Informe Final de Calidad del Aire en el Valle de Aburrá Convenio de ...

Un proyecto de:

Informe Final de Calidad del Aire en el Valle de Aburrá

Convenio de Asociación No. 243 de 2012

Informe Final. abril de 2013


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Convenio de Asociación No. 243 de 2012 EVALUAR Y MONITOREAR LA CALIDAD DEL AIRE EN EL VALLE DE ABURRÁ

UN PROYECTO DE: ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ Carlos Mario Montoya Serna. Med. MSc. Director Gloria Amparo Alzate Agudelo I.C. MSc. Subdirector Ambiental Universidad Pontifica Bolivariana Grupo de Investigaciones Ambientales EQUIPO DE TRABAJO: María Victoria Toro Gómez I.Q. MSc. PhD. Eliana Molina Vásquez I.S. MSc. Pablo Garcia Rivera I.Q. Diana Marcela Quiceno Rendón I.Q. Alejandro Londoño Largo I.E. Luis Fernando Acevedo Cardona C.S. INTERVENTORÍA Mauricio Correa Ochoa I.S. Msc. Grupo de Ingeniería y Gestión Ambiental, GIGA Universidad de Antioquia COORDINACIÓN Gloria Estela Ramírez Casas I.Q. Msc. Profesional Universitaria Área Metropolitana del Valle de Aburrá


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CONTENIDO

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................................. 1

1 OBJETIVOS .............................................................................................................................................................. 4

1.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................................................... 4

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................................................................................... 4

2 ESTÁNDARES DE CALIDAD DEL AIRE ............................................................................................................ 5

3 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MONITOREO ........................................................................... 9

3.1 FONDO ................................................................................................................................................................................ 10

3.2 URBANA .......................................................................................................................................................................... 12

3.3 FONDO URBANO ......................................................................................................................................................... 12

3.4 SUBURBANA ................................................................................................................................................................. 13

3.5 TRÁFICO. ........................................................................................................................................................................ 13

3.6 TENDENCIA MESOESCALA. ......................................................................................................................................... 13

4 REANALISIS DE LOS DATOS DE CALIDAD DEL AIRE ............................................................................. 14

4.1 APLICACIÓN DEL TEST DE LÍMITES. .............................................................................................................................. 20

4.2 COMPARACIÓN DE LAS SERIES NUMÉRICAS. ................................................................................................................. 28

5 ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE ...................................................................................................................... 34

6 CUMPLIMIENTO DE LA NORMA Y CALIDAD DEL AIRE EN EL VALLE DE ABURRÁ ...................... 38

6.1 PARTÍCULAS SUSPENDIDAS TOTALES –PST- ............................................................................................................... 38

6.2 PARTÍCULAS MENORES A 10 MICRÓMETROS -PM10- .............................................................................. 39

6.3 PARTÍCULAS MENORES A 2.5 MICRÓMETROS -PM2.5- ............................................................................................. 50

6.4 OZONO ............................................................................................................................................................................... 60

6.5 DIÓXIDO DE NITRÓGENO ................................................................................................................................................. 68

6.6 MONÓXIDO DE CARBONO ...................................................................................................................................... 72

7 TENDENCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE ...................................................................................................... 78

7.1 PARTÍCULAS MENORES A 10 MICRÓMETROS PM10 .................................................................................................. 78

7.2 PARTÍCULAS MENORES A 2.5 MICRÓMETROS PM2.5 ................................................................................................ 88


iii

7.3 ANÁLISIS HISTÓRICO DEL ICA ............................................................................................................................. 92

8 POTENCIAL METEOROLÓGICO DE LA CALIDAD DEL AIRE ............................................................... 104

9 ACCESO A LA INFORMACIÓN ....................................................................................................................... 110

9.1 MICROSITIO “CALIDAD DEL AIRE” .................................................................................................................. 110

9.2 ATENCIÓN CIUDADANA ....................................................................................................................................... 111

9.3 SISAIRE ........................................................................................................................................................................ 111

10 CONCLUSIONES ............................................................................................................................................ 113

11 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................. 115


iv

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 2.1. Niveles máximos permisibles para contaminantes criterio en Colombia. ....................... 6

Tabla 3.1. Clasificación de las estaciones según el objetivo de monitoreo, diciembre 2012. ..... 11

Tabla 4.1. Códigos de identificación asignados en el aplicativo web ςIGMA y localización por

estación de monitoreo. ............................................................................................................................................ 17

Tabla 4.2. Parámetros de comparación (norma colombiana) por contaminante en el aplicativo

web ςIGMA. ................................................................................................................................................................ .. 18

Tabla 4.3. Concentración por contaminante o especie en el aplicativo web ςIGMA...................... 18

Tabla 4.4. Valores mínimos y máximos de validación para promedios diarios de PM2.5 y

verificación para el período Junio 2012-Marzo 2013. ................................................................................ 21

Tabla 4.5. Valores mínimos y máximos de validación para promedios diarios de PM10 y

verificación para el período Junio 2012-Marzo 2013. ................................................................................ 22

Tabla 5.1 Puntos de corte del ICA. ...................................................................................................................... 35

Tabla 5.2. Categoría de calidad del aire y efecto general en la salud. .................................................. 36

Tabla 6.1. Concentraciones promedio de PM10 en el 2012 y comparación con la norma

colombiana anual de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá. .................................. 42

Tabla 6.2. Concentraciones máximas diarias de PM10 en el 2012 y comparación con la norma

colombiana diaria de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá. .................................... 44

Tabla 6.3. Concentraciones promedio de PM2.5 en el 2012 y comparación con la norma

colombiana anual de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá. .................................. 52

Tabla 6.4. Concentraciones máximas diarias de PM2.5 en el 2012 y comparación con la norma

colombiana diaria de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá. .................................... 54

Tabla 6.5. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de ozono en el 2012 y

comparación con la norma colombiana de calidad del aire en la estaciones del Valle de Aburrá.

................................................................................................................................................................ ........................... 63

Tabla 6.6. Concentraciones promedio de NO2 en las estaciones del Valle de Aburrá. .................. 68

Tabla 6.7. Concentraciones máximas diarias y horarias de NO2 en el 2012 y comparación con

la norma colombiana de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá. ........................... 70


v

Tabla 6.8. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de CO en el 2012 y comparación

con la norma colombiana de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá. ..................... 72

Tabla 8.1 Ecuaciones de regresión de las concentraciones promedio horarias. .......................... 105

Tabla 8.2. Estaciones para análisis de clasificación por estabilidad atmosférica y correlación

con patrones de comportamiento de contaminantes atmosféricos. ................................................. 106

Tabla 8.3 Auditoria de datos. ............................................................................................................................. 106


vi

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 2.1. Relación entre los efectos y la exposición a contaminantes atmosféricos. .................... 5

Figura 4.1. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM10 en el

aplicativo web ςIGMA. ............................................................................................................................................. 19

Figura 4.2. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM2.5 en la

estación Politécnico Jaime Isaza Cadavid, mediante el aplicativo web ςIGMA. ............................... 23

Figura 4.3. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM10 en la

estación Hospital San Vicente de Paul en Barbosa, mediante el aplicativo web ςIGMA. ............. 24

Figura 4.4. Visualización de los datos horarios de ozono en la estación Concejo de Itagüí,

mediante el aplicativo web ςIGMA, Septiembre 2012-Marzo 2013. .................................................... 25

Figura 4.5. Visualización de los datos horarios de ozono en la estación Parque de las Aguas en

Barbosa, mediante el aplicativo web ςIGMA, Noviembre 2012-Marzo 2013. ................................. 25

Figura 4.6. Visualización de los datos diarios de NO2 en la estación BEL-USBV, mediante el

aplicativo web ςIGMA, Junio 2012-Marzo 2013. .......................................................................................... 26

Figura 4.7. Visualización de los datos diarios de NO2 en la estación Universidad Nacional

Núcleo El Volador, mediante el aplicativo web ςIGMA. Septiembre 2012-Marzo 2013. ............. 27

Figura 4.8. Visualización de las concentraciones promedio horarias de NO2 en la estación

MOVIL-INDE, mediante el aplicativo web ςIGMA, Octubre-Diciembre 2012................................... 28

Figura 4.9. Visualización de las concentraciones horarias de NO2, por tipo de estación, Marzo

2012-Marzo 2013. ..................................................................................................................................................... 30

Figura 4.10. Visualización de las concentraciones diarias de NO2, por tipo de estación, Marzo

2012-Marzo 2013. ..................................................................................................................................................... 31

Figura 4.11. Visualización de las concentraciones horarias de ozono en estaciones suburbanas,

Junio 2012-Marzo 2013. ......................................................................................................................................... 33


vii

Figura 6.1. Concentración promedio y máxima diaria de PST, discriminada por año, en la

estación urbana ITA-CRSV. Período Enero 2012- Marzo 2013. ............................................................. 39

Figura 6.2. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana de calidad del aire de PM10,

por tipo de estación, en el Valle de Aburrá. .................................................................................................... 41

Figura 6.3. Concentraciones promedio de PM10, discriminadas por año, en estaciones de

monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013. ..................................................... 43

Figura 6.4. Concentraciones máximas diarias de PM10, discriminadas por año, en estaciones

de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013. ............................................... 46

Figura 6.5. Excedencias de la norma diaria de PM10, discriminadas por año, en estaciones de

monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013. ..................................................... 47

Figura 6.6. Índice de Calidad del Aire por PM10 en el Valle de Aburrá, para el año 2012. ......... 48

Figura 6.7. Índice de Calidad del Aire por PM10 en el Valle de Aburrá, período Enero-Marzo de

2013................................................................................................................................................................. ................ 49

Figura 6.8. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana diaria de PM2.5, por tipo de

estación, en el Valle de Aburrá. ............................................................................................................................ 51

Figura 6.9. Concentraciones promedio de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones de

monitoreo del Valle de Aburrá. ............................................................................................................................ 53

Figura 6.10. Concentraciones máximas diarias de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones

de monitoreo del Valle de Aburrá. ...................................................................................................................... 55

Figura 6.11. Excedencias de la norma diaria de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones de


Figura 6.12. Índice de Calidad del Aire por PM2.5 en el Valle de Aburrá, para el año 2012. ..... 58

Figura 6.13. Índice de Calidad del Aire por PM2.5 en el Valle de Aburrá, período Enero-Marzo

2013................................................................................................................................................................................. 59

Figura 6.14. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana de ozono, por tipo de

estación, en el Valle de Aburrá. ............................................................................................................................ 62

Figura 6.15. Máximo de días sobre la norma de ozono por tipo de estación, discriminados por

mes, en el Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013. ........................................................... 63

Figura 6.16. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de ozono, discriminadas por

año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013. ...... 64


viii

Figura 6.17. Días sobre la norma de ozono, discriminados por año, en estaciones de monitoreo

del Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013. ......................................................................... 65

Figura 6.18. Índice de calidad del aire octohorario por ozono en estaciones de monitoreo del

Valle de Aburrá, Período Junio 2012-Marzo de 2013 ................................................................................. 66

Figura 6.19. Concentraciones promedio de NO2, discriminadas por año, en estaciones de


Figura 6.20. Concentraciones máximas diarias de NO2, discriminadas por año, en estaciones

de monitoreo del Valle de Aburrá. ...................................................................................................................... 71

Figura 6.21. Concentraciones horarias de CO en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá,

Período Abril 2012-Marzo de 2013. .................................................................................................................. 73

Figura 6.22. Concentraciones octohorarias de CO en estaciones de monitoreo del Valle de

Aburrá, Período Abril 2012-Marzo de 2013. .................................................................................................. 74

Figura 6.23. Índice de calidad del aire octohorario por monóxido de carbono en estaciones de

monitoreo del Valle de Aburrá, ............................................................................................................................ 76

Figura 7.1. Comportamiento histórico del promedio anual de PM10 en el Valle de Aburrá.

Período 2008-2012. .................................................................................................................................................. 79

Figura 7.2. Promedio anual de las concentraciones de PM10 por tipo de estación. ...................... 80

Figura 7.3. Evolución de las concentraciones anuales de PM10 en estaciones de tendencia

mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2003-2012. ............................................................................ 82

Figura 7.4. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de fondo y

suburbana en el Valle de Aburrá. ........................................................................................................................ 84

Figura 7.5. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones urbanas del Valle

de Aburrá. Período 2008-marzo 2013. ............................................................................................................. 85

Figura 7.6. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de tendencia

mesoescala del Valle de Aburrá. .......................................................................................................................... 86

Figura 7.7. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de tráfico del Valle

de Aburrá. Período 2008-marzo 2013. ............................................................................................................. 87

Figura 7.8. Promedio anual de las concentraciones de PM2.5 por tipo de estación. ..................... 88

Figura 7.9. Evolución de las concentraciones anuales de PM2.5 en estación de tráfico y

tendencia mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2008-2012. ....................................................... 90


ix

Figura 7.10. Evolución de las concentraciones diarias de PM2.5 en estación de tráfico y

tendencia mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2013. ......................................... 91

Figura 7.11. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones de fondo urbano y urbanas. .. 93

Figura 7.12. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones de tendencia y tráfico urbano.

................................................................................................................................................................ ........................... 95

Figura 7.13. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones suburbanas. ................................. 97

Figura 7.14. Índice de calidad del aire por PM10 en estaciones de fondo. ........................................ 98

Figura 7.15. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones urbanas. .................................... 100

Figura 7.16. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones de tendencia. ........................... 101

Figura 7.17. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones de tráfico. ................................. 103

Figura 8.1 Parámetros versus material particulado fino PM2.5 (en azul Precipitación

acumulada, en rojo la concentración de partículas)................................................................................. 107

Figura 8.2 Comparación horaria de las concentraciones observadas y pronosticadas de PM2.5.

................................................................................................................................................................ ........................ 109


1

INTRODUCCIÓN

La red de monitoreo de calidad del aire del Valle de Aburra –REDMCA-, administrada por el

Área Metropolitana del Valle de Aburrá y cuyo operador es la Universidad Nacional de

Colombia, sede Medellín, está conformada por un conjunto de estaciones que miden los

principales contaminantes atmosféricos mediante equipos automáticos, semiautomáticos y

manuales. Su distribución geográfica y la instrumentación de cada estación se han venido

adaptando en los últimos dos años siguiendo los criterios definidos en el estudio de

optimización de la red, con el apoyo de las entidades integrantes del convenio marco de

cooperación científica y tecnológica, Redaire.

Actualmente se hace seguimiento en 22 sitios de medición fijos y uno con la unidad móvil, los

cuales están distribuidos en los diferentes municipios que conforman el valle de Aburrá. En

total se cuenta con 1 medidor de partículas suspendidas totales (PST), 17 equipos medidores

de partículas menores de 10 micrómetros (PM10), 8 medidores de partículas menores a 2.5

micrómetros (PM2.5), un medidor de partículas menores a un micrómetro (PM1), 4

medidores automáticos de Monóxido de Carbono (CO), 9 medidores automáticos de Ozono

(O3), 6 medidores automáticos de óxidos de nitrógeno (NOx), un medidor automático de

dióxido de azufre (SO2) y 14 estaciones meteorológicas.

La evaluación y monitoreo de la calidad del aire en el Valle de Aburrá, se realiza mediante el

Convenio 243 de 2012, celebrado entre el Área Metropolitana del Valle de Aburrá, la

Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín, la Universidad Pontificia Bolivariana y el

Politécnico Jaime Isaza Cadavid, entidades con experiencia y conocimiento de la problemática

de contaminación atmosférica, que buscan unir sus potencialidades para fortalecer la gestión

de la calidad del aire en la región.

En este convenio la Universidad Pontificia Bolivariana brinda apoyo al Área Metropolitana del

Valle de Aburrá a partir de la implementación del Sistema Inteligente de Gestión para el

Manejo de la Calidad del Aire -ςIGMA-, el cual tiene entre sus objetivos específicos facilitar el

acceso a la información de calidad del aire, dar respuesta a solicitudes de la comunidad


2

relacionada con los niveles de contaminación en zonas específicas y elaborar informes

mensuales de los datos arrojados por la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire.

Los informes de calidad del aire se elaboran con la perspectiva de servir como herramienta de

apoyo en la construcción de lineamientos de gestión del recurso aire, tarea que lidera el Área

Metropolitana del Valle de Aburrá, como entidad responsable del desarrollo armónico de la

región, contando para ello con facultades para la planificación del territorio y la movilidad, la

gestión de los recursos naturales y el ejercicio de funciones como autoridad ambiental y de

transporte masivo y metropolitano.

Para evaluar la mejora o deterioro de la calidad del aire, se utilizan indicadores que permitan

abordar los diferentes aspectos asociados a la contaminación del aire. El cumplimiento de los

niveles máximos permisibles de inmisión, definidos en la norma colombiana (Resolución 610

de 2010, Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, hoy Ministerio de

Ambiente y Desarrollo Sostenible), es un indicador relevante en la tarea de gestión, en tanto

refleja la capacidad de las instituciones gubernamentales en el seguimiento permanente de

aquellos contaminantes que representan un riesgo para la salud de la población y el impacto

de los esfuerzos encaminados a reducir los niveles de contaminación.

El Índice de Calidad del Aire (ICA), también definido por la norma nacional, permite evaluar

los efectos en la salud de la población por la exposición a los contaminantes del aire,

basándose en evidencia científica internacional. Los indicadores de tendencia se utilizan para

conocer la evolución de los contaminantes en el largo plazo y evaluar el impacto de las

acciones en prevención y control de la contaminación del aire.

