Estimación de emisiones y concentraciones de PM10 fugitivo proveniente del sector de la construcción a partir de factores de emisión, usando como caso de estudio el AMCO

El Área Metropolitana Centro Occidente (AMCO) conformada por los municipios de Pereira, Dosquebradas y La Virginia se encuentra ubicada en el Departamento de Risaralda, sobre la vertiente occidental de la cordillera central colombiana. En este territorio se han venido presentando procesos de expansi...

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Autores:: Guamanga, David Fernando

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2022

Institución:: Universidad Tecnológica de Pereira

Repositorio:: Repositorio Institucional UTP

Idioma:: spa

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description	El Área Metropolitana Centro Occidente (AMCO) conformada por los municipios de Pereira, Dosquebradas y La Virginia se encuentra ubicada en el Departamento de Risaralda, sobre la vertiente occidental de la cordillera central colombiana. En este territorio se han venido presentando procesos de expansión urbana que implican el desarrollo de nuevos proyectos de infraestructura ejecutados a través de obras de construcción, las cuales desde diversas actividades generan emisiones fugitivas de material particulado denominado PM10. Estas partículas son de interés ambiental debido a que por sus características fisicoquímicas y aerodinámicas respirables son capaces de afectar la salud humana y demás elementos ambientales, según el grado de exposición. En consecuencia, en esta investigación se realizó una estimación de las emisiones fugitivas y concentraciones atmosféricas de PM10 tomando como referente algunos proyectos construcción adelantados en el territorio del AMCO, convirtiéndose de esta manera en la primera aproximación a nivel local respecto a este tipo de emisión y la fuente asociada, con lo cual se apunta a avanzar en el conocimiento científico para la Gestión de la Calidad del Aire, enmarcada en la Gestión Ambiental Urbana. Para la estimación de las emisiones de PM10 fugitivo se utilizó la guía propuesta por la Agencia Ambiental Europea, mientras que para la estimación de las concentraciones se utilizó el modelo HYSPLIT diseñado por la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica -NOAA de los Estados Unidos en conjunto con la Oficina Meteorológica de Australia. El caso base para la estimación de la emisión arrojó que, desde 29 proyectos de construcción desarrollados en los municipios de Pereira y Dosquebradas entre los años 2019-2021 se habrían generado 1.673,6 Toneladas de PM10 fugitivo. Así mismo, el caso base para la estimación de la concentración calculó que, las emisiones de partículas producidas por etapas de 27 proyectos de construcción que estuvieron activos en la primera semana del mes de septiembre del año 2020, se habrían dispersado a lo largo del territorio en concentraciones muy bajas que no superaban los máximos permitidos por la normatividad ambiental vigente, pero cuyas trayectorias estuvieron condicionadas principalmente por la rugosidad del terreno, es decir las cadenas montañosas de la cordillera occidental y central. Por otra parte, un análisis de sensibilidad de estos modelos determinó que, además de las medidas de control de emisiones que se puedan adoptar dentro de las obras de construcción, existen condiciones naturales de humedad y de contenido de limo en el suelo del AMCO que pueden influir significativamente en el grado de emisión fugitiva de PM10, aunque por lo general las características meteorológicas del territorio estarían siendo favorables para la dispersión de este material particulado. Finalmente, como resultado de un análisis general se propuso lineamientos de gestión de la calidad del aire con los que se apunta a un fortalecimiento técnico y operativo para ampliar la caracterización de las condiciones ambientales locales, un fortalecimiento científico que conduzca a aumentar los estudios alrededor de la calidad del aire y un fortalecimiento de la coordinación interinstitucional que viabilice la generación de conocimiento, la difusión de información y su integración efectiva dentro de la toma de decisiones.
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spelling	Deliana , Cardozo PérezGuamanga, David Fernando2023-03-13T19:18:54Z2023-03-13T19:18:54Z2022El Área Metropolitana Centro Occidente (AMCO) conformada por los municipios de Pereira, Dosquebradas y La Virginia se encuentra ubicada en el Departamento de Risaralda, sobre la vertiente occidental de la cordillera central colombiana. En este territorio se han venido presentando procesos de expansión urbana que implican el desarrollo de nuevos proyectos de infraestructura ejecutados a través de obras de construcción, las cuales desde diversas actividades generan emisiones fugitivas de material particulado denominado PM10. Estas partículas son de interés ambiental debido a que por sus características fisicoquímicas y aerodinámicas respirables son capaces de afectar la salud humana y demás elementos ambientales, según el grado de exposición. En consecuencia, en esta investigación se realizó una estimación de las emisiones fugitivas y concentraciones atmosféricas de PM10 tomando como referente algunos proyectos construcción adelantados en el territorio del AMCO, convirtiéndose de esta manera en la primera aproximación a nivel local respecto a este tipo de emisión y la fuente asociada, con lo cual se apunta a avanzar en el conocimiento científico para la Gestión de la Calidad del Aire, enmarcada en la Gestión Ambiental Urbana. Para la estimación de las emisiones de PM10 fugitivo se utilizó la guía propuesta por la Agencia Ambiental Europea, mientras que para la estimación de las concentraciones se