INFORME ANUAL DE MONITOREO ATMOSFÉRICO EN...

Informe Anual de Monitoreo Atmosférico en el Centro Histórico de Morelia Michoacán

Fecha: 18 de mayo 2018

Elaboración del reporte: Armando Correa García

1

INFORME ANUAL DE MONITOREO ATMOSFÉRICO EN EL

CENTRO HISTÓRICO DE MORELIA MICHOACÁN. AÑO 2017

H. Ayuntamiento de Morelia

Secretaría de Desarrollo Metropolitano e Infraestructura

Dirección de Medio Ambiente y Sustentabilidad

Incendio ocurrido el 23 de febrero 2017. Imagen Armando Correa García.




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Directorio

H. Ayuntamiento de Morelia

Presidencia Municipal

Ing. Alfonso Jesús Martínez Alcázar

Secretaría de Desarrollo Metropolitano e Infraestructura

M.A. Juan Fernando Sosa Tapia

Dirección de Medio Ambiente y Sustentabilidad

Lic. Marco Tulio Campos Vargas

Delegación Administrativa

MC. Cistina Correa Navarrete

Dirección del Centro de Apoyo y Servicios Informáticos

Departamento de Infraestructura y Mantenimiento Técnico

T.P.A. Moramay de Lourdes Barriga Miguel

Oficina de Monitoreo Atmosférico

Biól. Armando Correa García

Incendio ocurrido el 28 de marzo 2017. Imagen Armando Correa García.




3

Índice Página

Resumen………………………………………………………………………………………...6

Antecedentes....………………………………………………………………………………….7

Resultados….……………………………………………………………………………..…7-15

Conclusiones.………………………………………………………………………………….16

Bibliografía.………………………………………………………………………………..16-17




4

Índice de Tablas Página

Tabla 1. Estadística descriptiva de los contaminantes del aire en Morelia. Año 2017…………..7

Tabla 2. Resumen del cumplimiento de la normatividad en salud ambiental en la

Ciudad de Morelia. Año 2017………………………………………………………..…8

Tabla 3. Resumen estadístico de los datos colectados en la caseta de monitoreo atmosférico

De la Ciudad de Morelia. Año 2017.…………………………………….…………......9

Tabla 4. Tendencia de los contaminantes atmosféricos medidos en la Ciudad de Morelia

Periodo 2008/2017……………………………………………….……………………....9

Tabla 5. Tendencia mensual del O3 medido en la Ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer

Trimestre del 2018….………………………………………………………………..…14

Tabla 6. Tendencia mensual del NO2 medido en la Ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer

Trimestre del 2018………………………………………………………………….…..14

Tabla 7. Tendencia mensual del CO medido en la Ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer

Trimestre del 2018………………………………………………………………….…..15

Tabla 8. Tendencia mensual de las partículas de polvo PM10 medido en la Ciudad de Morelia.

Periodo 2008 al primer trimestre del 2018……………………………………………….….15

Tabla 9. Tendencia mensual de las partículas de polvo PM2.5 medido en la Ciudad de Morelia.

Periodo 2015 al primer trimestre del 2018………………………………………………......16




5

Índice de Figuras Página

Figura 1. Estimación del promedio anual esperado para el año 2018 de los principales

Contaminantes del aire en la Ciudad de Morelia.……………………………………..…10

Figura 2. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de O3

En la Ciudad de Morelia…………………………………………………….………………11

Figura 3. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de NO2

En la Ciudad de Morelia. ………………………………………………………………11

Figura 4. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de CO

En la Ciudad de Morelia.……………………………………….……………………...12

Figura 5. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de las PM10

En la Ciudad de Morelia…………………………………………………………….………12

Figura 6. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de las PM2.5

En la ciudad de Morelia………………………………….…………………………………13




6

Resumen

La Secretaría de Desarrollo Metropolitano e Infraestructura del H. Ayuntamiento de Morelia, a

través de la Dirección de Medio Ambiente y Sustentabilidad, lleva a cabo en forma conjunta con

la Dirección del Centro de Apoyo y Servicios Informáticos. La publicación diaria, mensual y por

año sobre los niveles de contaminación del aire que se registran en la ciudad de Morelia, la cual

esta disponible en la página oficial del Ayuntamiento de Morelia http://www.morelia.gob.mx.