Un interés primordial en la presentación de la información de calidad del aire, es que la

población pueda acceder fácilmente al análisis de los datos generados por la red de monitoreo

y de manera comprensible. Las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones

permiten difundir de forma más amplia la información de calidad del aire, es así como el Área

Metropolitana del Valle de Aburrá cuenta con el “Micrositio Calidad del Aire” en su página

web, que es actualizado permanentemente por la UPB. En él se publican los reportes diarios

de episodios de contaminación, los resultados de investigaciones y todo el material asociado

al tema. El uso de indicadores de gestión como el ICA, en la presentación de los resultados del


3

seguimiento y monitoreo de los contaminantes atmosféricos, facilita la comprensión por parte

del público en general.

El presente documento corresponde al informe final, en el cual se recopilan los resultados de

las actividades realizadas durante el Convenio 243 de 2012 y que están asociadas al reanálisis

de los datos de concentración de contaminantes atmosféricos arrojados por la red de

monitoreo, la verificación del cumplimiento de los límites máximos permisibles definidos por

la norma nacional, la determinación de los índices de calidad del aire, la evaluación del

potencial meteorológico de la calidad del aire y la evaluación de tendencias de contaminación.


4

1 OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL

Implementar el Sistema Inteligente de Gestión para el Manejo de la Calidad del Aire ςIGMA,

para el apoyo a la autoridad ambiental en las acciones de prevención y control y publicar los

datos arrojados por las estaciones de monitoreo, de tal manera que la comunidad pueda

acceder a ellos de una manera entendible.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar el reanálisis e informes continuos y especializados de los datos arrojados por

la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire, comparando con la norma nacional,

evaluando comportamientos históricos (PM10 y PM2.5) y realizando correlaciones

entre variables meteorológicas y de calidad del aire.

Establecer mensualmente los índices de calidad del aire para todos los parámetros

monitoreados.

Apoyar al Área Metropolitana del Valle de Aburrá en la respuesta a solicitudes de la

comunidad relacionadas con la calidad del aire en zonas específicas, ya sea con la

información de campo o con las estimaciones que resulte del modelo pronóstico de

calidad del aire.

Alimentar el Sistema de Información de Calidad del Aire - SISAIRE, de acuerdo al

aplicativo establecido por el IDEAM.

• Publicar en el micrositio "Calidad del Aire" de la página web www.areadigital.gov.co,

los datos de la calidad del aire para el Valle de Aburrá en el SISAIRE, los informes que

produzca la red de monitoreo de calidad del aire e informes relacionados.


5

2 ESTÁNDARES DE CALIDAD DEL AIRE

Los efectos de los contaminantes atmosféricos en la salud generalmente se producen en los

sistemas respiratorio y cardiovascular humano y se ha demostrado que el riesgo de diversos

efectos aumenta con la exposición (OMS, 2005). Los efectos crónicos son debidos a la

exposición a bajas concentraciones en períodos de larga duración y los efectos agudos a la

exposición a altas concentraciones en períodos de baja duración. También se ha reconocido el

efecto sinérgico de la mezcla de contaminantes en la salud. En la Figura 2.1 se aprecian estas

asociaciones.

Figura 2.1. Relación entre los efectos y la exposición a contaminantes atmosféricos.

La revisión periódica de la evidencia científica internacional sobre los efectos adversos de los

contaminantes en la salud pública, es realizada por organismos internacionales como la

Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA) y la Organización Mundial

de la Salud (OMS) y sirve como soporte en la definición de los límites permisibles de

exposición a los principales contaminantes del aire. La OMS recomienda valores límite que

sirven como guía a los países para el establecimiento de las normas nacionales, lo que

dependerá finalmente de factores como la gestión del riesgo, aspectos tecnológicos,

económicos, políticos y sociales (OMS, 2005).

La definición de límites o estándares de calidad del aire en un país, tiene como objetivo

orientar la gestión de la calidad del aire y asegurar la protección de la salud de la población,

• Bajas concentraciones largaduración

Efectoscrónicos

• Altas concentraciones bajaduración

Efectosagudos

• El efecto de los contaminantes juntos esmayor que la suma de los efectos individuales

Sinergismo


6

especialmente de los grupos más sensibles. Estos límites se establecen para exposición breve

(24 horas) y/o prolongada (media anual), dependiendo del contaminante y del fundamento

científico (OMS, 2005).

En Colombia los estándares de calidad del aire son basados en la legislación de la Agencia de

Protección Ambiental de los Estados Unidos. La Resolución 610 de marzo de 2010, expedida

por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (hoy Ministerio de Ambiente

y Desarrollo Sostenible), que modificó la Resolución 601 de 2006, establece los niveles

máximos permisibles para contaminantes criterio que rigen en el territorio nacional. Un

avance significativo en esta norma es la inclusión de los niveles máximos permisibles para el

material particulado menor a 2.5 micrómetros -PM2.5-, que entraron en vigencia a partir del

primero de enero de 2011. En la Tabla 2.1 se aprecian estos límites permisibles.

Tabla 2.1. Niveles máximos permisibles para contaminantes criterio en Colombia. Contaminante Unidad Límite máximo permisible Tiempo de exposición

PST μg/m3 100 Anual 300 24 horas

PM10 μg/m3 50 Anual 100 24 horas

PM2.5 μg/m3 25 Anual 50 24 horas

SO2 μg/m3 80 Anual

250 24 horas 750 3 horas

NO2 μg/m3 100 Anual 150 24 horas 200 1 hora

O3 μg/m3 80 8 horas 120 1 hora

CO μg/m3 10.000 8 horas 40.000 1 hora

Fuente: Resolución 610 del 24 de marzo de 2010. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. República de Colombia.

La red de monitoreo de calidad del aire del Valle de Aburrá –REDMCA-, está orientada al

seguimiento de los contaminantes criterio regulados en la legislación colombiana para la

protección de la salud de la población. Los contaminantes monitoreados son el material

particulado total o partículas suspendidas totales –PST-, partículas menores a 10 micrómetros


7

–PM10-, partículas menores a 2.5 micrómetros –PM2.5-, dióxido de nitrógeno –NO2-, ozono –

O3-, monóxido de carbono –CO- y dióxido de azufre –SO2-.

El material particulado es un indicador que se utiliza en la evaluación de la calidad del aire, el

cual comprende una mezcla de sólidos y líquidos suspendidos en el aire. Las partículas cuyo

diámetro aerodinámico es inferior a 10 micrómetros son tan pequeñas que pueden ingresar a

los pulmones causando riesgos a la salud. Son generadas en los procesos de desintegración

mecánica y por el polvo resuspendido en las vías a causa del rodamiento de los vehículos,

fracción que tiene por tanto un origen mayoritariamente natural.

La fracción fina del PM10, son las partículas menores a 2.5 micrómetros o PM2.5, emitidas

directamente en todos los procesos de combustión (incluyendo vehículos automotores,

algunos procesos industriales, incendios forestales, termoeléctricas) y generadas también por

transformación química en el aire de gases de combustión como los óxidos de azufre, óxidos

de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles, al que se denomina material particulado

secundario.

Por sus características de formación y tamaño, el PM2.5 es capaz de ingresar a los alvéolos

pulmonares, causando un mayor riesgo para la salud, de allí que su control se ha priorizado en

la definición e implementación de estrategias de reducción de la contaminación del aire en el

Valle de Aburrá (AMVA-UPB, 2010).

El dióxido de nitrógeno -NO2- es un gas de color parduzco que puede afectar el sistema

respiratorio y cuya principal fuente de emisión son los procesos de combustión. Generalmente

se encuentra en la atmósfera íntimamente asociado con otros contaminantes primarios, como

las partículas ultrafinas, es decir, con diámetro menor a 1 micrómetro. Este gas,

conjuntamente con el óxido nítrico (NO), conforman los óxidos de nitrógeno, representados

como NOx. En el Valle de Aburrá, el tráfico rodado aporta el 80% de los NOx, según el

inventario de emisiones actualizado en el 2011.

Los óxidos de nitrógeno actúan en la atmósfera como gases precursores en la formación de

material particulado y ozono troposférico. Esta característica cobra relevancia en la gestión de

la calidad del aire en la región metropolitana, cuyas políticas están siendo orientadas al


8

control del PM2.5 y el ozono, identificados como contaminantes críticos en el Valle de Aburrá

(AMVA-UPB, 2010).

El ozono –O3- es un contaminante de alto poder oxidante que puede penetrar fácilmente por

las vías respiratorias más finas generando irritaciones. Su formación ocurre en la atmósfera

por reacción química de los óxidos de nitrógeno y los compuestos orgánicos volátiles. La luz

solar y el calor aceleran esta reacción. El control de los niveles de ozono está determinado por

tanto de la eficacia en las estrategias de reducción de sus gases precursores, emitidos tanto

por el tráfico rodado como por la industria.

El monóxido de carbono –CO- es un gas sin color ni olor, el cual proviene de la quema de

combustibles fósiles, siendo los automóviles y la industria los principales contribuyentes. En

el Valle de Aburrá, el tráfico rodado aporta el 95% del monóxido de carbono, según el

inventario de emisiones actualizado en el 2011.


9

3 CLASIFICACIÓN DE LAS ESTACIONES DE MONITOREO

En este capítulo se presenta el soporte técnico de la clasificación de las estaciones que

conforman la Red de monitoreo de calidad del aire en el Valle de Aburrá – REDMCA -, análisis

realizado siguiendo los lineamientos del estudio de optimización de la red (AMVA-CEAM-UPB,

2010) y de acuerdo con la orientación del comité técnico del Convenio 243 de 2012.

La optimización de la red de monitoreo del Valle de Aburrá, está dirigida a realizar el

seguimiento de las concentraciones en puntos representativos de los diferentes entornos que

conforman el área metropolitana, información que debe ser analizada conjuntamente con los

fenómenos de dispersión y transporte de contaminantes y la distribución de emisiones, para

un mayor conocimiento de la calidad del aire.

La metodología empleada en el estudio de optimización de la red, la cual es coherente con la

metodología descrita en el Manual de diseño de sistemas de vigilancia de la calidad del aire

(IDEAM, 2010), define la agrupación de las estaciones de monitoreo en cinco categorías

(fondo rural, urbana, fondo urbano, suburbana e indicativas) localizadas de manera

estratégica a lo largo del valle, para que generen información relevante en la correcta

interpretación de la evolución de la concentración de contaminantes y la identificación de su

origen de acuerdo con la distribución de las fuentes de emisión y la circulación de vientos

predominante.

La distribución geográfica de las estaciones de monitoreo, obedece al entendimiento del Valle

de Aburrá como una cuenca atmosférica, unidad fisiográfica que por sus características

topográficas y climatológicas, delimita un volumen de aire con características similares, en

donde confluyen los fenómenos de formación, transformación y transporte de contaminantes

y de manera generalizada, se identifican unos patrones de circulación de vientos (AMVA,

2011). Los tipos de estaciones definidos en el estudio de optimización de la red, son los

siguientes:

Estación de fondo: su objetivo es entregar información sobre los niveles de

contaminantes que están ingresando al Valle de Aburrá.


10

Estación urbana: permite hacer seguimiento en aquellas áreas con emisiones

vehiculares e industriales importantes, propias de los grandes núcleos urbanos.

Estación de fondo urbano: dirigida al conocimiento de los niveles generales de calidad

del aire, que no están influenciados de manera directa por las fuentes de emisión.

Estación suburbana: su objetivo es entregar información sobre los niveles de

contaminación en las laderas del valle, áreas que presentan una dinámica influenciada

por las circulaciones del viento de origen local, provocadas por el calentamiento de las

laderas.

Estación indicativa: permite hacer seguimiento de los niveles de contaminantes en

zonas que se presumen, en virtud del análisis de los datos realizado, dentro de los

territorios a sotavento de las emisiones en el Valle de Aburrá.

Estación de tráfico: estación de propósito especial para hacer seguimiento en áreas de

influencia directa del tráfico vehicular. Se han utilizado para evaluar el impacto de la

mejora de los combustibles.

Adicionalmente se utiliza la categoría de tendencia mesoescala, para aquellas estaciones

ubicadas en zonas urbanas del valle a una altura superior a los 15 metros, que entregan

información de los fenómenos de mezcla de los contaminantes y la tendencia de los datos de

calidad del aire y meteorológicos. Esta categoría si bien no está definida en el estudio de

optimización de la red, aparece descrita en el Protocolo para la vigilancia y seguimiento del

módulo aire del sistema de información ambiental (IDEAM, 2005) y fue adoptada para las

estaciones que cumplían con dicho criterio, en comité técnico del Convenio 243 de 2012.

En la Tabla 3.1 se aprecia la clasificación de las estaciones que conforman la Red de monitoreo

de calidad del aire en el Valle de Aburrá – REDMCA - .

3.1 FONDO

En el estudio de optimización de la red se identificó que la zona norte del Valle de Aburrá

sirve como fondo para la evaluación de los niveles de calidad del aire, dados los patrones de

circulación de vientos predominantes que permiten una mejor dispersión de las emisiones allí

generadas hacia el centro del valle, a la vez que impide que las emisiones producidas al sur

alcancen estos territorios.


11

Las estaciones localizadas en los municipios de Barbosa y Copacabana, se definen como fondo,

por su ubicación vientos arriba de las emisiones del área metropolitana y su objetivo, además

de entregar información sobre los niveles de contaminantes que están ingresando al Valle de

Aburrá, es hacer seguimiento de los niveles a los que está expuesta la población.

Tabla 3.1. Clasificación de las estaciones según el objetivo de monitoreo, diciembre 2012.

CLASIFICACIÓN NOMBRE ESTACIÓN MUNICIPIO

Fondo Hospital San Vicente de Paul (BAR-HSVP) Barbosa Parque de las Aguas (BAR-PAGU) Barbosa Hospital Santa Margarita (COP-HSMA) Copacabana

Urbana

Institución Educativa Colombia (GIR-IECO) Girardota Museo de Antioquia (MED-MANT) Medellín Planta de Tratamiento de Aguas Residuales San Fernando (ITA-PTAR) Itagüí

Casa de Justicia de Itagüí (ITA-CJUS) Itagüí Colegio El Rosario Sociedad San Vicente de Paul (ITA-CRSV) Itagüí

Plaza de Mercado de Caldas Coperplaza (CAL-PMER) Caldas

Fondo Urbano Universidad San Buenaventura (BEL-USBV) Bello Universidad Nacional de Colombia, Núcleo El Volador (MED-UNNV) Medellín

Suburbana

Concejo de Itagüí (ITA-CONC) Itagüí Centro Administrativo Municipal de La Estrella (EST-CAM) La Estrella

El Poblado Loma Los Balsos (MED-POBL) Medellín Villa Hermosa (MED-VIHE) Medellín Universidad de Medellín (MED-UDEM) Medellín Corporación Universitaria Lasallista (CAL-LASA) Caldas

Tráfico

Universidad Nacional Facultad de Minas Bloque M1 (MED-UNFM) Medellín

Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid (MED-PJIC) Medellín

Estación móvil Universidad Pontificia Bolivariana (MOVIL-UPB) Medellín

Estación móvil INDESA (MOVIL-INDE) Sabaneta

Tendencia mesoescala

Edificio Miguel de Aguinaga (MED-AGUI) Medellín Corantioquia (MED-CORA) Medellín Éxito San Antonio (MED-EXSA) Medellín Centro Administrativo Municipal de Sabaneta (SAB-CAM) Sabaneta


12

3.2 URBANA

En el Valle de Aburrá, las emisiones por tráfico rodado son mayores en la zona centro del

municipio de Medellín, mientras que las mayores emisiones por fuentes fijas se concentran en

el municipio de Itagüí según el inventario (AMVA-UPB, 2011).

El sitio de monitoreo localizado en el Museo de Antioquia, municipio de Medellín, se

seleccionó con el objetivo de hacer seguimiento en áreas con gran concentración de emisiones

vehiculares, por ser un sector donde confluyen rutas de servicio público colectivo

intermunicipales y en general se identifica una actividad vehicular propia de los centros

urbanos.

La estación Planta de Tratamiento San Fernando está localizada sobre el eje central del valle y

representa un área con influencia de emisiones vehiculares e industriales. La estación Plaza

de Mercado en el municipio de Caldas, se ubica en un entorno con emisiones vehiculares

importantes por su cercanía al parque principal de este municipio.

Las estaciones Casa de Justicia y Colegio El Rosario, están ubicadas en el municipio de Itagüí,

el cual reporta mayores emisiones industriales según el inventario.

La estación localizada en el municipio de Girardota, se clasifica como urbana, la cual puede

verse afectada por las emisiones provenientes del corredor industrial que se asienta en este

municipio.

3.3 FONDO URBANO

Las estaciones de fondo urbano tienen la característica de estar ubicadas en núcleos urbanos

pero alejadas de vías de alto flujo vehicular o asentamientos industriales. De acuerdo con el

estudio de optimización de la red, se identificó la necesidad de una estación de este tipo en la

zona norte del valle y una segunda en la zona centro. Con este objetivo se seleccionaron la

Estación Universidad San Buenaventura, ubicada en el municipio de Bello y la estación

Universidad Nacional de Colombia, Núcleo El Volador en Medellín.


13

3.4 SUBURBANA

Las estaciones suburbanas se localizan en las laderas del valle, entorno que presenta unas

características particulares por las circulaciones del viento y su comportamiento como

sumideros de contaminantes que son emitidos en la zona centro del valle. En el Valle de

Aburrá se han definido las estaciones Concejo de Itagüí, Centro Administrativo Municipal de

La Estrella, Universidad de Medellín, Villa Hermosa y Loma Los Balsos Poblado, con el

propósito de conocer los niveles de contaminación en estos entornos.