utilizó el modelo HYSPLIT diseñado por la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica -NOAA de los Estados Unidos en conjunto con la Oficina Meteorológica de Australia. El caso base para la estimación de la emisión arrojó que, desde 29 proyectos de construcción desarrollados en los municipios de Pereira y Dosquebradas entre los años 2019-2021 se habrían generado 1.673,6 Toneladas de PM10 fugitivo. Así mismo, el caso base para la estimación de la concentración calculó que, las emisiones de partículas producidas por etapas de 27 proyectos de construcción que estuvieron activos en la primera semana del mes de septiembre del año 2020, se habrían dispersado a lo largo del territorio en concentraciones muy bajas que no superaban los máximos permitidos por la normatividad ambiental vigente, pero cuyas trayectorias estuvieron condicionadas principalmente por la rugosidad del terreno, es decir las cadenas montañosas de la cordillera occidental y central. Por otra parte, un análisis de sensibilidad de estos modelos determinó que, además de las medidas de control de emisiones que se puedan adoptar dentro de las obras de construcción, existen condiciones naturales de humedad y de contenido de limo en el suelo del AMCO que pueden influir significativamente en el grado de emisión fugitiva de PM10, aunque por lo general las características meteorológicas del territorio estarían siendo favorables para la dispersión de este material particulado. Finalmente, como resultado de un análisis general se propuso lineamientos de gestión de la calidad del aire con los que se apunta a un fortalecimiento técnico y operativo para ampliar la caracterización de las condiciones ambientales locales, un fortalecimiento científico que conduzca a aumentar los estudios alrededor de la calidad del aire y un fortalecimiento de la coordinación interinstitucional que viabilice la generación de conocimiento, la difusión de información y su integración efectiva dentro de la toma de decisiones.PregradoAdministrador(a) AmbientalÍNDICE: CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1 1.1 Planteamiento del problema .................................................................................................................... 2 Necesidad identificada ................................................................................................................................. 5 Pregunta de investigación ............................................................................................................................ 5 Hipótesis...................................................................................................................................................... 6 1.2 Justificación ............................................................................................................................................ 6 1.3 Objetivos................................................................................................................................................. 8 Objetivo General.......................................................................................................................................... 8 Objetivos Específicos................................................................................................................................... 8 CAPÍTULO 2. MARCO DE REFERENCIA INTEGRADO......................................................... 9 2.1 Antecedentes y revisión del estado del arte .............................................................................................. 9 Conceptos básicos........................................................................................................................................ 9 El material particulado (PM) y sus fuentes de emisión ............................................................................... 11 Variables que influyen en la dispersión de contaminantes .......................................................................... 12 Efectos por el deterioro de la calidad del aire y la exposición al material particulado ................................. 13 Modelos de dispersión de contaminantes atmosféricos............................................................................... 15 Incorporación de la calidad del aire en la agenda pública ........................................................................... 16 Estado de los Sistemas de Vigilancia de Calidad del Aire -SVCA.............................................................. 16 Estándares para la evaluación de contaminantes criterio............................................................................. 17 Antecedentes de estudios locales sobre calidad del aire .............................................................................. 18 2.2 Marco de Fundamentos Transversales y Específicos.............................................................................. 21 Fundamentos transversales a la investigación............................................................................................. 21 Fundamentos específicos de la investigación.............................................................................................. 22 2.3 Marco contextual................................................................................................................................... 24 Ubicación del Área Metropolitana Centro Occidente -AMCO.................................................................... 24 Condiciones geográficas y climáticas de los municipios que componen el AMCO..................................... 25 Calidad del aire en el AMCO..................................................................................................................... 26 2.4 Marco Normativo .................................................................................................................................. 