La información, que reciben los residentes de esta área urbana, también se puede consultar en

tiempo real a nivel nacional e internacional en la página oficial del Sistema Nacional de

Información de la Calidad del Aire (SINAICA) http://sinaica.inecc.gob.mx/., y en el sitio del

índice de la calidad del aire (ICA) en http://aqicn.org/city/mexico/morelia/palacio-municipal/es/.

Además de esto, la Dirección de Medio Ambiente y Sustentabilidad, presenta en este documento

una síntesis del estado actual de la calidad del aire en el centro histórico de Morelia, con la

finalidad de tener en forma oportuna la información vigente y aportar elementos que coadyuven

al planteamiento de Políticas de Conservación del Medio Ambiente Urbano.

En el año 2017 el criterio oficial mexicano en salud ambiental para ozono (O3) y partículas de

polvo ≤ a 2.5 micras (PM2.5) fue rebasado en 2 y 3 días de los 365 días del año respectivamente,

mientras que en el año 2016 se registraron 3 y 5 días, lo cual podría confirmar que la

contaminación atmosférica en la capital del estado de Michoacán del periodo 2008 al primer

trimestre 2018 es decreciente y tiene una proporción todavía aceptable de impureza en el aire

urbano de la ciudad de Morelia; sin embargo, la concentración promedio anual de O3 y de las

partículas de polvo PM2.5 sigue aumentando gradualmente. Debido a esta situación, este informe

presenta como medida de Prevención y Control 5 proyecciones a corto plazo sobre los futuros

valores del promedio anual 2018 para O3, NO2, CO, PM10, PM2.5 y aporta también 45

predicciones por mes, a partir de abril a diciembre 2018 de los mismos contaminantes, siendo en

total 50 estimaciones. Estos pronósticos no están exentos de fallar, pero constituyen una guía

adecuada para advertir de los cambios futuros y establecer programas de acción para evitar que

siga aumentando la contaminación por O3 y PM2.5.

http://www.morelia.gob.mx/

http://sinaica.inecc.gob.mx/

http://aqicn.org/city/mexico/morelia/palacio-municipal/es/




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Antecedentes

Entre los años 2008/2016 la contaminación del aire en Morelia disminuyó según informó el

Ayuntamiento de Morelia (AM, 2017) en http://www.morelia.gob.mx., sin embargo, el ozono

(O3) subió 8% en 2016 con respecto del año 2015; mayo del 2016, fue el mes más afectado con

un aumento de 45%, comparado con el año anterior. Por otra parte, la norma oficial del ozono de

0.095ppm fue rebasada en 3 días de los 365 días del 2016; mientras que el criterio oficial de las

PM2.5 de 45µg/m3 se rebaso cinco días. Debido a esto, el (AM, 2017) señaló que la tendencia

ascendente del ozono podría continuar en el año 2017.

En este trabajo se revisan los valores de los contaminantes atmosféricos que se registraron en el

año 2017 en la estación de monitoreo de Morelia; el análisis, tiene el propósito de actualizar la

información y coadyuvar en el planteamiento de políticas tendientes a mejorar el entorno urbano

de la capital del estado de Michoacán. Los datos se consiguieron en la Dirección de Medio

Ambiente y Sustentabilidad, adscrita a la Secretaría de Desarrollo Metropolitano e Infraestructura

del Municipio de Morelia; para garantizar la confiabilidad de los datos, se eligieron muestras ≥ al

75% diario de los datos colectados.

Resultados

Con excepción de los óxidos de nitrógeno (NOX, NO, NO2) las muestras colectadas de los otros

contaminantes fueron suficientes entre 79% y 98% (Tabla, 1), lo cual indica que el

funcionamiento de la caseta de monitoreo en 2017 fue aceptable. Como se puede observar de la

Tabla, 1 el monóxido de carbono (CO) sigue descendiendo, en tanto que el dióxido de nitrógeno

(NO2) se encuentra estable, con relación al valor indicado en el año 2016 según reportó (AM,

2017).