3.5 TRÁFICO.

En el Valle de Aburrá, las estaciones Facultad de Minas de la Universidad Nacional y

Politécnico Jaime Isaza Cadavid, han servido como referente para evaluar el impacto del

mejoramiento de los combustibles, por su ubicación estratégica en inmediaciones de vías de

alto flujo vehicular. Los niveles de contaminación monitoreados, son susceptibles de la

actividad en la vía, como lo evidencia el incremento significativo de las concentraciones de

PM10 en la estación Facultad de Minas en el 2012, debido a la ampliación de la vía al mar.

La unidad móvil operó durante el período julio-septiembre de 2012 en la Universidad

Pontificia Bolivariana, con el objetivo de monitorear el impacto de la Avenida Bolivariana, por

lo que se clasificó como estación de propósito especial para evaluar tráfico urbano. A la fecha

sirve con este mismo objetivo para medir el impacto de la Avenida Las Vegas, estando ubicada

en la Unidad Deportiva INDESA (Sede norte) del municipio de Sabaneta.

3.6 TENDENCIA MESOESCALA.

Las condiciones de microlocalización de una estación de calidad del aire, son determinantes

en la definición de los objetivos de vigilancia. Las estaciones Edificio Miguel de Aguinaga,

Corantioquia, Éxito San Antonio y Centro Administrativo Municipal de Sabaneta están

ubicadas en áreas urbanas a una altura superior a los 15 metros sobre el nivel del suelo, que si

bien no permiten medir la exposición de la población, entregan información de los fenómenos

de mezcla de los contaminantes y la tendencia de los datos de calidad del aire y

meteorológicos.


14

4 REANALISIS DE LOS DATOS DE CALIDAD DEL AIRE

Actualmente existen en la red 34 equipos automáticos de medida en continuo de parámetros

de calidad del aire, los cuales generan una gran cantidad de datos que deben ser validados

antes de proceder con su análisis e interpretación. Esta tarea hace parte del control de calidad

de la red y es realizada por el operador, la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín.

El procedimiento para la validación de datos de la Red de monitoreo de la calidad del aire del

Valle de Aburrá (AMVA-UNAL, 2011), se realiza en tres niveles: un primer nivel consiste en las

actividades de mantenimiento y calibración en cada estación conjuntamente con la

recopilación de los datos de campo; en el segundo nivel se identifican eventos como fallas de

potencia, fallas del instrumento o del sistema de adquisición de datos, entre otros y en el nivel

tres se identifican datos atípicos utilizando métodos gráficos y estadísticos.

Una de las tareas de la Universidad Pontificia Bolivariana en el Convenio 243 de 2012 es

apoyar la validación de datos de calidad del aire a partir del nivel tres que es ejecutado de

manera rutinaria por el operador, mediante el reanálisis de las series temporales y la

detección de datos erróneos, como garantía de confiabilidad para el posterior análisis de la

información. En esta labor se utilizan herramientas informáticas y el criterio del personal con

conocimiento en los factores que afectan el comportamiento espacio-temporal de las

concentraciones como el entorno inmediato de las estaciones, la distribución de las fuentes de

emisión, la dinámica de contaminantes y las condiciones meteorológicas.

La revisión de las series de datos se realiza con una frecuencia mensual y consiste en la

elaboración de indicadores (promedios horarios, octohorarios, diarios, máximos y mínimos)

que faciliten el examen de los datos en ventanas temporales anuales e interanuales, con el fin

de tener una perspectiva más amplia en el análisis del comportamiento de los datos.

Para la automatización de las tareas rutinarias requeridas en el proceso de reanálisis de los

datos de calidad del aire, se utiliza el aplicativo web ςIGMA, soportado en la base de datos

MySQL con licencia GPL, código php y javascript, actualmente en desarrollo por el equipo de

trabajo, el cual permite hacer consultas del histórico de los datos de las diferentes estaciones


15

de monitoreo de la red, el reanálisis de la información de calidad del aire, desde la

actualización de los datos de la red hasta su representación gráfica para la visualización de

comportamientos atípicos, además de los gráficos necesarios para el análisis de tendencias y

la definición de los índices de calidad del aire.

Los pasos a seguir para el procesamiento de los datos de calidad del aire en el aplicativo web

ςIGMA son:

Los datos son recibidos en formato Excel.

Los datos son estructurados según la base de datos y posteriormente convertidos a un

formato CSV para ser insertados en el aplicativo web. En esta tarea el personal técnico

invierte cuatro horas aproximadamente.

Se procede a la ejecución de la rutina de validación de datos dentro de los rangos máximos

y mínimos establecidos previamente, identificando mediante banderas aquellos que los

sobrepasen.

Se ejecutan las rutinas de elaboración de gráficos y verificación humana con la opción de

insertar nuevas banderas y comentarios.

Se analizan los datos apoyados en las diferentes graficas estadísticas y de

comportamiento.

A continuación se presenta una muestra de la estructura de tablas que conforman la base de

datos. En la Tabla 4.1 se aprecian los códigos de identificación asignados y las características

de localización de cada una de las estaciones, en la Tabla 4.2 los parámetros de comparación

por contaminante (en éste caso la norma colombiana) y en la Tabla 4.3 las concentraciones

por contaminante o “especie”, con la opción de asignar banderas y su respectivo comentario,

como resultado del proceso de reanálisis de los datos.

En la Figura 4.1 se muestra el tipo de gráfico generado para la visualización de los datos en las

series diaria, mensual, anual o interanual, función que es posible debido a que el eje “x” es

dinámico, permitiendo hacer desplazamientos en el eje. La consulta en el aplicativo web

ςIGMA se realiza por especie (tipo de contaminante), estación y fecha. En la parte superior de

la pantalla aparece información sobre la curva generada, como número de datos, máximo de


16

validación y norma. Los datos que corresponden a la asignación de una bandera se muestran

en la parte superior derecha de la gráfica.


17

Tabla 4.1. Códigos de identificación asignados en el aplicativo web ςIGMA y localización por estación de monitoreo.


18

Tabla 4.2. Parámetros de comparación (norma colombiana) por contaminante en el aplicativo web ςIGMA.

Tabla 4.3. Concentración por contaminante o especie en el aplicativo web ςIGMA.

NULL: no hay registro.


19

Figura 4.1. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM10 en el

aplicativo web ςIGMA.


20

4.1 APLICACIÓN DEL TEST DE LÍMITES.

Uno de los métodos de validación de datos referenciado en el Manual de operación de

sistemas de vigilancia de la calidad del aire del IDEAM, es el test de límites, el cual consiste en

definir el límite mínimo de validación como el valor mínimo positivo presentado por el

parámetro durante toda la historia de monitoreo y el límite máximo de validación como la

mediana más tres veces la amplitud intercuartílica del conjunto total de datos.

Mediante el aplicativo web ςIGMA los valores límite se fijan de manera automática por

parámetro y por estación y los datos que están por fuera de estos límites son identificados

mediante una bandera, para ser analizados como datos atípicos. Se procede por tanto a la

consulta con el operador de la red de los metadatos para determinar si son descartados. Es

importante destacar que la validación se hace sobre los datos brutos, es decir, se revisan los

archivos originales suministrados por el operador en el caso que se requiera invalidar un

dato.

En la aplicación del test de límites se utilizó la base de datos 2008-2012 para determinar el

mínimo y el máximo histórico. Los valores de validación se obtuvieron por parámetro y por

estación de monitoreo y de manera mensual, se identificaron los datos que estaban por fuera

de este intervalo, durante el período comprendido entre junio de 2012 y marzo de 2013. En el

caso de aquellas estaciones que entraron en funcionamiento en el 2012, se utilizó la

herramienta de visualización ςIGMA, para detectar comportamientos atípicos. Se recomienda

disponer de mínimo un año de datos para obtener los mínimos y máximos de validación. Los

resultados obtenidos para PM2.5 y PM10 se aprecian en la Tabla 4.4 y la Tabla 4.5.

Para el análisis de las concentraciones horarias de ozono, no se cuenta con suficiente

información histórica para determinar los valores mínimos y máximos de validación. Éste es

el caso de la estación ITA-CONC que inició operación en junio de 2012. La estación ITA-PTAR,

a pesar que inició operación en abril de 2011, sólo tiene registros de los meses de abril, mayo

y junio de 2011. Por esta razón las concentraciones horarias de ozono se analizaron utilizando

la herramienta de visualización ςIGMA, para detectar comportamientos atípicos.


21

En el caso del dióxido de nitrógeno tampoco se cuenta con un año de datos, por lo que

también se utilizó el aplicativo ςIGMA para realizar un examen visual de la evolución de las

concentraciones.

Tabla 4.4. Valores mínimos y máximos de validación para promedios diarios de PM2.5 y verificación para el período Junio 2012-Marzo 2013.

Estación

Período de obtención del

mínimo y máximo de validación

Mínimo de validación

µg/m3

Máximo de validación

µg/m3

Número de datos período

junio 2012-marzo 2013

que sobrepasan el mínimo de

validación

Número de datos período junio 2012-marzo

2013 que sobrepasan el

máximo de validación

Jardín Botánico Joaquín Antonio Uribe (MED-JABO)(1)

05/may/2011-30/may/2012 12,4 49 0 0

Universidad Nacional Núcleo El Volador (MED-UNNV)(2) - - - (2) (2)

Edificio Miguel de Aguinaga (MED-AGUI)

31/mar/2008-30/ may/2012 11 65 0 0

Lomas Los Balsos El Poblado (MED-POBL) - - - (2) (2)

Concejo de Itagüí (ITA-CONC) - - - (3) (3)

Casa de Justicia de Itagüí (ITA-CJUS) (4)

01/mar/2012-28/feb/2013 9 55 0 0

Museo de Antioquia (MED-MANT) - - - (5) (5)

Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid (MED-PJIC)

20/sep/2008- 30/ may/2012 2 63 0 0

Estación móvil INDESA (MOVIL-INDE) - - - (2) (2)

Corporación Universitaria Lasallista (CAL-LASA) - - - (6) (6)

(1) La comparación con los valores de validación se realiza para los datos del mes de junio 2012, debido a que la estación se trasladó en el mes de julio 2012 para la Universidad Nacional de Colombia, Núcleo El Volador

(2)La estación inició mediciones en septiembre de 2012 por lo que no se tiene información suficiente para obtener los valores de validación. (3)La estación inició mediciones en julio de 2012, por lo que no se tiene información suficiente para obtener los valores de validación. (4)La comparación con los valores de validación se realiza para los datos del mes de marzo 2013. (5) La estación inició mediciones en diciembre de 2012. (6)La estación inició mediciones en octubre de 2012, por lo que no se tiene información suficiente para obtener los valores de validación.


22

Tabla 4.5. Valores mínimos y máximos de validación para promedios diarios de PM10 y verificación para el período Junio 2012-Marzo 2013.

Estación

Período de obtención del

mínimo y máximo de validación

Mínimo de validación

µg/m3

Máximo de validación

µg/m3


junio 2012-marzo 2013

que sobrepasan el mínimo de

validación


junio 2012-marzo 2013 que

sobrepasan el máximo de validación

Hospital San Vicente de Paul (BAR-HSVP)

12/abr/2008- 30/may/2012 9 78 0 0

Institución Educativa Colombia (GIR-IECO)

02/abr/2008- 30/may/2012 15 83 0 0

Hospital Santa Margarita (COP-HSMA)

12/abr/2008-30/may/2012 5 88 0 0

Éxito San Antonio (MED-EXSA)

28/mar/2008-30/may/2012 21 113 0 0

Universidad Nacional Facultad de Minas Bloque M2 (MED-UNFM) (1)

12/abr/2008-31/12/2011 19(2) 142(2) 0 0

Corantioquia (MED-CORA) 01/ene/2009-31/12/2011 11 102 0 0

Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid (MED-PJIC) (3)

10/abr/2008-30/may/2012 11 114 0 0

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales San Fernando (ITA-PTAR)

28/mar/2008-30/may/2012 13 130 0 0

Colegio El Rosario Sociedad San Vicente de Paul (ITA-CRSV)

02/abr/2008-30/may/2012 22 117 0 0

Centro Administrativo Municipal de Sabaneta (SAB-CAM)

15/abr/2008-30/may/2012 13 105 0 0

Concejo de Itagüí (ITA-CONC)(4) - - - (4) (4)

Centro Administrativo Municipal de La Estrella (EST-CAM)

12/abr/2008-30/may/2012 11 101 0 0

Plaza de Mercado de Caldas Coperplaza (CAL-PMER)(5)

12/abr/2008-30/may/2012 11 128 0 0

(1) Los datos corresponden al equipo PM10 manual. El equipo PM10 automático reinició operación el 17 de agosto de 2012. (2) En la determinación del mínimo y máximo de validación no se incluyeron los datos de enero a mayo de 2012, porque las concentraciones presentaban un comportamiento diferente a la tendencia histórica, a causa de la ampliación de la vía ubicada a menos de 10 metros de la estación. (3)Los datos corresponden al equipo PM10 manual. El equipo PM10 automático entró en operación en octubre de 2012. (4) La estación inició mediciones en julio de 2012, por lo que no se tiene información suficiente para obtener los valores de validación. (5)Los datos corresponden al equipo PM10 automático.


23

En la Figura 4.2 y la Figura 4.3 se presentan ejemplos de la identificación de datos atípicos

mediante la verificación del mínimo y máximo de validación en el aplicativo web ςIGMA, en el

cual se utilizó la base de datos 2008-2012.

Figura 4.2. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM2.5 en la

estación Politécnico Jaime Isaza Cadavid, mediante el aplicativo web ςIGMA. Marzo 2009-Marzo 2013.


24

Figura 4.3. Visualización de las series temporales de los promedios diarios de PM10 en la

estación Hospital San Vicente de Paul en Barbosa, mediante el aplicativo web ςIGMA. Abril 2008-Marzo 2013.

Visualización de la base de datos completa

Visualización de los datos de julio 2012 a marzo 2013

En la Figura 4.4 y la Figura 4.5 se presentan ejemplos de la visualización de los datos horarios

de ozono mediante la herramienta ςIGMA.


25

Figura 4.4. Visualización de los datos horarios de ozono en la estación Concejo de Itagüí,

mediante el aplicativo web ςIGMA, Septiembre 2012-Marzo 2013.

Figura 4.5. Visualización de los datos horarios de ozono en la estación Parque de las Aguas en

Barbosa, mediante el aplicativo web ςIGMA, Noviembre 2012-Marzo 2013.


26

En el proceso de visualización de los datos diarios de dióxido de nitrógeno, se identificó un

comportamiento no habitual en los datos del mes de diciembre 2012 en la estación

Universidad San Buenaventura de Bello. A partir del 18 de diciembre, día en el que se realizó

calibración del equipo, se identificó un desplazamiento de la línea base, reflejado en un nivel

de concentraciones más altas en comparación con los meses anteriores. Entre junio y el 18 de

diciembre de 2012 la línea base es de 3 ppb como concentración diaria y a partir de allí la

línea base se incrementa a 6 ppb. Este comportamiento fue informado al operador de la red,

quien reportó que no se presentaron inconvenientes con la calibración del equipo y que es

preciso considerar otros factores que pudieron incidir en el incremento de las

concentraciones. Por lo anterior se viene realizando seguimiento a este parámetro y se tiene

que en el mes de marzo 2013, la línea base volvió a disminuir a 3 ppb. Este comportamiento

es ilustrado en la Figura 4.6.

Figura 4.6. Visualización de los datos diarios de NO2 en la estación BEL-USBV, mediante el

aplicativo web ςIGMA, Junio 2012-Marzo 2013.

En la Figura 4.7 se presenta otro ejemplo del examen visual de los datos diarios de NO2, en

este caso, la estación ubicada en la Universidad Nacional Núcleo El Volador. Se observa que los

datos guardan un comportamiento similar a los meses anteriores y no se identifican datos

atípicos.


27

Figura 4.7. Visualización de los datos diarios de NO2 en la estación Universidad Nacional

Núcleo El Volador, mediante el aplicativo web ςIGMA. Septiembre 2012-Marzo 2013.

En el proceso de visualización de las concentraciones promedio horarias de dióxido de

nitrógeno en la unidad móvil ubicada en la Unidad Deportiva INDESA de Sabaneta, se

identificó un comportamiento atípico en los datos de noviembre y diciembre 2012, debido a

que el primer pico del día se estaba registrando a las 12 del mediodía y no en las horas de la

mañana como es lo habitual en los contaminantes provenientes del tráfico rodado. En las

demás estaciones donde se monitorea NO2, el primer pico se registra a las 9 am, coincidiendo

con la mayor actividad vehicular en las horas de la mañana.

Al revisar la curva de octubre 2012 en la estación INDESA, el comportamiento promedio es el

esperado, pero a partir de noviembre las máximas concentraciones se registran al mediodía,

coincidiendo con las máximas de ozono. Este comportamiento fue informado al operador de la

red, quien reportó que no se identificaron inconvenientes con el equipo.


28

Figura 4.8. Visualización de las concentraciones promedio horarias de NO2 en la estación MOVIL-INDE,

mediante el aplicativo web ςIGMA, Octubre-Diciembre 2012. Octubre Noviembre

Diciembre

4.2 COMPARACIÓN DE LAS SERIES NUMÉRICAS.

Consiste en comparar las series de una misma variable entre grupos de estaciones en las

cuales el comportamiento del parámetro monitoreado sea similar. Este caso ocurre con los

contaminantes primarios provenientes del tráfico rodado, los cuales guardan una estrecha

relación con los picos de mayor actividad vehicular, resultando en un comportamiento

promedio horario muy definido.

En la Figura 4.9 y la Figura 4.10 se aprecian las concentraciones horarias y diarias de dióxido

de nitrógeno en diferentes entornos del Valle de Aburrá donde este contaminante es

monitoreado, condición que incide en los niveles registrados y que a su vez permite verificar

si las estaciones están cumpliendo con los objetivos de monitoreo definidos. Las curvas de

NO2 se presentan en dos gráficos para visualizar mejor el comportamiento del contaminante

por tipo de estación.

