ESTUDIOS DE CALIDAD DEL AIRE Y SU IMPACTO EN LA REGIÓN
CENTRO DE MÉXICO ECAIM
Luis Gerardo Ruiz Suárez
Y
Grupo ECAIM
CCA-UNAM, Igg-UNAM, MCE2
Objetivos Con la mejor información disponible:
• Revisar la definición de cuencas atmosféricas en la Corona Regional del Centro de México (CRCM).
• Evaluar el transporte de contaminantes entre las cuencas atmosféricas que componen la CRCM.
• Evaluar el desempeño de los modelos meteorológicos en los modelos de calidad del aire.
• Evaluar los inventarios de emisiones comparándolos con observaciones.
• Evaluar el impacto de la expansión urbana difusa en el uso del suelo, transportes intermunicipales de personas, mercancías, demanda de energía y emisiones.
• Construir mapas de excedencias sobre niveles críticos de O3, PM, NOx y SO2 para estimar su efecto sobre salud pública, cultivos, bosques y patrimonio cultural.
• Determinar la calidad biológica del aire en la CRCM.
• Apoyar el INECC a crear una red de monitoreo de carbono negro y forzantes climáticos (CH4 y CO2).
• Determinar la distribución y migración del mercurio (Hg) con respecto a la depositación húmeda y en su fase gaseosa, en un área rural (al sur de la Sierra Gorda del Estado de Querétaro).
EL OBJETO DE ESTUDIO
No existe formalmente una entidad llamada Centro de México Su extensión puede estar determinada por el objeto de estudio
Excedencias a la NOM-020-SSA1-2014 Promedio móvil de 8h
Al agregar información de nuevos sitios rurales y periurbanos el mapa se “calienta”
Falta monetarizar estos impactos
Sitios periurbanos y rurales Table 2.
PARAMETER The TAP
Urban reference
site
AME TEN OZU UIZ
O3 (ppb) LPS HPS LPS HPS LPS HPS LPS HPS
Hourly average 31 38 39 42 30 34 34 34
Hourly maxima 82 104 78 105 68 101 125 136
Number of hours > 95 ppb Hourly average
(SSA-2014)
0 9 0 6 0 1 14 12
8-hours Maximum mobile average 70 93 70 94 60 82 100 112
Number of hours > 70 ppb
8-hours mobile average (SSA-2014)
0 47 0 31 0 9 39 27
Number of hours > 50 ppb
8-hours mobile average (WHO 2006)
55 106 72 103 32 72 86 73
NO
(ppb)
Average 13 22 2 5 --- --- 34 35
Maximum 154 251 43 55 --- --- 238 279
NO2
(ppb)
Average 15 20 7 14 --- --- 34 35
Maximum 39 58 45 55 --- --- 72 98
NOx
(ppb)
Average 28 42 8 19 --- --- 63 64
Maximum 178 290 88 95 --- --- 303 333
Excedencias al valor límite de la OMS 2005 Promedio móvil de 8h
Los valores umbral de la NOM son un compromiso entre lo deseable y lo realista. Los valores umbral de la OMS están mas cercanos a ser un valor crítico
MAÍZ (2011)
Rendimiento Producción Pérdida en la producción
Pérdida de Rendimiento Relativo Valor de la Producción Pérdida de valor
Costo en la producción de maíz por exposición a ozono
ENTIDAD MUNICIPIO AOT40
(ppm.h)
Pérdida de
rend. rel.
Rend.
(Ton/ha)
Rend.
perdido
(Ton/ha)
Pérdida
económica
(pesos/ha)
Superficie
sembrada
(ha)
Valor de la
producción
(Millones $)
Valor de la
prod.