Tabla 1. Estadística descriptiva de los contaminantes del aire de la ciudad de Morelia del año 2017.

Por otra parte, el O3 mostró un aumento de 8% (0.027ppm) en relación al año 2016 (0.025ppm);

esta cifra de 0.027ppm, se aproximó bien con el valor predicho por (AM, 2017). La cifra máxima

de 0.100ppm, demostró que la norma oficial mexicana de ozono se rebasó en dos días de los 365

días del año (Tabla, 2), mientras que el promedio anual de las partículas de polvo ≤ a 2.5 µg/m3

(PM2.5) subió 5% en 2017 (21 µg/m3) comparado relativamente con 2016 (20 µg/m3).





8

Tabla 2. Resumen del cumplimiento de las normas oficiales mexicanas en salud ambiental, en el centro de

la Ciudad de Morelia. Año 2017.

Asimismo, la cantidad máxima de 186 µg/m3, revela que el criterio oficial mexicano de las PM2.5

se rebasó en tres días de los 365 días del año (Tabla, 2). No obstante, que en 2017 se contaron 5

días por encima de la norma de O3 en sábado 10 de junio y jueves 27 de abril, y de las PM2.5 en

domingo 01 de enero, viernes 19 de mayo, y lunes 25 de diciembre. El número de estos días, fue

menor con respecto a los días reportados en el 2016 (AM, 2017).

De esta forma la Tabla, 3 confirma que la proporción de impurezas en el aire de la ciudad de

Morelia, sigue siendo aceptable para monóxido de carbono (CO) y dióxido de nitrógeno (NO2).

En cambio, para ozono la calidad del aire fue aceptable y regular en 70% y 8% respectivamente;

en el caso de las PM2.5, la condición aceptable es menos propicia, debido a que persiste un alto

porcentaje de categoría regular ≥50%; esta proporción, es muy cercana con la obtenida en 2016

(AM, 2017); incluso, el valor alcanzado de 186 µg/m3 la madrugada del 25 de diciembre, podría

considerarse la cifra histórica que se ha registrado desde el 2015. Esta última descripción, está

propiciando continuidad en la tendencia al aumento de las PM2.5 y O3 en Morelia (Tabla, 4);

mientras que el promedio anual del CO y PM10 sigue descendiendo, en tanto que el NO2 se

mantiene sin cambio con respecto al año 2008 (Tabla, 4).




9

Tabla 3. Resumen estadístico de los datos colectados en la caseta de monitoreo atmosférico de la Ciudad

de Morelia. Año 2017.

Tabla 4. Tendencia por año de los contaminantes atmosféricos medidos en la Ciudad de Morelia. Periodo

2008/2017.

Por otra parte, la concentración del O3 cambia debido al efecto combinado del paso del

tiempo y el descenso del NO2 con coeficiente de correlación aceptable R=0.99 p<0.00937 y

error estimado en 0.001ppm. Según este modelo, para el año 2018 el ozono podría alcanzar

un promedio de 0.029 ppm con un intervalo de confianza ±95% entre 0.028ppm y 0.030ppm

(Figura, 1A); mientras que el dióxido de nitrógeno (NO2) se mantendrá estable en 0.015ppm,

debido al cambio en los niveles de CO y O3 con factor de relación R=0.99 p<0.00795 y error

estándar de 0.001pm (Figura, 1B).

Igualmente, el promedio anual del monóxido de carbono (CO) subirá para el 2018 en

0.597ppm en un rango confiable entre 0.127ppm y 1.068ppm, este aumento puede atribuirse a

la relación estrecha que tiene con las PM10 de R=0.99 p<0.0500 y error estimado de

0.0564ppm (Figura, 1C).




10

Asimismo, las partículas de polvo PM10 podrían alcanzar un promedio de 30µg/m3 en un

rango de confianza entre 16µg/m3 y 44µg/m3. Este aumento, esta asociado con los cambios en

las concentraciones de O3 con un coeficiente de R=70 p<0.2914 y error estándar de 6.4µg/m3

(Figura, 1D). Análogamente, las partículas de polvo (PM2.5) subirán a 27 µg/m3 con un límite

aceptable de ±95% entre 23µg/m3 y 32µg/m3; este aumento, esta relacionado con los cambios

en la concentración de CO con un factor de R=0.99 p<0.02720 y error estimado de 0.125ppm

(Figura, 1E).