En general los niveles de NO2 siguen una pauta similar y oscilan en un rango específico en

cada grupo de estaciones seleccionado. En el caso de identificarse un comportamiento

anómalo en una estación, se procedería con la revisión de los datos en una gráfica del

aplicativo web ςIGMA que proporcione una mayor resolución.


29

En el primer grupo de estaciones de la Figura 4.9 la mayoría de las concentraciones son

inferiores a 180 µg/m3, los niveles más altos son registrados en la estación de tráfico (MED-

UNFM) y la estación urbana (MED-MANT), mientras que los niveles más bajos se registran en

la estación de fondo urbano (BEL-USBV), lo que guarda coherencia con los objetivos de

vigilancia de la red.

En el segundo grupo de estaciones predominan las concentraciones inferiores a 100 µg/m3,

los niveles más altos son registrados en la estación de tráfico (MOVIL-INDE) y en la estación

de fondo urbano (MED-UNNV). Los niveles más bajos se registran en la estación urbana (ITA-

CJUS), mostrando la mayor influencia de las emisiones provenientes del tráfico rodado en las

dos primeras estaciones.

Las concentraciones diarias de dióxido de nitrógeno son ilustradas en la Figura 4.10. En el

primer grupo las estaciones de tráfico y urbana registran los niveles más altos, evidenciando

una mayor influencia de las emisiones vehiculares en comparación con la estación de fondo

urbano, mientras que en el segundo grupo, esta influencia es mayor en las estaciones de

tráfico y fondo urbano.


30

Figura 4.9. Visualización de las concentraciones horarias de NO2, por tipo de estación, Marzo 2012-Marzo 2013.

Estaciones de referencia Tráfico: MED-UNFM, Urbana: MED-MANT, Fondo urbano: BEL-USBV

Estaciones de referencia Urbana: ITA-CJUS, Fondo urbano: MED-UNNV, Tráfico: MOVIL-INDE.


31

Figura 4.10. Visualización de las concentraciones diarias de NO2, por tipo de estación, Marzo 2012-Marzo 2013.

Estaciones de referencia Tráfico: MED-UNFM, Urbana: MED-MANT, Fondo urbano: BEL-USBV

Estaciones de referencia Urbana: ITA-CJUS, Fondo urbano: MED-UNNV, Tráfico: MOVIL-INDE.


32

El ozono es otro contaminante que tiene un comportamiento similar en las estaciones de una

misma zona. En la Figura 4.11 se aprecian las estaciones suburbanas localizadas en el costado

occidental y en el costado oriental del valle. En el costado occidental se registran

concentraciones horarias más altas que superan frecuentemente la norma de 120 µg/m3,

alcanzando un máximo de 232 µg/m3. En el costado oriental predominan las concentraciones

inferiores a 100 µg/m3. La estación MED-POBL registra concentraciones más bajas que la

estación MED-VIHE.


33

Figura 4.11. Visualización de las concentraciones horarias de ozono en estaciones suburbanas, Junio 2012-Marzo 2013.

Estaciones ubicadas en el costado occidental del valle.

Estaciones ubicadas en el costado oriental del valle.


34

5 ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE

Los indicadores de calidad del aire son una herramienta útil para comparar los niveles de

contaminación en diferentes estaciones de monitoreo e informar a la población, de manera

sencilla, sobre la calidad atmosférica en la zona donde habita y cómo puede verse afectada por

su exposición. Esto es posible gracias a que el indicador permite hacer una relación directa

entre los niveles de concentración del contaminante y los efectos en la salud.

En Colombia se utiliza el Índice de Calidad del Aire ICA, el cual ha sido adoptado de la Agencia

de Protección Ambiental de los Estados Unidos (U.S. EPA). El ICA es un valor adimensional

que oscila entre 0 y 500, el cual se asocia con una categoría cualitativa de calidad del aire y

ésta a su vez con los efectos en la salud. En la Tabla 5.1 se aprecian los puntos de corte del ICA

y en la Tabla 5.2 la relación directa con los efectos en la población.

El ICA incluye seis contaminantes: monóxido de carbono, dióxido de azufre, dióxido de

nitrógeno, partículas menores a 10 micrómetros, partículas menores a 2.5 micrómetros y

ozono. A partir de las concentraciones medidas por la red de monitoreo, es posible calcular un

valor del índice diario para cada contaminante. El valor del ICA más alto, será el ICA que se

reporta para ese día.

El ICA se determina para cada uno de los contaminantes y la calidad del aire se define por el

aquel que mayor subíndice genere, como resultado de la aplicación de la siguiente ecuación:

Donde:

Ip = índice del contaminante p

Cp = concentración medida para el contaminante p

BPHi = punto de corte mayor o igual a Cp

BPLo = punto de corte menor o igual a Cp


35

IHi = valor del Índice de Calidad del Aire correspondiente al BPHi

ILo = valor del Índice de Calidad del Aire correspondiente al BPLo

Tabla 5.1 Puntos de corte del ICA.

(1) Para O3 se calculará el índice usando promedios de 8 horas y de 1 hora. (2) Para NO2 se tendrán en cuenta valores únicamente por encima de 200 teniendo en cuenta que han sido tomado de valores y parámetros EPA. (3) Valores de concentraciones de 8 horas de ozono no definen valores más altos de ICA (w301). Los valores de ICA de 301 o mayores serán calculados con concentraciones de 1 hora de ozono. (4) Los números entre paréntesis se asocian valores de 1 hora que se utilizarán en esta categoría sólo si se superponen. Fuente: Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire. Manual de operación de sistemas de vigilancia de la calidad del aire. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Bogotá, 2010.


36

Tabla 5.2. Categoría de calidad del aire y efecto general en la salud.

Fuente: Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire. Manual de operación de sistemas de vigilancia de la calidad del aire. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Bogotá, 2010.

Con el siguiente ejemplo se ilustra la metodología de cálculo del Índice de Calidad del Aire:

En la estación de monitoreo localizada en el edificio Miguel de Aguinaga (MED-AGUI), la

concentración de PM2.5 medida el 7 de agosto de 2012 fue 16 µg/m3, aplicando la ecuación se

tiene:

I = ?

Cp = 16 µg/m3

BPHi = 40,4 µg/m3 (Tomado de la Tabla 5.1, puntos de corte del ICA)

BPLo = 15,5 µg/m3 (Tomado de la Tabla 5.1, puntos de corte del ICA)

IHi = 100 (Tomado de la Tabla 5.1, puntos de corte del ICA)

ILo = 51 (Tomado de la Tabla 5.1, puntos de corte del ICA)

I = 100 − 51

40,4 − 15,5 (16 − 15,5) + 51

I = 52


37

El ICA para PM2.5 registrado el 7 de agosto de 2012 fue 52, indicando una calidad del aire

“Moderada”, según la lectura en la Tabla 5.1. En la estación MED-AGUI también se monitorea

PM10, en el mismo día el ICA para este contaminante fue 21, lo que deriva en una calidad

atmosférica “Buena”. El contaminante que define la calidad del aire, conocido como máximo

operador, en la estación MED-AGUI para el 7 de agosto de 2012, es el PM2.5 porque el ICA

generado es mayor.

El ICA también se reporta en número de días, como resultado de identificar las categorías de

calidad atmosférica registradas en un determinado período de tiempo. Por ejemplo, durante el

mes de agosto de 2012, en la misma estación, 2 días la calidad del aire fue “Buena”, 27 días fue

“Moderada” y 2 días fue “Dañina para grupos sensibles”. En la Tabla 5.2 es posible conocer los

efectos generales y las acciones preventivas asociadas a cada categoría de calidad del aire.


38

6 CUMPLIMIENTO DE LA NORMA Y CALIDAD DEL AIRE EN EL VALLE DE ABURRÁ

Durante el 2012 se presentaron excedencias de los límites recomendados por la norma

colombiana de calidad del aire (Resolución 610 de 2010 Ministerio de Ambiente, Vivienda y

Desarrollo Territorial) para material particulado PM10, material particulado PM2.5, ozono y

dióxido de nitrógeno. Las estaciones que tienen como objetivo de vigilancia el impacto del

tráfico urbano, registraron las máximas concentraciones de PM10 y PM2.5, mientras que en

las estaciones suburbanas se alcanzaron las máximas concentraciones horarias y octohorarias

de ozono. Dichas estaciones también reportaron el mayor número de excedencias de la norma

colombiana.

Las concentraciones de material particulado total y monóxido de carbono, se mantuvieron

dentro de los valores recomendados por la norma colombiana de calidad del aire.

La evaluación del Índice de Calidad del Aire –ICA- en el 2012, muestra que los valores más

altos fueron alcanzados en las estaciones donde se monitorea el contaminante PM2.5. En las

diferentes estaciones predominó la calidad del aire “Moderada” y se registraron días con

calidad atmosférica “Dañina para grupos sensibles”.

Para el período comprendido entre enero y marzo de 2013, también se registraron

incumplimientos de la norma diaria de PM10 y PM2.5 y de la norma horaria y octohoraria de

ozono.

6.1 PARTÍCULAS SUSPENDIDAS TOTALES –PST-

Durante el 2012 se cumplieron los límites establecidos por la norma colombiana para

exposición crónica (100 µg/m3 como promedio anual) y para exposición aguda (300 µg/m3

como promedio diario) para PST, contaminante que es monitoreado en la estación urbana

localizada en el Colegio El Rosario del municipio de Itagüí (ITA-CRSV). En la Figura 6.1 se

observa que la concentración promedio anual fue 78 µg/m3 y la concentración máxima diaria

fue 154 µg/m3.


39

También se reportan los niveles de PST para el período comprendido entre enero y marzo de

2013, con 57 µg/m3 y 75 µg/m3 como concentración promedio y concentración máxima diaria.

En este período se cumple el límite establecido por la norma colombiana diaria.

Figura 6.1. Concentración promedio y máxima diaria de PST, discriminada por año, en la estación urbana ITA-CRSV. Período Enero 2012- Marzo 2013.

6.2 PARTÍCULAS MENORES A 10 MICRÓMETROS -PM10-

En el 2012, el indicador de la norma colombiana para exposición crónica (50 µg/m3 como

promedio anual), fue superado en estaciones de tráfico urbano, de tendencia y urbana.

También se presentaron incumplimientos del indicador de la norma colombiana para

exposición aguda (100 µg/m3 como promedio de 24 horas), con un total de 30 excedencias

concentradas principalmente en una estación de tráfico urbano. Con respecto al Índice de

Calidad del Aire –ICA-, en las estaciones predominó una calidad del aire “Buena”, con

excepción de dos estaciones urbanas.

78

57

154

75

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2012 Ene-Mar/2013

ITA-CRSV

µg/m3

Promedio µg/m3 Máximo diario µg/m3


40

En la Figura 6.2 se aprecia el cumplimiento de la norma colombiana de calidad del aire por

tipo de estación. Para hacer comparativos con la norma colombiana anual, se tuvieron en

cuenta solo aquellas estaciones que disponen de un mínimo de datos válidos del 75%1, según

los lineamientos establecidos por el Manual de operación de sistemas de vigilancia de la

calidad del aire en Colombia (IDEAM, 2010). En las estaciones urbanas la norma anual fue

superada en el 2012 con un promedio máximo de 62 µg/m3, seguido por las de tráfico urbano

con 57 µg/m3 y las de tendencia con 53 µg/m3.

Las concentraciones de PM10 medidas en el 2012, para períodos de exposición breve (24

horas), sobrepasaron el límite nacional de 100 µg/m3, en las estaciones de tráfico urbano,

tendencia y suburbanas, con valores de 336 µg/m3, 119 µg/m3 y 117 µg/m3 y un total de

excedencias de 25, 4 y 1 respectivamente. En las estaciones urbanas, las concentraciones

estuvieron cerca al estándar alcanzando un máximo de 99 µg/m3. La estación de tráfico

urbano evidencia la influencia directa de las emisiones vehiculares en los niveles de calidad

del aire registrados.

Para el período comprendido entre enero y marzo de 2013, se reporta una superación de la

norma diaria en una estación urbana, con una concentración de 101 µg/m3.

Los resultados de la verificación del cumplimiento de la norma anual para cada una de las

estaciones, consignados en la Tabla 6.1, muestran superaciones en 3 de los 12 sitios

evaluados. En la Figura 6.3 se ilustran las concentraciones promedio de PM10 para el año

2012 y para el período comprendido entre enero y marzo de 2013. En el 2012 los promedios

más altos fueron registrados en las estaciones urbanas CAL-PMER (62 µg/m3) e ITA-CRSV (60

µg/m3), en la estación de tráfico urbano MED-UNFM (57 µg/m3) y de tendencia MED-EXSA

(53 µg/m3).

1 Existen estaciones que iniciaron la medición de PM10 en el segundo semestre de 2012 (BEL-USBV, ITA-CONC) y equipos que presentaron inconvenientes técnicos en su funcionamiento, reportando un total de datos válidos en el año inferior al 75%.


41

Figura 6.2. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana de calidad del aire de PM10, por tipo de estación, en el Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.

Promedio máximo anual

Concentración máxima diaria Excedencias de la norma diaria

37

62

38

5753

0

10

20

30

40

50

60

70

2012 2012 2012 2012 2012

Fondo Urbana Suburbana Tráfico urbano Tendencia

µg/m3

Promedio máximo µg/m3 Norma colombiana anual


42

Tabla 6.1. Concentraciones promedio de PM10 en el 2012 y comparación con la norma colombiana anual de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá.

Tipo de estación Estación

Datos válidos

en %

Promedio anual µg/m3

Cumple norma anual de 50 µg/m3

Fondo BAR-HSVP 90 32 SI COP-HSMA 92 37 SI

Fondo urbano BEL-USBV 9 34 (1)

Urbana

GIR-IECO 78 40 SI ITA-PTAR 89 36 SI ITA-CRSV 64 60 (1)

CAL-PMER (PM10 manual) 88 46 SI

CAL-PMER (PM10 automático) 85 62 NO

Suburbana ITA-CONC 48 40 (1) EST-CAM 89 38 SI

Tráfico urbano

MED-UNFM (PM10 manual) 172(2) 57 NO

MED-UNFM (PM10 automático) 27 56 (1)

MED-PJIC (PM10 manual) 84 48 SI

MED-PJIC (PM10 automático) 50 45 (1)

Tendencia

MED-AGUI 90 46 SI MED-CORA 91 40 SI MED-EXSA 89 53 NO SAB-CAM 84 45 SI

(1)No se puede comparar con la norma colombiana anual porque no cumple el mínimo de datos válidos de 75%. (2)En la estación se instaló un PM10 manual adicional, propiedad de la Universidad Nacional de Colombia, para dar una mayor cobertura en el seguimiento del contaminante.


43

Figura 6.3. Concentraciones promedio de PM10, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.


44

La evaluación de las concentraciones diarias de PM10 reportadas en el 2012 con respecto al

límite para exposición diaria de 100 µg/m3, se aprecia en la Tabla 6.2. En 4 de los 15 sitios en

los que se monitorea este contaminante, la norma fue superada y corresponden a la estación

de tráfico urbano MED-UNFM, las estaciones de tendencia MED-AGUI y MED-EXSA y la

estación suburbana EST-CAM.

Tabla 6.2. Concentraciones máximas diarias de PM10 en el 2012 y comparación con la norma colombiana diaria de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá.


Promedio máximo

diario µg/m3

Cumple norma diaria de

100 µg/m3

Fondo BAR-HSVP 68 SI COP-HSMA 93 SI

Fondo urbano BEL-USBV 54 SI

Urbana

GIR-IECO 69 SI ITA-PTAR 64 SI ITA-CRSV 87 SI

CAL-PMER (PM10 manual) 72 SI

CAL-PMER (PM10 automático) 99 SI

Suburbana ITA-CONC 73 SI EST-CAM 117 NO

Tráfico urbano

MED-UNFM (PM10 manual) 336 NO

MED-UNFM (PM10 automático) 94 SI

MED-PJIC (PM10 manual) 85 SI

MED-PJIC (PM10 automático) 95 SI

Tendencia

MED-AGUI 119 NO MED-CORA 93 SI MED-EXSA 106 NO SAB-CAM 94 SI

La estación de tráfico urbano localizada en la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de

Colombia, presentó la máxima concentración diaria (336 µg/m3) y el mayor número de días

sobre la norma, con 25 de los 30 registrados por la red en el 2012. Estas excedencias de la

norma ocurrieron en el período comprendido entre enero y junio, coincidiendo con los

trabajos de ampliación de la vía al mar en el sector. A marzo de 2013 se presentó un


45

incumplimiento del indicador de la norma diaria en la estación urbana CAL-PMER, con una

concentración de 101 µg/m3. En la Figura 6.4 y la Figura 6.5 se aprecian estos resultados.


46

Figura 6.4. Concentraciones máximas diarias de PM10, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.


47

Figura 6.5. Excedencias de la norma diaria de PM10, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.

En la Figura 6.6 se presentan los resultados del Índice de Calidad del Aire por PM10 en

número de días para el año 2012, en aquellas estaciones de monitoreo en las que éste

contaminante actúa como máximo operador al generar los mayores valores del ICA. En 9 de

las 11 estaciones predomina la calidad del aire “Buena” por PM10, mientras que en las

estaciones urbanas ITA-CRSV y CAL-PMER2, predomina la calidad del aire “Moderada”. Los

resultados del ICA por PM10 para el período enero-marzo de 2013 se aprecian en la Figura

6.7.

En las estaciones urbanas ITA-CRSV y CAL-PMER continúa predominando la calidad del aire

“Moderada”. Adicionalmente la estación de tendencia MED-EXSA viene registrando un mayor

número de días con calidad del aire “Moderada”.