perdida
(Millones $)
Tlaxcala Huamantla 56.19 0.18 2.40 0.53 2,407 14,480 156 35
México Villa de Allende 50.88 0.16 2.50 0.49 2,194 13,500 152 30
México Tlatlaya 44.00 0.14 3.19 0.51 2,307 12,270 176 28
México Almoloya de Juárez 48.17 0.15 1.34 0.24 923 21,000 107 19
México Tejupilco 48.80 0.16 2.23 0.41 1,812 9,282 91 17
México Tenango del Valle 43.39 0.14 2.60 0.41 1,742 8,891 98 15
México Amatepec 44.00 0.14 1.92 0.31 1,265 12,060 95 15
México Toluca 25.96 0.07 2.50 0.20 822 17,822 185 15
México Villa Victoria 49.47 0.16 1.40 0.26 1,183 12,100 76 14
Guerrero Teloloapan 38.29 0.12 3.20 0.43 1,495 9,350 105 14
Tlaxcala Atltzayanca 58.01 0.19 2.30 0.54 2,409 5,400 56 13
Guerrero Iguala de la Independencia 31.73 0.09 5.50 0.57 2,747 4,337 114 12
México Amecameca 43.57 0.14 3.27 0.52 2,304 4,553 66 10
Michoacán Contepec 41.81 0.13 3.00 0.45 1,216 8,545 69 10
México Zinacantepec 44.85 0.14 1.66 0.27 1,039 9,557 60 10
México Amanalco 52.83 0.17 1.60 0.33 1,477 6,500 47 10
Puebla San Salvador el Seco 51.21 0.16 1.30 0.26 1,151 8,290 48 10
Querétaro San Juan del Río 41.70 0.13 0.80 0.12 479 19,920 64 10
México Temascaltepec 52.40 0.17 2.20 0.45 1,922 4,845 46 9
México Jilotepec 49.22 0.16 1.30 0.24 1,140 8,000 49 9
Total 210,702 1,861 305
Modelo: WRF-Chem con meteorología de 2011 e INEM-AR-2008 vrs Satélite 2011
• Comparación de observaciones satelitales con modelo de calidad del aire (CO)
Figura A01-33. Correlación ent re las colum nas m edidas por el inst rum ento IASI y la salida del modelo para las regiones elegidas (azul, verde, rojo y rosa) y el área com pleta de estudio (en negro).
Modelo: WRF-Chem con meteorología de 2014 e Inventario MILAGRO Vrs Satélite 2014
CO/NOx inventario
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Cuernavaca (centro), Morelos
Huaquechula, Puebla
UAM Iztapalapa, D. F.
Cuernavaca (Prepa), Morelos
Yautepec, Morelos
Ceboruco, Edo. de México
Oxtotlán, Edo. de México
Pedregal, D. F.
Merced, D. F.
San Cristobal H, Edo. de México
Agua Santa, Puebla
Amecameca, Edo. de México
Huejotzingo, Puebla
San Mateo Atenco, Edo. de México
Tlalnepantla, Edo. de México
Toluca (centro), Edo. de México
Chipilo,Puebla
Xalostoc, Edo. de México
Metepec, Edo. de México
Zacatepec, Morelos
Toluca (aeropuerto) Edo. de México
Amozoc, Puebla
CO/NOx (mol/mol)
Resultados
Percentil 25
Percentil 75
Mediana
Distribucuión de cocientes CO/NOx obtenidos de la pendiente
CO/NOx de las concentraciones entre las 6 y 9 de la mañana
Resultados
Comparación entre el cociente CO/NOx de las mediciones y los datos
del inventario 2008 Semarnat
De modelación
De alta resolución
Sectorial
Redes de monitoreoCampañas
Satélite
Percepción remota
Proponer el dominio de simulación numérica y los dominios de anidamiento del modelo
Seleccionar un escenario de referencia para la evaluación del desempeño del módulo meteorológico del modelo
El escenario debe cumplir: Bases de datos de observaciones con: Amplia cobertura espacial en el dominio Cobertura temporal en el escenario Abundancia de parámetros observados
La base de datos de ser: Catalogada Comentada Documentada Archivada
Simular numéricamente el escenario meteorológico de referencia
Revisar:Dominio y anidamientosParametrizaciones¿Tropicalizar?
Comparar el desempeño del modelo contra pará-metros críticos para calidad del aire: Intensidad de viento en superficie Intensidad de viento en capa límite Altura de capa límite Perfiles verticales¿MAS?
Estimar estadísticas de error y sesgo
Proceder a evaluar
inventaio
Homologar o armonizar con los grupos de inventarios: Proyecciones cartográficas Categorias de uso de suelo ¿mas?
Método y ruta crítica para evaluar e intercomparar el desempeño de módulos meteorológicos en modelos de calidad del aire
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