Gráfica (A) Gráfica (B)

Gráfica (C) Gráfica (D)

Gráfica (E)

Figura 1. Estimación del promedio anual esperado para el año 2018 de los principales contaminantes del

aire en la ciudad de Morelia.




11

La evaluación del ozono por mes del periodo 2008/2018 supone que este contaminante, esta en

función de los cambios del NO2 y las partículas de polvo PM10 con un factor de correlación

suficiente R=0.466 p<0.02239 y error estimado de 0.008ppm; sin embargo, ninguna de las

variables fue significativa. Pese a esto, el modelo propuesto describió bien los valores estimados

con respecto de los observados (Figura, 2A). De esta forma, para el año 2018 se espera que el

promedio mensual de O3 entre abril y julio descienda alrededor de 14% y 37%, junio puede ser el

mes más beneficiado con 37%. Para el resto del año, el ozono subirá en un rango de 13% a 47%,

septiembre podría ser el mes más afectado con 47% (Figura, 2B).

Gráfica (A) Imagen (B)

Figura 2. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de O3 en la ciudad de

Morelia. En A) recta de ajuste y B) valores estimados de O3 por cada mes del año 2018.

La evaluación del dióxido de nitrógeno (NO2) por mes del periodo 2008/2018 sugiere que este

contaminante, esta asociado significativamente con los cambios de las partículas de polvo PM2.5

con factor de correlación aceptable R=0.72 p<0.00001 y error estimado de 0.002ppm; el modelo

propuesto describió bien los valores estimados con respecto de los observados (Figura, 3A). De

esta forma, para el año 2018 se espera que el promedio mensual de NO2 entre abril y octubre

aumente alrededor 11% y 70%, mayo puede ser el mes más afectado con 70%, en comparación al

valor obtenido de 0.013ppm en mayo 2015. Para el resto del año, el NO2 bajará en un rango de

12% a 18%, noviembre podría ser el mes más beneficiado con 18% (Figura, 3B).


Figura 3. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de NO2 en la ciudad

de Morelia. En A) recta de ajuste y B) valores estimados de NO2 por cada mes del año 2018.




12

La evaluación del monóxido de carbono (CO) por mes del periodo 2008/2018 supone que este

contaminante, esta en función de los cambios del O3 y las partículas de polvo PM10 con un factor

de correlación suficiente R=0.466 p<0.05918 y error estimado de 0.365ppm; sin embargo,

ninguna de las variables fue significativa. Pese a esto, el modelo propuesto describió bien los

valores estimados con respecto de los observados (Figura, 4A). De esta forma, para el año 2018

se espera que el promedio mensual de CO entre abril y diciembre suba entre 17% y 197%, mayo

puede ser el mes más afectado con 197% (Figura, 4B).


Figura 4. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de CO en la ciudad

de Morelia. En A) recta de ajuste y B) valores estimados de CO por cada mes del año 2018.

La evaluación de las partículas de polvo PM10 por mes del periodo 2008/2018 sugiere que este

contaminante, esta asociado significativamente con los cambios de las partículas de polvo PM2.5

y CO con factor de correlación aceptable R=0.88 p<0.00086 y error estimado de 5.1287µg/m3; no

obstante que la variable CO fue no significativa, el modelo propuesto describió bien los valores

estimados con respecto de los observados (Figura, 5A). De esta forma, para el año 2018 el

promedio mensual de PM10 entre abril y julio, noviembre y diciembre aumentará de 7% a 144%,

mayo podría ser el mes más afectado con 144%, en comparación al valor obtenido de 26µg/m3 en

mayo 2014. Para el resto del año, las PM10 bajarán en ±20%, septiembre podría ser el mes más

beneficiado con 25% (Figura, 5B).


Figura 5. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de las PM10 en la

ciudad de Morelia. En A) recta de ajuste y B) valores estimados de PM10 por cada mes del año 2018.