2 ICA calculado a partir de las concentraciones medidas con el equipo PM10 automático. Las diferencias en los resultados obtenidos con el equipo manual, obedecen a que el sistema automático permite medir picos horarios y de allí que registre los máximos promedios diarios.


48

Figura 6.6. Índice de Calidad del Aire por PM10 en el Valle de Aburrá, para el año 2012. Días con calidad del aire Buena Días con calidad del aire Moderada

Días con calidad del aire Dañina para grupos sensibles Días con calidad del aire Dañina a la salud

Estaciones de fondo Estación suburbana Estación urbana

Estaciones urbanas

Estación de tráfico urbano Estaciones de tendencia

106

4

Barbosa-Hospital San Vicente de Paul 2012

103

9

Copacabana-Hospital Santa Margarita 2012

102

6

Estrella-Centro Administrativo Municipal 2012

262

24

Girardota-Institución Educativa Colombia 2012

103

5

Itagüí-Planta de tratamiento San Fernando 2012

72

163

Itagüí-Colegio el Rosario San Vicente de Paul 2012

80

231

Caldas-Coperplaza PM10(A) 2012

87

20

Caldas-Coperplaza PM10(M) 2012

149

51

8

2

Medellín-Universidad Nacional Facultad de Minas PM10(M) 2012

98

13

Medellín-Corantioquia 2012

188

139

Medellín-Éxito San Antonio 2012

79

24

Sabaneta-Centro Administrativo Municipal 2012


49

Figura 6.7. Índice de Calidad del Aire por PM10 en el Valle de Aburrá, período Enero-Marzo de 2013. Días con calidad del aire Buena Días con calidad del aire Moderada


Estaciones de fondo Estación suburbana Estación urbana

Estaciones urbanas

Estación de tráfico urbano Estaciones de tendencia

28

Barbosa-Hospital San Vicente de Paul Ene-Mar/2013

25

3

Copacabana-Hospital Santa Margarita Ene-Mar/2013

22

6

Estrella-Centro Administrativo Municipal Ene-Mar/2013

48

27

Girardota-Institución Educativa Colombia Ene-Mar/2013

23

1

Itagüí-Planta de tratamiento San Fernando Ene-Mar/2013

10

78

Itagüí-Colegio el Rosario San Vicente de Paul Ene-Mar/2013

3

70

Caldas-Coperplaza PM10(A) Ene-Mar/2013

1415

Caldas-Coperplaza PM10(M) Ene-Mar/2013

41

2

Medellín-Universidad Nacional Facultad de Minas PM10(M) Ene-Mar/2013

29

Medellín-Corantioquia Ene-Mar/2013

34

52

Medellín-Éxito San Antonio Ene-Mar/2013

24

3

Sabaneta-Centro Administrativo Municipal Ene-Mar/2013


50

6.3 PARTÍCULAS MENORES A 2.5 MICRÓMETROS -PM2.5-

El PM2.5 continúa siendo el contaminante que genera un mayor deterioro de la calidad del

aire en el Valle de Aburrá. En el 2012, el Índice de Calidad del Aire –ICA-, reportó los mayores

valores en comparación con los demás contaminantes, generando días con calidad

atmosférica “Dañina para grupos sensibles”. El indicador de la norma colombiana para

exposición de 24 horas fue superado en estaciones urbanas, de tráfico urbano y de tendencia,

con un total de 11 excedencias.

En la Figura 6.8 se aprecia el cumplimiento de la norma colombiana diaria por tipo de

estación. En el caso del indicador de la norma anual de 25 µg/m3, sólo fue posible verificar su

cumplimiento en la estación de tráfico urbano localizada en el Politécnico3, en tanto es la

única que dispone del mínimo de datos válidos requeridos. La estación reportó una media

anual de 23 µg/m3, cumpliendo así el estándar recomendado para la protección de la salud.

En el 2012, las estaciones de tráfico urbano reportaron una concentración máxima diaria de

69 µg/m3, seguida por las estaciones de tendencia con 63 µg/m3 y las urbanas con 62 µg/m3.

En este mismo orden, el total de excedencias de la norma diaria de PM2.5 por tipo de estación

fue 7, 3 y 1.

Para el período enero-marzo de 2013 el número de excedencias de la norma diaria es alto si

se compara con el reporte del 2012. Se ha registrado un total de 8 excedencias en las

estaciones urbanas y 5 en las de tráfico urbano. Este incremento en las concentraciones de

PM2.5 está asociado al comportamiento bimodal del material particulado en el Valle de

Aburrá (AMVA-UPB, 2010), en el que se identifican dos épocas del año con mayores

concentraciones, febrero-marzo y septiembre-octubre, que se caracterizan por la presencia de

lluvias. Según el informe mensual de meteorología4, en febrero de 2013 se registraron

precipitaciones fuertes en las estaciones de monitoreo ubicadas en los municipios de Medellín

e Itagüí.

3 El análisis de tendencia del PM2.5 en la estación Politécnico se presenta en el capítulo “Análisis de tendencias”. 4 Informe mensual de meteorología municipios de Medellín e Itagüí, Febrero de 2013. Convenio de Asociación No 243 de 2012. http://www.areadigital.gov.co/CalidadAire/Paginas/Evaluacion-y-Monitoreo.aspx

http://www.areadigital.gov.co/CalidadAire/Paginas/Evaluacion-y-Monitoreo.aspx

http://www.areadigital.gov.co/CalidadAire/Paginas/Evaluacion-y-Monitoreo.aspx


51

Figura 6.8. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana diaria de PM2.5, por tipo de estación, en el Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.

Concentración máxima diaria Excedencias de la norma diaria


52

En la Tabla 6.3 se aprecian las concentraciones promedio de PM2.5 en cada una de las

estaciones y la verificación del cumplimiento de la norma anual para el 2012. En la Figura 6.9

se ilustran estas concentraciones y además el promedio registrado en el período enero-marzo

de 2013.

En el 2012 los promedios más altos se registraron en las estación urbana MED-MANT (37

µg/m3) y de tráfico urbano MOVIL-INDE (30 µg/m3). Al mes de marzo de 2013, dichas

estaciones continúan registrando las máximas concentraciones de PM2.5 para períodos de

exposición breve (24 horas), con concentraciones de 40 µg/m3 y 38 µg/m3 respectivamente.

Tabla 6.3. Concentraciones promedio de PM2.5 en el 2012 y comparación con la norma colombiana anual de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá.


Datos válidos

en %


Cumple norma anual de 25 µg/m3

Fondo urbano MED-UNNV 24 27 (1)

Urbana MED-MANT 8 37 (1) ITA-CJUS 50 23 (1)

Suburbana MED-POBL 22 27 (1) ITA-CONC 45 25 (1) CAL-LASA 12 17 (1)

Tráfico urbano

MED-UNFM 15 21 (1) MED-PJIC 76 23 SI

MOVIL-UPB 33 27 (1) MOVIL-INDE 25 30 (1)

Tendencia MED-AGUI 68 26 (1) Nota: Existen estaciones que iniciaron la medición de PM2.5 en el segundo semestre de 2012 y equipos que presentaron inconvenientes técnicos en su funcionamiento, reportando un total de datos válidos en el año inferior al 75%. (1)No se puede comparar con la norma anual colombiana porque no cumple el mínimo de datos válidos de 75%.


53

Figura 6.9. Concentraciones promedio de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.


54

La evaluación de las concentraciones diarias de PM2.5 reportadas en el 2012, con respecto al

límite para exposición diaria de 50 µg/m3, se aprecia en la Tabla 6.4. En 5 de los 11 sitios en

los que se monitorea este contaminante, la norma diaria fue superada y 3 de ellos están

ubicados a menos de 10 metros de vías de alto flujo vehicular, evidenciando la influencia

directa de esta fuente en los niveles de calidad del aire.

Tabla 6.4. Concentraciones máximas diarias de PM2.5 en el 2012 y comparación con la norma colombiana diaria de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá.


Promedio máximo

diario µg/m3

Cumple norma diaria de 50

µg/m3

Fondo urbano MED-UNNV 48 SI

Urbana MED-MANT 49 SI ITA-CJUS 62 NO

Suburbana MED-POBL 38 SI ITA-CONC 49 SI CAL-LASA 33 SI

Tráfico urbano

MED-UNFM 54 NO MED-PJIC 53 NO

MOVIL-UPB 69 NO MOVIL-INDE 48 SI

Tendencia MED-AGUI 63 NO

En la Figura 6.10 se ilustran las concentraciones máximas diarias de PM2.5 en cada una de las

estaciones y en la Figura 6.11 se muestran los días sobre la norma para el año 2012 y para el

período comprendido entre enero y marzo de 2013.

En el 2012 las máximas concentraciones diarias fueron registradas en la estación de tráfico

urbano MOVIL-UPB (69 µg/m3), la estación de tendencia MED-AGUI (63 µg/m3) y la estación

urbana ITA-CJUS (62 µg/m3). El indicador de la norma diaria fue superado en las estaciones

de tráfico urbano MOVIL-UPB (5 excedencias), MOVIL-PJIC (1 excedencia) y MOVIL-UNFM (1

excedencia); estación de tendencia MED-AGUI (3 excedencias) y estación urbana ITA-CJUS (1

excedencia).

Entre enero y marzo de 2013 se viene incumpliendo el indicador de la norma diaria de PM2.5

con 3 excedencias en MOVIL-INDE, una excedencia en MED-PJIC, 8 excedencias en MED-

MANT y una excedencia en CAL-LASA.


55

Figura 6.10. Concentraciones máximas diarias de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.


56

Figura 6.11. Excedencias de la norma diaria de PM2.5, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Enero 2012- Marzo 2013.


57

En la Figura 6.12 se presentan los resultados del Índice de Calidad del Aire por PM2.5 en

número de días, para el año 2012, en aquellas estaciones de monitoreo en las que este

contaminante actúa como máximo operador al generar los mayores valores del ICA.

En los 10 sitios de medición predominaron los días con calidad del aire “Moderada” por

PM2.5, los cuales representan mínimo el 54% del total de días monitoreados. Con excepción

de las estaciones suburbanas MED-POBL y CAL-LASA, en todos los tipos de estaciones se

registraron días con calidad atmosférica “Dañina para grupos sensibles” y sólo en la estación

de tráfico urbano MOVIL-UPB, se presentó un día con calidad del aire “Dañina a la salud”.

El ICA por PM2.5 para el período comprendido entre enero y marzo de 2013 se aprecia en la

Figura 6.13.


58

Figura 6.12. Índice de Calidad del Aire por PM2.5 en el Valle de Aburrá, para el año 2012.

Días con calidad del aire Buena Días con calidad del aire Moderada


Estación de fondo urbano Estaciones urbanas

Estaciones suburbanas

Estaciones de tráfico urbano Estación de tendencia

3

84

2

Medellín-Univ. Nacional Núcleo El Volador 2012

21

7

Medellín-Museo de Antioquia 2012

21

158

4Itagüí-Casa de Justicia 2012

2

79

Medellín-Poblado UNE Los Balsos 2012

6

155

3

Itagüí-Instit. Educativa Concejo Municipal 2012

20

23

Caldas-Corp. Universitaria Lasallista 2012

47

230

2

Medellín-Politécnico Jaime Isaza Cadavid 2012

16

91

14

1

Móvil-Univ. Pontificia Bolivariana 20121

79

10

Móvil-Unidad Deportiva Indesa Sabaneta 20127

235

8

Medellín-Aguinaga 2012


59

Figura 6.13. Índice de Calidad del Aire por PM2.5 en el Valle de Aburrá, período Enero-Marzo 2013. Días con calidad del aire Buena Días con calidad del aire Moderada


Estación de fondo urbano Estaciones urbanas

Estaciones suburbanas

Estaciones de tráfico urbano

61

21

Medellín-Univ. Nacional Núcleo El Volador Ene-Mar/2013

45

40

Medellín-Museo de Antioquia Ene-Mar/2013

71

6

Itagüí-Casa de Justicia Ene-Mar/2013

1

80

5

Medellín-Poblado UNE Los Balsos Ene-Mar/2013

1

73

8

Itagüí-Instit. Educativa Concejo Municipal Ene-Mar/2013 1

70

6

Caldas-Corp. Universitaria Lasallista Ene-Mar/2013

4

63

1

Medellín-Politécnico Jaime Isaza Cadavid Ene-Mar/2013

47

26

Móvil-Unidad Deportiva Indesa Sabaneta Ene-Mar/2013


60

6.4 OZONO

El ozono es el contaminante criterio que más reporta incumplimientos de la norma

colombiana de calidad del aire en el Valle de Aburrá. En el 2012, los límites para exposición

aguda (120 µg/m3 como promedio horario y 80 µg/m3 como promedio octohorario) fueron

superados en todos los entornos en los que se monitorea este contaminante, como son las

estaciones de fondo, fondo urbano, urbanas, suburbanas y de tráfico urbano. No obstante,

cuando se evalúa el efecto a la salud del ozono, según la metodología del Índice de Calidad del

Aire –ICA-, predomina una calidad atmosférica “Buena” en las estaciones de monitoreo,

debido a que las concentraciones no alcanzan a superar el umbral en el que se han

identificado efectos a la salud a causa de este contaminante.

El ozono, conjuntamente con las partículas menores a 2.5 micrómetros -PM2.5-, son

considerados contaminantes críticos en el Valle de Aburrá y su control se ha priorizado en la

implementación del Plan de Descontaminación del Aire.

En Figura 6.14 se presenta la revisión del indicador de cumplimiento de la norma de ozono,

por tipo de estación, para el año 2012 y para el período comprendido entre enero y marzo de

2013. El cálculo de las excedencias de la norma, se realizó contabilizando solamente una

excedencia (horaria u octohoraria) por día5, con el fin de abordar posteriormente un análisis

en períodos anuales, como lo establece el Manual de operación de sistemas de vigilancia de la

calidad del aire en Colombia (IDEAM, 2010).

En las estaciones suburbanas se reportan el mayor número de días sobre la norma de ozono,

tal como se aprecia en la Figura 6.14. Las estaciones suburbanas están localizadas en las

laderas del valle, entornos que actúan como sumideros de los contaminantes emitidos en

zonas concéntricas, debido a los procesos de transformación química en la atmósfera y el

transporte de contaminantes por acción del viento.

5 En el Informe final por municipio del Convenio 243 de 2012, se totalizaron las excedencias horarias y octohorarias por año, en las estaciones que miden ozono.


61

En el 2012, las estaciones suburbanas alcanzaron a registrar 76 días con excedencias, seguido

por las estaciones de fondo urbano y tráfico urbano, con 20 y 9 días respectivamente. Cabe

anotar que las estaciones suburbanas iniciaron operación en el segundo semestre del 2012.

La máxima concentración horaria fue registrada en las estaciones suburbanas con 222 µg/m3,

205 µg/m3 en las estaciones de fondo urbano y 161 µg/m3 en las de tráfico urbano. La máxima

concentración octohoraria se registró en las estaciones de fondo urbano con 134 µg/m3,

seguido por las estaciones suburbanas y de tráfico urbano con 126 µg/m3 y 98 µg/m3

respectivamente.

Para el período enero-marzo de 2013, los valores límites para exposición aguda de 120

µg/m3 como promedio horario y 80 µg/m3 como promedio octohorario, fueron superados en

todos los tipos de estaciones, con excepción de la estación de fondo, en la que se registró un

máximo promedio horario de 99 µg/m3.

En el período Abril 2012-Marzo 2013, el mes de marzo fue el que registró el mayor número de

días sobre la norma de ozono. En la Figura 6.15 se observa que en marzo 2013, las estaciones

suburbanas reportaron un máximo de 86 días con excedencias, 3 días en las estaciones de

fondo urbano y 2 días en las estaciones de fondo.

Los resultados de la verificación del cumplimiento de la norma de ozono en el 2012, para cada

una de las estaciones, se aprecian en la Tabla 6.5. El límite permisible para períodos de

exposición de una hora y 8 horas fue superado en todas las estaciones, con excepción de la

estación suburbana MED-POBL en la que se cumplió el estándar de 8 horas.

En la Figura 6.16 se ilustran los promedios máximos para el año 2012 y para el período

comprendido entre enero y marzo de 2013. En el 2012 los promedios horarios más altos

fueron registrados en las estaciones suburbanas MED-VIHE (222 µg/m3) e ITA-CONC (195

µg/m3) y la estación de fondo urbano MED-UNNV (205 µg/m3). Los máximos promedios

octohorarios alcanzados fueron 134 µg/m3 en MED-UNNV, 126 µg/m3 en ITA-CON y 117

µg/m3 en MED-UDEM.


62

Figura 6.14. Evaluación del cumplimiento de la norma colombiana de ozono, por tipo de estación, en el Valle de Aburrá. Período Abril 2012 – Marzo de 2013.

Máximo de días sobre la norma

Máximo promedio horario Máximo promedio octohorario


63

Figura 6.15. Máximo de días sobre la norma de ozono por tipo de estación, discriminados por mes, en el Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013.

Tabla 6.5. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de ozono en el 2012 y

comparación con la norma colombiana de calidad del aire en la estaciones del Valle de Aburrá. Tipo de estación Estación

Promedio máximo 1 hr

µg/m3

Cumple norma de 120 µg/m3

Promedio máximo 8 hr

µg/m3

Cumple norma de 80 µg/m3

Fondo BAR-PAGU 150 NO 90 NO

Fondo urbano BEL-USBV 138 NO 90 NO MED-UNNV 205 NO 134 NO

Urbana ITA-PTAR 128 NO 90 NO

Suburbana

MED-VIHE 222 NO 108 NO MED-POBL 153 NO 77 SI MED-UDEM 187 NO 117 NO ITA-CONC 195 NO 126 NO CAL-LASA 142 NO 88 NO

Tráfico MOVIL-UPB 161 NO 98 NO MOVIL-INDE 136 NO 90 NO

0102030405060708090

100

abr-12 may-12 jun-12 jul-12 ago-12 sep-12 oct-12 nov-12 dic-12 ene-13 feb-13 mar-13

abr-12 may-12 jun-12 jul-12 ago-12 sep-12 oct-12 nov-12 dic-12 ene-13 feb-13 mar-13TRÁFICO 0 0 1 1 3 4 3 3 2 3 2 0FONDO URBANO 9 11 1 2 5 3URBANA 0 0 0 5 0 0 0SUBURBANA 1 12 35 38 25 31 40 63 86FONDO 0 1 1 0 3 2

Días con excedencias


64

Figura 6.16. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de ozono, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013.


