipo I
Tipo II
Tipo III
Tipo IV
Tipo V
Tipo VI
OBD
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si
Si (con Nafta
y 2 comp.
GN)
Si (con Nafta y
2 comp. GN)
Si solo con
Nafta
Si
Si solo
con
Nafta
Si
Si
Si (con 2
comp. GN)
Si
Si
No para
GN
Si
No para
GN
Si
Si
No
No
No
Si
No
Si
EQUIPAMIENTO DISPONIBLE
• Dinamómetro de Chasis de 48 in para:
Vehículos Livianos (un eje)
•Motocicletas
(motor 4t)
•
•Máx. Potencia: 150 Kw. (100-200 Km./ h)
•Modelo: MAHA AIP-ECDM con rolo de 48in
•Máx. Tracción: 6400 N (0-100 Km./ h)
•Rango de Inercia: 136- 3175 Kg.
•Máx. Peso en Eje: 2000 Kg.
Ventilador de Refrigeración
•Velocidad cte. y proporcional hasta 120 Km./ h
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES SECRETARÍA
DE AMBIENTE Y DESARROLLO SUSTENTABLE (LCEGV-SAYDS)
Sistema de Muestreo CVS-Túnel de
dilución
• HORIBA CVS 7400 T con 4 CFV
Rango de caudales de 2 a 30 m3/min
“T” de mezclado diesel para baja contrapresión
“T” de mezclado nafta con calentamiento de aire
• Sist. de muestreo de Part. DLS 7100 E
Rango de Caudales de 0 a 100 lt/min
•
Sist. de muestreo BSU con 12 bolsas de tedlar
•
Sist. de muestreo de Alcoholes, Aldehídos y Cetonas
(frascos lavadores y filtros selectivos)
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES
SECRETARÍA DE AMBIENTE Y DESARROLLO SUSTENTABLE
(LCEGV-SAYDS)
Banco de Análisis de Gases de Escape Diluidos
Banco ANR1 - Dilute
Analizador
CO Low
CO2
THC
NOx
(Vehículos Diesel/ Nafta tecnología actual)
Rangos
0 ~ 50,200,1000, 5000 ppm
0 ~ 1,4, 16
% vol
0 ~ 50,200,1000,5000 ppm C
0 ~ 10,20,100,500
ppm
Modelo Horiba
AIA-721 A
AIA - 722
FIA 725 A
CLA-750A
Principio
NDIR
NDIR
H.FID
Vac. CLD
Banco ANR2 – Low Emisión (Vehículos Nafta/ GNC hasta Low Emission)
Analizador
CO (LE)
CO2
THC
NOx
CH4
Rangos
0 ~ 10,50,200,500,1000 ppm
0 ~ 1,4,10,16
% vol
0 ~ 1,10,25,50,200 ppm C
0 ~ 1,5,20,100
ppm
0 ~ 5,10,50,500
ppm
Modelo Horiba
AIA-721 LE
AIA - 722
FIA 726 (LE)
CLA-750 (LE)
GFA-720 LE
Principio
NDIR
NDIR
H.FID
Vac. CLD
GC+FID
Balanza Gravimétrica (Masa de Partículas)
Modelo METLER TOLEDO UMX2 con cámara acondicionada (T y H)
• Carga Máxima: 2,1 g
• Precisión: 0,1μg
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES
SECRETARÍA DE AMBIENTE Y DESARROLLO SUSTENTABLE (LCEGV-SAYDS)
LABORATORIO DE CONTROL DE EMISIONES GASEOSAS VEHICULARES
SECRETARÍA DE AMBIENTE Y DESARROLLO SUSTENTABLE (LCEGV-SAYDS)
Medición de Emisiones Evaporativas
Cámara SHED de Volumen y Temperatura Variables
•Modelo Webber 101 VV / VT SHED para vehículos livianos
•y camionetas de hasta 5400 kg de peso máx.
•Banco de Análisis
Analizador
Rangos
Horiba Modelo
Principio
THC
0 - 10 ppm C
0- 200.000 ppm C
MEXA 1170HFID
H.FID
SALA DE GASES CERTIFICADOS (UE-EPA)
COMBUTIBLES DE TODOS LOS TIPOS
TERMOSTATIZADOS (Pruebas EVAPORATIVAS)
Gases calidad cromatografía (Impureza garantizadas
Internacionalmente)
Combustibles patrón Diesel y Naftas