13

La evaluación de las partículas de polvo PM2.5 por mes del periodo 2015/2018 sugiere que este

contaminante, esta asociado significativamente con los cambios de las partículas de polvo PM10

y CO con factor de correlación aceptable R=0.88 p<0.00090 y error estimado de 2.2526µg/m3; no

obstante que la variable CO fue no significativa, el modelo propuesto describió bien los valores

estimados con respecto de los observados (Figura, 6A). De esta forma, para el año 2018 el

promedio mensual de PM2.5 entre abril-mayo, julio y noviembre-diciembre descenderá de 1% a

28%, mayo podría ser el mes más beneficiado con 28%, Para el resto del año, las PM2.5 subirán

entre 22% y 33%, septiembre podría ser el mes más afectado con 28% (Figura, 6B).


Figura 6. Modelo de regresión linear, que explica los cambios de las concentraciones de las PM2.5 en la

ciudad de Morelia. En A) recta de ajuste y B) valores estimados de PM2.5 por cada mes del año 2018.

Los modelos matemáticos del promedio anual y mensual propuestos en este estudio, pueden

considerarse como herramientas de prevención y control de la contaminación atmosférica a corto

plazo. En el marco teórico dichos modelos no quedan exentos de fallar, debido a la influencia de

varios factores como mantenimiento/calibración de los equipos, fallas en el abasto de energía

eléctrica y malfuncionamiento de los propios equipos de medición etc. Pese a esto, los

pronósticos obtenidos con este tipo de modelos se ha comprobado en varios trabajos de

investigación (AM, 2017; Correa-García, 2016; Rico et al., 2007; Rico et al., 2005). Por lo que la

eficiencia de los modelos matemáticos propuestos en este informe podría evaluarse al finalizar el

año 2018.

Por otra parte el ozono alcanza el mayor promedio mensual en la época de calor, principalmente

en abril-mayo; en el resto del año, los niveles de contaminación son menores (Tabla, 5). Los

promedios mensuales observados para este contaminante, indican que la norma oficial mexicana

para O3 se rebasa con escasa frecuencia en la ciudad de Morelia entre 1 y 5 días en el año.




14

Tabla 5. Tendencia mensual del O3 medido en la ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer trimestre del

2018.

Del periodo 2008 al primer trimestre del 2018, el dióxido de nitrógeno (NO2) muestra en algunos

meses del año una tendencia a estabilizarse; en cambio los meses de enero, noviembre y

diciembre denotan un incremento mínimo. Los promedios mensuales observados de este

contaminante no parece significar la existencia de un problema de contaminación por NO2 en la

ciudad de Morelia; incluso, la norma oficial mexicana para NO2 nunca ha sido rebasada desde el

año 2008 (Tabla, 6).

Tabla 6. Tendencia mensual del NO2 medido en la ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer trimestre del

2018.

Del periodo 2008 al 2012, el monóxido de carbono (CO) mostró promedios mensuales entre

1ppm y 2ppm; desde entonces al actual, las concentraciones se encuentran por debajo de 1ppm.

En la época de lluvias los niveles de CO son menores; sin embargo, predominan concentraciones

poco diferenciadas en ±0.100ppm durante el año. Los promedios mensuales observados de este

contaminante no parece indicar la presencia de un problema de contaminación por CO en la

ciudad de Morelia; incluso, la norma oficial mexicana para CO nunca ha sido rebasada desde el

año 2008 (Tabla, 7).




15

Tabla 7. Tendencia mensual del CO medido en la ciudad de Morelia. Periodo 2008 al primer trimestre del

2018.

Del periodo 2008 al 2010, las partículas de polvo (PM10) mostraron promedios mensuales altos

en otoño-invierno entre 40µg/m3 y 51µg/m3, mientras que en abril y mayo las concentraciones

fueron de 51µg/3 y 54µg/m3; desde entonces hasta el año 2016 los niveles de PM10 fueron

menores, debido a un problema con el rango de operación del equipo; este problema se corrigió

en el 2018. A pesar de esto, los promedios mensuales observados de este contaminante no parece

indicar que exista un problema de contaminación por PM10 en la ciudad de Morelia; incluso, la

norma oficial mexicana para PM10 nunca ha sido rebasada desde el año 2008 (Tabla, 8).