65

En el 2012, las estaciones suburbanas ITA-CONC, MED-UDEM y MED-VIHE registraron 76, 30

y 28 días sobre la norma de ozono respectivamente. Al mes de marzo de 2013, dichas

estaciones continúan generando un mayor número de días sobre la norma, con 59, 38 y 31

días. En la Figura 6.17 se aprecian los días con excedencias para cada una de las estaciones de

monitoreo.

Figura 6.17. Días sobre la norma de ozono, discriminados por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Abril 2012-Marzo de 2013.

En las estaciones donde se monitorea el ozono predomina una calidad del aire “Buena”, solo 5

de 11 estaciones alcanzaron a generar, durante el período Junio 2012-Marzo 2013, valores del

ICA superiores a 50, indicando una calidad atmosférica “Moderada”. En la Figura 6.18 se

observan los valores del ICA en dichas estaciones, calculados a partir de los promedios

octohorarios de ozono. Los promedios horarios de ozono no alcanzan los puntos de corte

establecidos por el indicador.


66

Figura 6.18. Índice de calidad del aire octohorario por ozono en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Junio 2012-Marzo de 2013

1-50 Buena 51-100 Moderada 101-150 Dañina para grupos sensibles


67

Figura 6.18 continuación. Índice de calidad del aire octohorario por ozono en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Junio 2012-Marzo de 2013.



68

6.5 DIÓXIDO DE NITRÓGENO

Los niveles de dióxido de nitrógeno registrados en las estaciones de monitoreo del Valle de

Aburrá, son muy bajos en comparación con los valores límite establecidos en la norma

colombiana de calidad del aire, 150 µg/m3 para un tiempo de exposición diaria y 200 µg/m3

para exposición horaria. Durante el 2012, sólo un día se registraron 3 excedencias de la norma

horaria en una estación urbana.

En la Tabla 6.6 se aprecian las concentraciones promedio de NO2 en cada una de las

estaciones para el año 2012. No fue posible verificar el cumplimiento de la norma anual de

100 µg/m3, debido a que no se dispone del mínimo de datos válidos del 75%. El mayor

promedio fue alcanzado en la estación de tráfico urbano MED-UNFM con 39 µg/m3. En la

Figura 6.19 se ilustran estas concentraciones y además el promedio registrado en el período

enero-marzo de 2013.

Tabla 6.6. Concentraciones promedio de NO2 en las estaciones del Valle de Aburrá. Período 2012.


Datos válidos

en %


Fondo urbano BEL-USBV 54 11

MED-UNNV 26 33

Urbana MED-MANT 67 35 ITA-CJUS 38 20

Tráfico urbano MED-UNFM 30 39 MOVIL-UPB 20 38 MOVIL-INDE 24 28

Nota: Existen estaciones que iniciaron la medición de NO2 en el segundo semestre de 2012 y equipos que presentaron inconvenientes técnicos en su funcionamiento, reportando un total de datos válidos en el año inferior al 75%.

La evaluación de las concentraciones diarias de NO2 reportadas en el 2012, con respecto al

límite para exposición diaria y horaria, se aprecia en la Tabla 6.7. Únicamente en la estación

urbana MED-MANT la norma horaria de 200 µg/m3 fue superada con una concentración de

242 µg/m3 y también se registraron concentraciones de 240 µg/m3 y 211 µg/m3 que excedieron

el estándar. Estas superaciones se presentaron el 10 de marzo de 2012 en el período comprendido

entre las 17 y 19 horas del día. En la Figura 6.20 se ilustran las concentraciones máximas diarias

para el año 2012 y para el período enero-marzo de 2013.


69

Figura 6.19. Concentraciones promedio de NO2, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá. Período Marzo 2012- Marzo 2013.


70

Tabla 6.7. Concentraciones máximas diarias y horarias de NO2 en el 2012 y comparación con la norma colombiana de calidad del aire, en las estaciones del Valle de Aburrá.


Promedio máximo

diario µg/m3

Cumple norma diaria de

150 µg/m3

Promedio máximo

horario µg/m3

Cumple norma horaria de 200 µg/m3

Fondo urbano BEL-USBV 37 SI 91 SI

MED-UNNV 57 SI 134 SI

Urbana MED-MANT 108 SI 242 NO ITA-CJUS 46 SI 117 SI

Tráfico urbano MED-UNFM 75 SI 164 SI MOVIL-UPB 58 SI 130 SI MOVIL-INDE 44 SI 92 SI

Los niveles de NO2 monitoreados durante el período Marzo 2012-Marzo 2013, son tan bajos

que no alcanzan a reportar un Índice de Calidad del Aire –ICA-, el cual establece una categoría

atmosférica a partir del umbral de 1.219 µg/m3 como concentración horaria. Esto significa que

para los niveles registrados en la estación, no se asocian efectos en la salud de la población

según el indicador.


71

Figura 6.20. Concentraciones máximas diarias de NO2, discriminadas por año, en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá.

Período Marzo 2012- Marzo 2013.


72

6.6 MONÓXIDO DE CARBONO

Durante el 2012, se cumplieron los niveles permisibles establecidos en la norma colombiana

para exposición aguda (40.000 µg/m3 para una hora y 10.000 µg/m3 para 8 horas) al

monóxido de carbono. Las estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, registraron

concentraciones muy bajas en comparación estos valores límite. La máxima concentración

horaria fue 8.915 µg/m3 y la máxima octohoraria de 6.901 µg/m3, ambas registradas en la

estación de tráfico urbano MOVIL-UPB. Para el período Enero-Marzo 2013, se continúan

cumpliendo los estándares para este contaminante.

La evaluación de las concentraciones horarias y octohorarias de CO reportadas en el 2012,

con respecto a la norma colombiana, se aprecia en la Tabla 6.8. En la Figura 6.21 y la Figura

6.22 se ilustran estas concentraciones para el año 2012 y para el período Enero-Marzo 2013.

Tabla 6.8. Concentraciones máximas horarias y octohorarias de CO en el 2012 y comparación con la norma colombiana de calidad del aire, en la estaciones del Valle de Aburrá.


Promedio máximo horario µg/m3

Cumple norma horaria de

40.000 µg/m3

Promedio máximo

octohorario µg/m3

Cumple norma octohoraria de 10.000 µg/m3

Urbana MED-MANT 8.001 SI 6.229 SI

Suburbana MED-POBL(1) - - - - ITA-CONC 4.926 SI 4.503 SI

Tráfico urbano

MOVIL-UPB 8.915 SI 6.901 SI MOVIL-INDE 7.201 SI 4.420 SI

(1)Según la base de datos de la red de monitoreo, sólo se disponen de mediciones a partir del mes de marzo de 2013.

En las estaciones donde se monitorea el CO predomina una calidad del aire “Buena”, solo la

estación urbana MED-MANT y las estaciones de tráfico urbano MOVIL-UPB y MOVIL-INDE,

generaron valores del ICA superiores a 50, indicando una calidad atmosférica “Moderada”. En

la Figura 6.23 se observan los valores del ICA en dichas estaciones, calculados a partir de los

promedios octohorarios de CO.


73

Figura 6.21. Concentraciones horarias de CO en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Abril 2012-Marzo de 2013.


74

Figura 6.22. Concentraciones octohorarias de CO en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Abril 2012-Marzo de 2013.


75

Figura 6.22 continuación. Concentraciones octohorarias de CO en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Abril 2012-Marzo de 2013.


76

Figura 6.23. Índice de calidad del aire octohorario por monóxido de carbono en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Junio 2012-Marzo de 2013



77

Figura 6.23 continuación. Índice de calidad del aire octohorario por monóxido de carbono en estaciones de monitoreo del Valle de Aburrá, Período Abril 2012-Marzo de 2013



78

7 TENDENCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE

Los indicadores de tendencia se utilizan para conocer el comportamiento de los

contaminantes atmosféricos en el largo plazo y evaluar el impacto de las actuaciones en

prevención y control de la contaminación del aire que son llevadas a cabo por las autoridades

locales.

En el presente capítulo se presenta el análisis del comportamiento histórico de las

concentraciones de partículas menores a 10 micrómetros PM10 y partículas menores a 2.5

micrómetros PM2.5 y el Índice de Calidad del Aire –ICA- para ambos contaminantes.

7.1 PARTÍCULAS MENORES A 10 MICRÓMETROS PM10

El comportamiento de las partículas PM10, para el período 2008-2012, muestra una

disminución del promedio anual en los últimos años en las diferentes estaciones del Valle de

Aburrá, lo que significa una disminución de los niveles de exposición crónica de la población a

este contaminante. En la Figura 7.1 se aprecian el comportamiento anual del PM10.

Los niveles de PM10 que viene registrando la estación Barbosa en los últimos cinco años, son

inferiores a los reportados en los demás sitios de monitoreo, los cuales oscilaron entre 31

µg/m3 y 39 µg/m3, con un promedio de 32 µg/m3 en el 2012, valor que representa la

concentración de fondo para el valle.


79

Figura 7.1. Comportamiento histórico del promedio anual de PM10 en el Valle de Aburrá. Período 2008-2012.

Elaboración propia a partir de los datos de la red de monitoreo del Valle de Aburrá.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

2008

2009

2010

2011

2012

BAR-HSVP COP-HSM GIR-IECO ITA-CRSV CAL-PMER ITA-PTAR ITA-DITA EST-CAM MED-UNFM MED-PJIC MED-CORA MED-EXSA SAB-CAM MED-AGUI

Estaciones de fondo Estaciones urbanas Estaciónsuburbana

Estaciones de tráfico urbano Estaciones de tendencia

µg/m3


80

En la Figura 7.2 se aprecia la evolución de los niveles de PM10 en tres tipos de estaciones del

Valle de Aburrá. Las concentraciones de PM10 en la estación urbana muestran una

disminución en los últimos años, alcanzando niveles por debajo de los 60 µg/m3. La estación

de propósito especial para evaluar el impacto del tráfico, reporta niveles superiores a la

estación urbana y ha permitido medir el incremento de las concentraciones de PM10 debido a

la actividad en la vía, en este caso particular, la ampliación de la vía al mar. Las

concentraciones de fondo para el Valle de Aburrá han sido inferiores a los 40 µg/m3 en los

últimos años.

Figura 7.2. Promedio anual de las concentraciones de PM10 por tipo de estación.

Período 2008-2012.

Estaciones de referencia: Fondo (BAR-HSVP), Urbana (ITA-CRSV) y Tráfico (MED-UNFM). Elaboración propia a partir de los datos de la red de monitoreo del Valle de Aburrá.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2008 2009 2010 2011 2012

ug/m3

FONDO URBANA TRAFICO


81

El PM10 viene siendo monitoreado desde el 2003 en dos estaciones de tendencia, localizadas

en áreas urbanas del valle, a una altura superior a los 15 metros sobre el nivel del suelo. Para

revisar el comportamiento anual se utilizan indicadores estadísticos como el percentil 25 y

75, el promedio, los máximos y mínimos. El percentil 25 y 75 señalan la concentración debajo

de la cual se encuentra el 25% y 75% de los datos. La diferencia entre estos dos percentiles se

denomina amplitud intercuartil y es una medida que concentra el 50% de los datos alrededor

de la mediana, lo que permite caracterizar el comportamiento de registros cotidianos del

contaminante, al evitar los valores altos.

En la Figura 7.3 se aprecia la evolución anual del PM10 en las estaciones Aguinaga (MED-

AGUI) y Corantioquia (MED-CORA). La amplitud intercuartil, determinada por la franja azul en

la figura, permite identificar una disminución del PM10 en los últimos años. En el 2003 la

amplitud intercuartil en MED-AGUI es 31 µg/m3, con una variabilidad de las concentraciones

entre 45 µg/m3 y 76 µg/m3, que corresponden al percentil 25 y 75 respectivamente; en el

2012 la amplitud es 17 µg/m3, con concentraciones entre 34 µg/m3 y 52 µg/m3. En MED-

CORA, la amplitud intercuartil en el 2003 es 28 µg/m3, con concentraciones entre 48 µg/m3 y

76 µg/m3; en el 2012 la amplitud es 16 µg/m3, con concentraciones entre 31 µg/m3 y 47

µg/m3.

Los valores máximos, indicador que denota eventos extremos, asociados a sucesos

extraordinarios, también vienen disminuyendo en los últimos años. Entre el 2004 y el 2007 se

registraron concentraciones máximas diarias de 153 µg/m3, 146 µg/m3, 136 µg/m3 y 123

µg/m3 y en el 2012 los valores máximos alcanzados fueron de 119 µg/m3 y 93 µg/m3.


82

Figura 7.3. Evolución de las concentraciones anuales de PM10 en estaciones de tendencia mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2003-2012.

MED-AGUI

MED-CORA


83

La evolución histórica de las concentraciones diarias de partículas menores a 10 micrómetros,

es un indicador del avance en la reducción los niveles de exposición aguda de la población a

este contaminante. En la Figura 7.4, la Figura 7.5, la Figura 7.6 y la Figura 7.7 se presentan los

resultados del análisis de regresión lineal para las concentraciones diarias de PM10, según el

tipo de estación, para el período 2008-marzo 2013. Los resultados muestran una tendencia

decreciente significativa en las estaciones de fondo, suburbana, tendencia y tráfico urbano. En

las estaciones urbanas GIR-IECO e ITA-CRSV, los niveles de PM10 muestran una tendencia a

estabilizarse y en la estación CAL-PMER se observa un leve incremento en las

concentraciones.

Un factor relevante que se debe considerar bajo este análisis, es el impacto del mejoramiento

de los combustibles vehiculares en el Valle de Aburrá, asociado a la reducción del contenido

de azufre en Diesel y gasolina, por ser una estrategia que ha contribuido con la disminución de

las emisiones de material particulado PM2.5, proveniente de los procesos de combustión y

que constituye la fracción fina del PM10. Estos resultados han sido validados mediante

estudios específicos en el Valle de Aburrá, que contemplan la caracterización físico-química de

filtros y las pruebas de motores en laboratorio.


84

Figura 7.4. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de fondo y suburbana en el Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2012.

BAR-HSVP (Fondo) COP-HSMA (Fondo)

EST-CAM (Suburbana)

y = -0,0039x + 191,65

0

20

40

60

80

100

120

µg/m3

y = -0,0042x + 207,31

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

µg/m3

y = -0,0112x + 494,98

0

20

40

60

80

100

120

140

µg/m3


85

Figura 7.5. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones urbanas del Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2013.

GIR-IECO ITA-CRSV

CAL-PMER (Equipo automático)

y = -0,0017x + 112,470

20

40

60

80

100

120

140

µg/m3

y = -0,0004x + 77,504

0

20

40

60

80

100

120

µg/m3

y = 0,0012x + 13,138

0

20

40

60

80

100

120

µg/m3


86

Figura 7.6. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de tendencia mesoescala del Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2013.

MED-CORA MED-EXSA

MED-AGUI SAB-CAM

y = -0,0138x + 606,410

20

40

60

80

100

120

µg/m3

y = -0,0029x + 173,13

0

20

40

60

80

100

120

140

µg/m3

y = -0,0152x + 666,990

20

40

60

80

100

120

140

µg/m3

y = -0,007x + 331,73

0

20

40

60

80

100

120

µg/m3


87

Figura 7.7. Evolución de las concentraciones diarias de PM10 en estaciones de tráfico del Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2013.

MED-PJIC (Equipo manual) MED-UNFM (Equipo manual)

y = -0,0107x + 486,91

0

20

40

60

80

100

120

140

µg/m3

y = -0,0198x + 867,070

50

100

150

200

250

300

350

400

µg/m3


88

7.2 PARTÍCULAS MENORES A 2.5 MICRÓMETROS PM2.5

La fracción fina del material particulado, PM2.5, viene siendo monitoreada en el valle de

Aburrá desde el 2008. Las concentraciones encontradas de este contaminante en el aire

ambiente, han permitido orientar la formulación e implementación del Plan de

descontaminación del aire, por su impacto relativo a la salud pública y su origen en procesos

de combustión. En la Figura 7.8 se aprecian los niveles de PM2.5 en tres tipos de estaciones,

en las cuales se evidencia una disminución de este contaminante en el período 2008-2012.

Los niveles más bajos se registran en la estación de tráfico localizada en el Politécnico, con

una concentración promedio anual de 23 µg/m3 en el 2012, valor inferior al indicador

establecido por la norma colombiana de 25 µg/m3.

Figura 7.8. Promedio anual de las concentraciones de PM2.5 por tipo de estación. Período 2008-2012.

Estaciones de referencia: Urbana (ITA-DITA), Tendencia (MED-AGUI) y Tráfico (MED-PJIC).

Elaboración propia a partir de los datos de la red de monitoreo del Valle de Aburrá.

En la Figura 7.9 se aprecia una disminución de los niveles de PM2.5 a partir de la amplitud

intercuartil representada por la franja azul. En el 2008 la amplitud intercuartil en MED-AGUI

es 12 µg/m3 con una variabilidad de las concentraciones entre 28 µg/m3 y 40 µg/m3, que

corresponden al percentil 25 y 75 respectivamente; en el 2012 la amplitud es 9 µg/m3, con

concentraciones entre 20 µg/m3 y 30 µg/m3. En MED-PJIC, la amplitud intercuartil en el 2009

0

5

10

15

20

25

30

35

40

2008 2009 2010 2011 2012

ug/m3

URBANA TENDENCIA TRAFICO


89

es 14 µg/m3, con concentraciones entre 17 µg/m3 y 31 µg/m3; en el 2012 la amplitud es 10

µg/m3, con concentraciones entre 18 µg/m3 y 28 µg/m3.

Los eventos extremos también muestran una disminución en el período evaluado. Entre el

2008 y el 2010 se registraron concentraciones máximas diarias de 69 µg/m3, 59 µg/m3 y 61

µg/m3 y en el 2012 el valor máximo alcanzado fue 63 µg/m3. Estos valores sobrepasan el

indicador establecido por la norma colombiana para exposición diaria de 50 µg/m3.

La evolución de las concentraciones diarias de partículas menores a 2.5 micrómetros, en las

estaciones Politécnico Jaime Isaza Cadavid y Aguinaga, muestra una reducción importante de

los niveles de exposición aguda de la población a este contaminante. El análisis de regresión

lineal presentado en la Figura 7.10 muestra una tendencia decreciente significativa.


90

Figura 7.9. Evolución de las concentraciones anuales de PM2.5 en estación de tráfico y tendencia mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2008-2012.

MED-PJIC (Tráfico)

MED-AGUI (Tendencia)


91

Figura 7.10. Evolución de las concentraciones diarias de PM2.5 en estación de tráfico y tendencia mesoescala en el Valle de Aburrá. Período 2008-marzo 2013.

MED-PJIC (Tráfico)

MED-AGUI (Tendencia)

y = -0,004x + 186,25

0

10

20

30

40

50

60

70

µg/m3

y = -0,0049x + 223,99

0

10

20

30

40

50

60

70

80

µg/m3


92

7.3 ANÁLISIS HISTÓRICO DEL ICA

En este capítulo se presenta el análisis de la clasificación de la calidad del aire en diferentes

estaciones de monitoreo, según el Índice de Calidad del Aire, para el período comprendido

entre marzo de 2008 y marzo de 2013. En el Anexo “Mosaico de calidad del aire” se muestra el

total de días y el porcentaje, en cada categoría del ICA, por contaminante y por estación.

El material particulado PM2.5 es el responsable de una calidad del aire “Moderada” y/o

“Dañina para grupos sensibles” en los diferentes entornos del valle donde se viene

monitoreando este contaminante desde el 2008. En la Figura 7.11 se presentan los resultados

del ICA por PM2.5 para la estación de fondo urbano MED-UNNV y las estaciones urbanas ITA-

CJUS y MED-MANT.

La estación de fondo urbano MED-UNNV inició operaciones el 19 de septiembre de 2012 y al

30 de diciembre registró 84 días (94,4% de las mediciones) con calidad del aire “Moderada”, 3

días (3,4%) “Buena” y 2 días (2,2%) “Dañina para grupos sensibles”. Entre enero y marzo de

2013 se han registrado 61 días (74%) con calidad del aire “Moderada” y 21 días (26%)

“Dañina para grupos sensibles”.

En la estación urbana Casa de Justicia de Itagüí el monitoreo inició en marzo de 2012 y al 30

de diciembre registró 158 días con calidad del aire “Moderada”, 21 días “Buena” y 4 días

“Dañina para grupos sensibles”. Entre enero y marzo de 2013 se han registrado 71 días (92%)

con calidad del aire “Moderada” y 6 días (8%) “Dañina para grupos sensibles”.

La estación urbana Museo de Antioquia, ubicada en la zona centro del municipio de Medellín,

inició operaciones el 27 de noviembre de 2012 y al 30 de diciembre no ha registrado días con

calidad atmosférica “Buena”. En el 2012 se presentaron 21 días (75%) con calidad atmosférica

“Moderada” y 7 días (25%) “Dañina para grupos sensibles”. Entre enero y marzo de 2013 se

han registrado 45 días (53%) con calidad del aire “Moderada” y 40 días (47%) “Dañina para

grupos sensibles”.


93

Figura 7.11. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones de fondo urbano y urbanas. Fondo urbano (MED-UNNV)

Urbana (ITA-CJUS)

Urbana (MED-MANT)

En la Figura 7.12 se presentan los resultados del ICA por PM2.5 para la estación de tendencia

MED-AGUI y las estaciones de tráfico urbano MED-PJIC y MOVIL-INDE. En la estación de

tendencia Miguel de Aguinaga, se observa que predomina una calidad del aire “Moderada” y se

han reportado concentraciones con calidad del aire “Dañina para grupos sensibles”, aunque

estas concentraciones vienen disminuyendo en los últimos años en comparación con el 2008.

En el 2012 se presentaron 207 días con calidad atmosférica “Moderada”, 8 días “Dañina para


94

grupos sensibles” y 6 días “Buena”. Las mediciones de PM2.5 en la estación, culminaron en

noviembre de 2012.

En la estación de propósito especial para medir el impacto del tráfico urbano ubicada en el

Politécnico Jaime Isaza Cadavid, los días con calidad del aire “Dañina para grupos sensibles”

han disminuido en los últimos años en comparación con los registros de 2008 y 2009. En el

2011 los días con calidad del aire “Buena” se incrementaron con respecto al año anterior,

pasando de 15 a 75 registros, lo que corresponde al 5% y 28% respectivamente del total de

días monitoreados en el año. En el 2012 se tiene un registro de 230 días con calidad del aire

“Moderada”, 47 días “Buena” y 2 días “Dañina para grupos sensibles”. Entre enero y marzo de

2013 se han registrado 63 días con calidad del aire “Moderada”, 4 días “Buena” y 1 día

“Dañina para grupos sensibles”.

La unidad móvil ubicada en la Unidad Deportiva INDESA de Sabaneta, para seguimiento del

tráfico urbano, inició operaciones el 26 de septiembre de 2012 y al 30 de diciembre tiene un

registro de 79 días (88%) con calidad atmosférica “Moderada”, 10 días (11%) “Dañina para

grupos sensibles” y 1 día (1%) “Buena”. Entre enero y marzo de 2013 se han registrado 47

días (64%) con calidad del aire “Moderada” y 26 días (36%) “Dañina para grupos sensibles”.


95

Figura 7.12. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones de tendencia y tráfico urbano. Tendencia mesoescala (MED-AGUI)

Tráfico urbano (MED-PJIC)

Tráfico urbano (MOVIL-INDE)

Las estaciones suburbanas iniciaron operaciones en el segundo semestre del 2012. En la

Figura 7.13 se observa que al mes de diciembre predomina la calidad del aire “Moderada” por

PM2.5.

Durante el 2012 en la estación ITA-CONC se registraron 155 días (94%) con calidad del aire

“Moderada”, 6 días (4%) “Buena” y 3 días (2%) “Dañina para grupos sensibles”. Entre enero y


96

marzo de 2013 se han registrado 73 días (89%) con calidad del aire “Moderada”, 8 días (10%)

“Dañina para grupos sensibles” y 1 día (1%) “Buena”.

Durante el 2012 en MED-POBL se registraron 79 días (98%) “Moderada” y 2 días (2%)

“Buena”. Entre enero y marzo de 2013 se han registrado 80 días (93%) con calidad del aire

“Moderada”, 5 días (6%) “Dañina para grupos sensibles” y 1 día (1%) “Buena”.

Durante el 2012 en CAL-LASA se registraron 23 días (53%) con calidad del aire “Moderada” y

20 días (47%) “Buena”. Entre enero y marzo de 2013 se han registrado 70 días (91%) con

calidad del aire “Moderada”, 6 días (8%) “Dañina para grupos sensibles” y 1 día (1%) “Buena”.


97

Figura 7.13. Índice de calidad del aire por PM2.5 en estaciones suburbanas. Suburbana (ITA-CONC)

Suburbana (MED-POBL)

Suburbana (CAL-LASA)

En la Figura 7.14 se aprecia el comportamiento de las concentraciones de material particulado

PM10 en las estaciones de fondo (Barbosa y Copacabana), el cual ha sido muy homogéneo,

reportando una calidad del aire “Buena” sobre el 80% del total de los días monitoreados en el

año, para el período 2008-2012. Durante el 2012, en la estación BAR-HSVP, el 96% de los días

monitoreados (106 días) reportaron una calidad del aire “Buena” por PM10 y el 4% (4 días)

calidad del aire “Moderada”. Entre enero y marzo de 2013 se ha registrado una calidad del

aire “Buena”, durante los 28 días monitoreados.


98

Durante el 2012, en la estación COP-HSM, el 92% de los días monitoreados (103 días)

reportaron una calidad del aire “Buena” por PM10 y el 8% (9 días) calidad del aire

“Moderada”. Entre enero y marzo de 2013 se han registrado 25 días (89%) con calidad del

aire “Moderada” y 3 días (11%) “Buena”.

Figura 7.14. Índice de calidad del aire por PM10 en estaciones de fondo. Fondo (BAR-HSVP)

Fondo (COP-HSM)

En las estaciones urbanas la calidad del aire por PM10 se ha mantenido en las categorías de

“Buena” y “Moderada” como se aprecia en la Figura 7.15. La estación Girardota presenta el

mayor porcentaje de días con calidad del aire “Buena” con más del 80% de los días

monitoreados en el año. Cabe destacar la disminución de los días en categoría “Moderada” en

ITA-PTAR en comparación con los registros de 2008 y 2009.

En el 2012, la estación GIR-IECO registró 262 días (92%) con calidad atmosférica “Buena” y

24 días (8%) “Moderada”. En ITA-PTAR, se registraron 103 días (95%) con calidad del aire

“Buena” y 5 días (5%) “Moderada”. En las estaciones ITA-CRSV y CAL-PMER (Equipo

automático) predominó la calidad del aire “Moderada”. En la primera se registraron 163 días


99

(69%) con “Moderada” y 72 días (31%) “Buena” y en la segunda, 231 días (74%) “Moderada”

y 80 días (26%) “Buena”.

Entre enero y marzo de 2013, la estación GIR-IECO ha registrado 48 días (64%) con calidad

del aire “Buena” y 27 días (36%) “Moderada”. En ITA-PTAR, 23 días la calidad del aire ha sido

“Buena” y 1 día “Moderada”. En ITA-CRSV se han registrado 78 días (89%) con calidad

atmosférica “Moderada” y 11 días (12%) “Buena”. En CAL-PMER, 70 días (96%) han

reportado calidad del aire “Moderada” y 3 días (4%) “Buena”.

La calidad del aire por PM10 en las estaciones de tendencia presenta un comportamiento

similar al registrado en las estaciones urbanas, en las que predominan las categorías “Buena”

y “Moderada”, tal como se aprecia en la Figura 7.16. En Aguinaga se observa que los días con

calidad del aire “Moderada”, vienen disminuyendo en los últimos años. Durante 58 días del

2008, que representan el 76% del total de días monitoreados, se reportaron concentraciones

con calidad del aire “Moderada”, mientras que en el 2011, fueron 19 días, que corresponden al

19%. Las mediciones de PM10 en la estación Aguinaga culminaron en diciembre de 2012.

En el 2012, la estación MED-AGUI registró 86 días (78%) con calidad del aire “Buena” y 24

días (22%) “Moderada”. En MED-EXSA se registraron 188 días (57%) con calidad atmosférica

“Buena” y 139 días (43%) “Moderada”. En MED-CORA se registraron 98 días (88%) con

calidad atmosférica “Buena” y 13 días (12%) “Moderada”. En SAB-CAM se registraron 79 días

(77%) con calidad atmosférica “Buena” y 24 días (23%) “Moderada”.

Entre enero y marzo de 2013, la estación MED-EXSA ha registrado 52 días (60%) con calidad

del aire “Moderada” y 34 días (40%) “Buena”. En MED-CORA, durante los 29 días de

monitoreo la calidad del aire ha sido “Buena”. En SAB-CAM se han registrado 24 días (89%)

con calidad atmosférica “Buena” y 3 días (11%) “Moderada”.


100

Figura 7.15. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones urbanas. Urbana (GIR-IECO)

Urbana (ITA-PTAR)

Urbana (ITA-CRSV)

Urbana (CAL-PMER) PM10 automático


101

Figura 7.16. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones de tendencia. Tendencia mesoescala (MED-AGUI)

Tendencia mesoescala (MED-EXSA)

Tendencia mesoescala (MED-CORA)

Tendencia mesoescala (SAB-CAM)


102

En las estaciones para el seguimiento del impacto del tráfico rodado, la calidad del aire por

PM10 ha alcanzado la categoría de “Dañina a la salud”, situación que estuvo asociada a la

ampliación de la vía al mar en cercanías de la estación Facultad de Minas, lo que generó

niveles del ICA por encima 100 entre enero y abril de 2012, tal como se aprecia en la Figura

7.17. En este período durante 8 días se reportaron concentraciones con una calidad del aire

“Dañina para grupos sensibles” y 2 días “Dañina a la salud”.

En el 2012, la estación MED-UNFM registró 149 días (71%) con calidad atmosférica “Buena”,

51 días (24%) “Moderada”, 8 días (4%) “Dañina para grupos sensibles” y 2 días (1%) “Dañina

a la salud”. En MED-PJIC se registraron 67 días (65%) con calidad del aire “Buena” y 36 días

(35%) “Moderada”.

Entre enero y marzo de 2013, la estación MED-UNFM ha registrado 2 días (5%) con calidad

del aire “Moderada” y 41 días (95%) “Buena”. En MED-PJIC se han registrado 16 días (55%)

con calidad atmosférica “Buena” y 13 días (45%) “Moderada”. En ambas estaciones se

reportan los resultados de los equipos manuales, los cuales disponen de un mayor número de

días monitoreados en comparación con los equipos automáticos.


103

Figura 7.17. Índice de calidad del aire para PM10 en estaciones de tráfico. Tráfico urbano (MED-UNFM) PM10 manual

Tráfico urbano (MED-PJIC) PM10 manual


104

8 POTENCIAL METEOROLÓGICO DE LA CALIDAD DEL AIRE

La meteorología es un factor determinante en la calidad del aire, por su incidencia en la

dispersión, transformación y remoción de contaminantes en la atmósfera. Variables como la

temperatura, humedad, radiación solar, precipitación, velocidad y dirección del viento,

pueden afectar los niveles de contaminación urbana, por lo que su análisis no puede ser

aislado en el estudio de la problemática de contaminación del aire.

Las condiciones meteorológicas pueden determinar una restricción al desplazamiento

horizontal y vertical de las masas de aire. En el Valle de Aburrá, la configuración topográfica

se suma a estas restricciones debido a que las montañas actúan como barrera natural para la

libre circulación del viento y la dispersión de los contaminantes.

En la Administración del Sistema de Información Metropolitano de la Calidad del Aire –

SIMECA- (AMVA-UPB, 2010), la Universidad Pontificia Bolivariana definió la metodología

necesaria para obtener la correlación entre meteorología y calidad del aire por PM2.5, a partir

de análisis estadísticos de clasificación por estabilidad y regresión múltiple, como primer

acercamiento a lo que se denomina la evaluación del Potencial Meteorológico de la

Contaminación Atmosférica (PMCA).

Utilizando la información meteorológica y de calidad del aire, recopilada para el año 2010 en

las estaciones MED-CES e ITA-DITA, por ser las estaciones que cuentan con el monitoreo

simultaneo de las variables meteorológicas y calidad del aire, se realizó una primera

aplicación de las metodologías estadísticas asociadas a la obtención del PMCA.

El estudio estadístico permitió definir las ecuaciones de regresión para describir la

concentración de PM2.5 en función del tiempo y las variables meteorológicas. Se empleó un

análisis de regresión lineal múltiple “paso a paso” en la selección de variables regresoras. Las

más importantes fueron la lluvia, la radiación solar, la dirección vectorial del viento y el

tiempo. Se obtuvieron funciones de regresión de la concentración mensual, diaria y promedio

horario del contaminante PM2.5, las cuales permiten concluir que las variables


105

meteorológicas describieron adecuadamente la concentración promedio mensual y horaria

pero no la concentración promedio diaria - (AMVA-UPB, 2010).

En la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se aprecia el resumen de los

coeficientes de determinación para los promedios mensuales, diarios y horarios en las

estaciones MED-CES e ITA-DITA levantados en dicho estudio realizados en 2010.

Tabla 8.1 Ecuaciones de regresión de las concentraciones promedio horarias. Estación Función de Regresión R2ajust.

MED-CES 2.5[ ] 2047.652 7.107 3.362 0.0163oPM Z PB HR= − + + − 0.876

ITA-DITA. 2.5[ ] 3587.661 5.756 4.751 6.801 32.037o sPM PB Z Z Ll= − + − + − 0.847

Como se observa la estación MED-CES, la concentración de PM2.5 está en función de la

componente del viento Zo, la presión PB y la humedad relativa HR, mientras que para la

estación ITA-DITA, las variables meteorológicas que presenta correlación son la presión PB,

las componentes Zo, Zs y la lluvia Ll. Las ecuaciones de regresión ajustadas para explicar las

concentraciones promedio horarias de los contaminantes tienen una bondad de ajuste

bastante buena, toda vez que el coeficiente de determinación resultó significativo en ambas

estaciones. Puede identificarse que las anteriores variables meteorológicas son adecuadas en

la descripción de la tendencia horaria de la contaminación atmosférica en las estaciones de la

REDMCA analizadas.