Tabla 8. Tendencia mensual de las partículas de polvo PM10 medido en la ciudad de Morelia. Periodo

2008 al primer trimestre del 2018.

Del periodo 2015 al 2018, las partículas de polvo (PM2.5) mostraron promedios mensuales altos

en otoño-invierno y primavera entre 19µg/m3 y 28µg/m3; en abril y mayo las concentraciones van

de 29µg/m3 a 34µg/m3, mientras que en la temporada de lluvia, los niveles de PM2.5 descienden

por debajo de 18µg/m3. Asimismo, los promedios mensuales observados de este contaminante

podrían indicar la presencia de un problema de contaminación por PM2.5 en la ciudad de Morelia;

incluso, la norma oficial mexicana para PM2.5 fue rebasada entre 1 y 5 días al año desde 2015

(Tabla, 9). Sin embargo, la investigación sobre la naturaleza y composición química de estas

partículas todavía no se conoce con precisión, al menos para la zona centro de la ciudad de

Morelia.




16

Tabla 9. Tendencia mensual de las partículas de polvo PM2.5 medido en la ciudad de Morelia. Periodo

2015 al primer trimestre del 2018.

Conclusiones

Entre el periodo 2008 y marzo 2018, la contaminación del aire en la ciudad de Morelia por

monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2), partículas de polvo (PM10) y ozono (O3)

tiende a bajar; sin embargo, en los últimos años el ozono (O3) continúa aumentando, mientras que

las partículas de polvo PM2.5 desde el año 2015 mantiene su tendencia al incremento.

En el año 2017 el criterio oficial mexicano en salud ambiental para ozono (O3) y partículas de

polvo ≤ a 2.5 micras (PM2.5) fue rebasado en 2 y 3 días respectivamente en el centro de la ciudad

de Morelia; estos eventos, se presentaron en enero, abril, mayo, junio y diciembre.

Del periodo 2008 al primer trimestre del 2018, el monóxido de carbono (CO) y dióxido de

nitrógeno (NO2) se encuentran muy por debajo de los valores permitidos por sus respectivas

normas.

El aumento reciente de las partículas de polvo menores o iguales a 10 y 2.5 micras (PM10/PM2.5),

podrían representar un riesgo en potencia, porque rebasan los valores permitidos por sus

respectivas normas mexicanas; este riesgo, tiene su mayor influencia en algunas fuentes fijas de

emisión de contaminantes que se localizan en los alrededores de esta área urbana; como son la

industria química y del papel, los incendios forestales y quemas agrícolas, que ocurren en la

periferia de la ciudad, con fines de preparación de las tierras de cultivo.

Bibliografía

Correa-García, A. (2017). “Tendencia de O3 en la ciudad de Morelia”. Modalidad ponencia. 6to

Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático. Realizado del 17 al 21 de octubre,

2016 en Colima, Col. México.

Ayuntamiento de Morelia, (AM, 2017). “Informe Anual de Monitoreo del Aire en Morelia,

Michoacán: Año 2016”. Dirección de Medio Ambiente y Sustentabilidad, Secretaría de

Desarrollo Metropolitano e Infraestructura. H. Ayuntamiento de Morelia, Michoacán. México.

Disponible en http://www.morelia.gob.mx.

Rico, A. E., Correa-García, A., & Coronado., M. M. (2007). “Planeación Ambiental en la Ciudad

de México”: Modalidad Cartel. VI Simposio sobre Contaminación Atmosférica. Celebrado en el

Aula Magna de El Colegio Nacional. 17-19 de abril, 2007. México, DF., México.





17

Rico, A. E., Correa-García, A., & Coronado., M. M. (2005). “Contaminación por SO2 en la zona

noroeste del Valle de México. Modalidad Cartel. V Simposio sobre Contaminación Atmosférica.

Celebrado en el Aula Magna de El Colegio Nacional. 19-21 de julio, 2005. México, DF., México.

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