En el Convenio 243 de 2012 se utilizó la base de cálculo del PM2.5 incorporando al análisis,

más datos provenientes de aquellas estaciones que cuenten con mediciones simultáneas de

meteorología y partículas finas. En la Tabla 8.2 se presentan las estaciones que son incluidas

en el archivo digital (Anexo Digital) que consigna la información referente a las

concentraciones de PM2.5 y los parámetros meteorológicos como temperatura, humedad

relativa, velocidad del viento y radiación solar con la cual se calcula mediante la correlación

anterior del PM2.5 observado y pronosticado. Es de anotar que la evaluación del PMCA, por

tratarse de una correlación estadística, sólo se realiza para contaminantes primarios, puesto

que no es posible, por ahora, incluir las sustancias que son reactivas y así originar la ecuación

de dispersión y transformación, por lo que es necesario tener más datos continuos en los

sitios de estudio. De acuerdo a los conceptos de modelización, al menos se requiere de 5 años


106

de datos continuos para desarrollar el modelo estadístico. Por lo tanto aquí se hace un avance

en la alimentación de los datos a la base de cálculo con las siguientes estaciones.

Tabla 8.2. Estaciones para análisis de clasificación por estabilidad atmosférica y correlación con patrones de comportamiento de contaminantes atmosféricos.

Estación Contaminante Fecha de Inicio

Variables meteorológicas Humed

ad relativa

Temperatura Lluvia Radiación solar

Dirección y velocidad del

viento

Presión atmosférica

MED-UNNV PM2.5, NO2 09/2012 X X X X X X MED-MANT PM2.5, NO2 11/2012 X X X X X MED-POBL PM2.5, CO 01/2010 X X X X X X ITA-CJUS PM2.5, NO2 07/2012 X X X X

ITA-CONC PM10, PM2.5, CO 07/2012 X X X X X X CAL-LASA PM2.5 10/2012 X X X X

En la red existen más estaciones con meteorología pero son móviles o el equipo es manual.

Los datos recolectados muestran en su mayoría continuidad pero se presentan vacíos de

información que disminuyen la capacidad de acierto de la ecuación de material particulado

fino. La Tabla 8.3 muestra la cantidad de datos consignada y su efectividad en donde se

observa que en los parámetros velocidad del viento y precipitación tienen una efectividad

menor al 75%, reduciendo la posibilidad de obtener buena correlación.

Tabla 8.3 Auditoria de datos. Representatividad de los datos Valor I Efectividad

valor I/valor total Numero de datos 25876

Numero de datos de temperatura 22269 86% Numero de datos de radiación solar 24547 95% Numero de datos de velocidad del viento 16134 62% Numero de datos de concentración 23527 91% Numero de datos de humedad relativa 19747 76% Numero de datos de precipitación 16993 66%

Del Anexo Digital se pueden entonces extractar algunas graficas de correlación de los

parámetros meteorológicos con la concentración de PM2.5 las cuales se pueden ver en la

Figura 8.1.


107

Figura 8.1 Parámetros versus material particulado fino PM2.5 (en azul Precipitación acumulada, en rojo la concentración de partículas)

0

5

10

15

20

25

30

0

10

20

30

40

50

60

20,8

26,6

29,9

33,3

36,7

6339

,942

,711

45,8 49

51,9

55,3

58,4

2861

,364

,318 67

68,9

3471

,2 7476

,22

78,6

5980

,983

,558

87,1

8491

,295

,8 Prec

ipita

cion

acu

mul

ada

(mm

) Pr

ecip

itaci

on a

cum

ulad

a (m

m)

Prec

ipita

cion

Acu

mul

ada

(mm

)

Prom

edio

PM

2.5

mg/

m3

Suma de lluvia Promedio de PM2.5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

01:0

002

:00

03:0

004

:00

05:0

006

:00

07:0

008

:00

09:0

010

:00

11:0

012

:00

13:0

014

:00

15:0

016

:00

17:0

018

:00

19:0

020

:00

21:0

022

:00

23:0

024

:00

0510152025303540

Velo

cida

d de

l Vie

nto

PM2,

5 m

g/m

3

Promedio de PM2.5 Promedio de Vel. Viento

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

07:0

0

09:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

08:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

09:0

0

19:0

0

21:0

0

23:0

0

02:0

0

20:0

0

22:0

0

02:0

0

04:0

0

19:0

0

21:0

0

23:0

0

A B C D E F

05

1015202530354045

PM2,

5 m

g/m

3

A: Muy Inestable B: Inestable C: Ligeramente Inestable D: Neutro E: Estable F: Muy


108

Las figuras anteriores muestran la influencia de la variabilidad de la concentración de este

contaminante ocasionada por tres variables meteorológicas. En la primera grafica se ve por

ejemplo, que la concentración de PM2.5 va aumentando a medida que es mayor la humedad

relativa del ambiente hasta un valor cercano al 90%, luego de la cual muestra un descenso, lo

cual podría suceder por los eventos de lluvia que promueven el lavando de la atmosfera.

Comparando además la humedad con la cantidad de lluvia que se registra se ve que entre 83 y

95% de humedad se presentan la mayor cantidad de lluvia. Si se evalúan algunos de los picos

de concentración de las partículas se puede identificar también que coincide con un evento de

lluvia, esto es tal vez ocasionado por el incremento de núcleos de formación de aerosoles que

actúan como precursores de gotas de lluvia. Esta teoría es necesario realizar experimentación

especializada para comprobar la hipótesis que en algunos países está tomando importancia

sobre todo por el efecto del Black Carbon.

Respecto al comportamiento con la velocidad del viento, tal como se confirma en los informes

de meteorología la concentración de PM2.5 disminuye debido al arrastre y dispersión que se

da en las horas de la tarde. En las horas restantes la concentración incrementa además de la

emisión diaria proveniente de las fuentes contaminantes, por la acumulación y estancamiento,

sobre todo en las mañanas. El análisis de estabilidad atmosférica junto con el anterior

corrobora los mayores valores en la mañana y en la noche cuando ocurre que la atmósfera

está más estable (E y F). Al medio día, cuánto mayor inestabilidad se presenta (A, B y C) se

nota la reducción de las concentraciones horarias debido a la turbulencia que se presenta

promoviendo la dispersión de las partículas sobre todo verticalmente.

Adicionando entonces, los datos para los años 2012 y 2013 de las estaciones de la Tabla 8.2 se

obtiene la Figura 8.2 en la que se ve el PM2.5 Observado y Pronosticado evidenciando que el

modelo aunque tiene un comportamiento horario similar aún le falta mayor ajuste, lo cual se

espera lograr una vez se tengan los 5 o más años de datos.


109

Figura 8.2 Comparación horaria de las concentraciones observadas y pronosticadas de PM2.5.


110

9 ACCESO A LA INFORMACIÓN

El Área Metropolitana del Valle de Aburrá, como entidad responsable de la gestión de los

recursos naturales y autoridad ambiental urbana, tiene el compromiso de poner a disposición

del público en general, la información ambiental generada en el ejercicio de sus funciones,

buscando contribuir con una mayor conciencia del habitante metropolitano frente al tema y

promover su participación en la toma de decisiones, al disponer de información técnica

actualizada, entendible y de fácil acceso, con el apoyo en las nuevas tecnologías de la

información y las comunicaciones.

Con la implementación del Sistema Inteligente de Gestión para el Manejo de la Calidad del

Aire -ςIGMA-, se busca dar apoyo en esta tarea, facilitando el acceso a la información generada

por las entidades participantes del Convenio 243 de 2012, a través de la publicación en el

micrositio "Calidad del Aire" de la página web del Área Metropolitana, la atención de

solicitudes de la comunidad relacionadas con los niveles de contaminación en zonas

específicas y la publicación de los datos de la calidad del aire en el portal SISAIRE –Subsistema

de Información sobre Calidad del Aire- administrado por el IDEAM.

9.1 MICROSITIO “CALIDAD DEL AIRE”

Con el cambio de plataforma tecnológica en el sitio web del Área Metropolitana se designó el

micrositio “http://www.areadigital.gov.co/calidadaire/Paginas/default.aspx” como el portal

para la presentación de toda la información referente a calidad del aire. La tarea de

actualización y sostenimiento del portal fue puesta a cargo de la UPB desde el Convenio 243

de 2012. Durante su ejecución se han ejecutado las siguientes tareas:

La actualización permanente del micrositio con los reportes de calidad del aire elaborados

diariamente por la red de monitoreo, específicamente los informes de episodios de

contaminación.

La actualización permanente del micrositio con los informes elaborados por diferentes

universidades o instituciones en convenio con el AMVA, previa aprobación de la

interventoría.


111

Se ha actualizado el contenido de algunas de las páginas según los lineamientos

establecidos en la propuesta de comunicación presentada y aprobada por el Área

Metropolitana. Estos cambios serán reportados en el informe final de comunicaciones.

Para que los visitantes tengan la opción de conocer, consultar y descargar al respecto de

los resultados obtenidos en el presente convenio se ubicó un nuevo menú “Red de

Monitoreo” que contiene toda la información del presente convenio, la red de calidad del

aire así como los informes de avance, igualmente se publican a petición de AMVA los

informes para cada municipio en las diferentes áreas de Calidad del Aire, Meteorología y

ruido ambiental.

Se llevó a cabo la actualización del mapa que ilustra la ubicación y los equipos en cada una

de las estaciones que conforman la red de monitoreo.

9.2 ATENCIÓN CIUDADANA

Esta tarea consiste en dar apoyo al Área Metropolitana del Valle de Aburrá en la respuesta a

solicitudes de la comunidad relacionadas con los niveles de contaminación en zonas

específicas. Para ello se tiene como soporte la información generada por la red de monitoreo,

los informes mensuales de calidad del aire, el inventario de emisiones atmosféricas del Valle

de Aburrá, el Modelo de dispersión química CAMx -Chemical Atmospheric Model with

extensions- y el Plan de Descontaminación del Aire como eje de la gestión ambiental para

abordar la problemática de contaminación atmosférica en la región.

Los documentos generados durante el período del convenio 243 de 2012, se adjuntan en el

Anexo Digital “Informes de Atención Ciudadana”.

9.3 SISAIRE

Una de las actividades de la UPB en el presente convenio consiste en mantener actualizados

los datos meteorológicos y de calidad del aire en el portal SISAIRE, sistema de información de

las redes de monitoreo de calidad del aire del país, el cual es administrado por el IDEAM.

Para llevar a cabo esta tarea se requirió primeramente el estudio de los manuales

correspondientes a los sistemas que intervienen en el proceso de publicación y el portal final,

identificando las dos formas de actualizar la información y cómo operan:


112

Alimentación manual: consiste en la descarga manual de los archivos en formato .xls

actuales en el sistema, la adhesión de los datos nuevos y la posterior recarga de cada

archivo al portal SISAIRE.

Alimentación automática (Web Service): consiste en la utilización de la herramienta ya

elaborada y suministrada por el personal AMVA, denominada Web Service, aplicativo

desarrollado en tecnología Java que permite a partir de una base de datos local exportar

de manera automática los datos a la base de datos de SISAIRE.

En la optimización de la red de monitoreo de calidad del aire se desplazaron algunas de las

estaciones a nuevos lugares y se adquirieron unidades de monitoreo, por lo que es necesario

crear estos puntos en el sistema SISAIRE, tarea que no ha sido posible realizar a la fecha por

problemas técnicos del aplicativo. No obstante se estableció comunicación con el

administrador del sistema por medio de correo electrónico donde se le envió un listado con la

respectiva información de cada punto a crear quien a su vez manifestó que tan pronto se

lograra superar los problemas técnicos que presenta el aplicativo nos lo dará a conocer.

El proceso de actualización de la información en el aplicativo SISAIRE, inicia con el envío de

los datos validados por parte de la red de monitoreo, estos datos son recibidos y procesados

por un script elaborado en Php por el grupo de investigación de la UPB, que automáticamente

almacena la información en un base de datos local, según la estructura determinada para la

ejecución del Web Service que finalmente es el encargado de establecer comunicación con

SISAIRE.


113

10 CONCLUSIONES

En el área metropolitana del Valle de Aburrá, el material particulado menor a 2.5

micrómetros, identificado como PM2.5, es el contaminante que viene generando un mayor

deterioro de la calidad del aire desde que inició su seguimiento en el 2008, a partir de la Red

de monitoreo de la calidad del aire del Valle de Aburrá, REDMCA. En los diferentes entornos

del valle donde el PM2.5 es monitoreado, tales como núcleos urbanos con emisiones

vehiculares e industriales importantes (estaciones urbanas), sitios cercanos a vías de alto

flujo vehicular (estaciones de tráfico urbano), zonas de ladera (estaciones suburbanas) y en

zonas sin influencia directa de fuentes de emisión (estaciones de fondo urbano), genera los

niveles más altos del Índice de Calidad del Aire en comparación con otros contaminantes

criterio.

En el 2012, la calidad atmosférica por PM2.5 fue “Moderada” la mayor parte del año y se

presentaron días con calidad del aire “Dañina para grupos sensibles” en las estaciones de

tráfico urbano (MOVIL-UPB, MOVIL-INDE, MED-PJIC), urbanas (MED-MANT, ITA-CJUS),

suburbanas (ITA-CONC), fondo urbano (MED-UNNV) y tendencia mesoescala (MED-AGUI).

Los resultados del ICA evidencian una problemática asociada al PM2.5, debido a que hay un

mayor tiempo de exposición (períodos de 24 horas) de la población a niveles que pueden

representar un riesgo a la salud para las personas más vulnerables, en comparación con la

exposición a ozono, que ocurre en períodos cortos de tiempo (1 hora y 8 horas), donde las

concentraciones registradas en las diferentes estaciones del valle de Aburrá, no alcanzan a

superar el umbral en el que se han identificado efectos a la salud a causa de este

contaminante, según el Índice de Calidad del Aire.

La evaluación de los indicadores establecidos por la norma colombiana de calidad del aire,

muestran que el ozono es el contaminante criterio que más reporta incumplimientos en el

Valle de Aburrá. Durante el 2012, en las 11 estaciones en las que se monitorea este

contaminante, se excedieron los límites permisibles para exposición aguda, 120 µg/m3 como

promedio horario y 80 µg/m3 como promedio octohorario. La estación suburbana ITA-CONC


114

fue la que registró un mayor número de días sobre la norma, con 76 de los 174 días de

mediciones que se realizaron en el 2012, lo que representa el 44%.

El material particulado menor a 10 micrómetros -PM10- es el segundo contaminante con más

incumplimientos de la norma durante el 2012. El estándar para exposición diaria de 100

µg/m3, fue superado en 4 de los 15 sitios de seguimiento, registrando un mayor número de

excedencias en la estación de tráfico urbano MED-UNFM, con 25 días sobre la norma de los

210 días de mediciones, lo que equivale a un 12%. El estándar para exposición anual de 50

µg/m3, fue superado en 3 de los 12 sitios evaluados, con un promedio máximo de 62 µg/m3 en

la estación urbana CAL-PMER.

El PM2.5 reportó incumplimientos del límite para exposición diaria de 50 µg/m3 en 5 de los

11 sitios de medición, registrando un mayor número de excedencias en la estación de tráfico

urbano MOVIL-UPB, con 5 días sobre la norma de los 122 días de mediciones.

El dióxido de nitrógeno -NO2- reportó incumplimientos de la norma horaria de 200 µg/m3 en

la estación urbana MED-MANT, con 3 excedencias. El material particulado total –PST- y el

monóxido de carbono–CO-, se mantuvieron por debajo de los niveles establecidos para la

protección de la salud de la población.

El comportamiento histórico de las concentraciones diarias de PM10 y PM2.5, para el período

2008-marzo 2013, muestra una tendencia decreciente en la mayoría de las estaciones de

monitoreo del Valle de Aburrá. Las estaciones que tienen como objetivo de vigilancia el

seguimiento del impacto del tráfico urbano, registran una disminución significativa de estos

contaminantes, asociada a la reducción del contenido de azufre en Diesel y gasolina. En las

estaciones urbanas GIR-IECO e ITA-CRSV, representativas de áreas con emisiones vehiculares

e industriales importantes, se ha logrado estabilizar las concentraciones de PM10, no obstante

en la estación CAL-PMER se presenta un leve incremento en el período de análisis.

Los indicadores de tendencia para PM10 y PM2.5, evidencian una reducción importante de los

niveles de exposición aguda de la población a estos contaminantes, no obstante se requiere

seguir avanzando en el cumplimiento de los valores límite establecidos por la norma

colombiana para la protección de la salud de la población.


115

11 BIBLIOGRAFÍA

AMVA. (2011). Acuerdo Metropolitano No 8 25 de marzo de 2011. Medellín.

AMVA-CEAM-UPB. (2010). Optimización de la Red de Monitoreo de la Calidad del Aire en el

Valle de Aburrá. Medellín.

AMVA-UNAL. (2011). Procedimiento para la Validación y Verificación de Datos de Calidad del

Aire. Medellín.

AMVA-UPB. (2010). Administración del Sistema de Información Metropolitano de la Calidad del

Aire, SIMECA. Contrato No 399 de 2010. Medellín.

AMVA-UPB. (2010). Lineamientos Técnicos para el Plan de Descontaminación del Aire en la

Región Metropolitana del Valle de Aburrá. Convenio 543 de 2008. Acta ejecutoria 3.

Medellín.

AMVA-UPB. (2011). Optimización del Inventario de Emisiones Atmosféricas. Medellín.

IDEAM. (2005). Protocolo para la Vigilancia y Seguimiento del Módulo Aire del Sistema de

Información Ambiental. Bogotá.

IDEAM. (2010). Procolo para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire. Manual de

Operación de Sistemas de vigilancia de la calidad del aire. Bogotá.

IDEAM. (2010). Protocolo para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire. Manual de

Diseño de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire. Bogotá.

MAVDT. (2010). Resolución 610 de 2010. Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo

Territorial. Bogotá.

OMS. (2005). Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el

dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre.

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