28 CAPÍTULO 3. MARCO METODOLÓGICO.............................................................................. 30 3.1 Enfoque de investigación ....................................................................................................................... 30 3.2 Desarrollo metodológico ....................................................................................................................... 30 Estructura del modelo para la estimación de emisión.................................................................................. 32 Estructura del modelo para la estimación de la concentración .................................................................... 34 Definición de variables.............................................................................................................................. 34 3.3 Fuentes de información para la estructuración de los escenarios modelados......................................... 35 3.4 Alcances y limitaciones del estudio........................................................................................................ 36 CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y DISCUSIONES..................................................................... 37 4.1 Generación de los escenarios de modelación para la estimación de emisiones y concentraciones ......... 37 4.1.1 Establecimiento del caso base para la estimación de la emisión ......................................................... 38 Elección del episodio de estudio para el modelamiento de la emisión......................................................... 38 Determinación del contenido de limo en el suelo ....................................................................................... 39 Ubicación y tipología de los proyectos de construcción.............................................................................. 41 ii Estimación del índice de precipitación-evaporación Thornthwaite ............................................................. 43 Determinación de la efectividad de las medidas de control y los factores de emisión.................................. 44 4.1.2 Establecimiento del caso base para la estimación de la concentración................................................ 45 Elección del episodio de estudio para el modelamiento de la concentración ............................................... 45 Determinación de la base de datos meteorológica para el modelo de concentración.................................... 45 Otras configuraciones generales para el modelamiento de la concentración................................................ 46 4.2 Modelamiento de las emisiones y concentraciones de PM10 fugitivo proveniente del sector de la construcción en el AMCO................................................................................................................................... 47 4.2.1 Estimación de la emisión de PM10 fugitivo ........................................................................................ 47 4.2.2 Estimación de la concentración de PM10 fugitivo............................................................................... 50 4.3 Análisis de sensibilidad del modelo de emisión y concentración ............................................................ 53 Determinación de los escenarios para el análisis de sensibilidad del modelo de emisión............................. 53 Determinación de los escenarios para el análisis de sensibilidad del modelo de concentración ................... 54 4.3.1 Análisis de sensibilidad del modelo de emisión ................................................................................. 54 4.3.1 Análisis de sensibilidad del modelo de concentración........................................................................ 55 4.3.2 Lineamientos para la gestión de la calidad del aire............................................................................. 59 Lineamiento 1: fortalecimiento científico................................................................................................... 59 Lineamiento 2: fortalecimiento técnico y operativo.................................................................................... 60 Lineamiento 3: fortalecimiento de la coordinación interinstitucional.......................................................... 61 CAPÍTULO 5. RECOMENDACIONES...................................................................................... 63 CAPÍTULO 6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 63 REFERENCIAS............................................................................................................................ 65 ANEXOS ...................................................................................................................................... 74 ACRÓNIMOS............................................................................................................................... 8389 Páginasapplication/pdfUniversidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homehttps://hdl.handle.net/11059/14605spaUniversidad Tecnológica de PereiraFacultad de Ciencias AmbientalesPereiraAdministración AmbientalAlcaldía de Dosquebradas. (2020). 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Para una Epistemología del Ambiente. 43.Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/360 - Problemas y servicios sociales; asociaciones::363 - Otros problemas y servicios sociales350 - Administración pública y ciencia militar::354 - Administración pública de la economía y el medio ambienteProtección del medio ambienteImpacto ambiental - InformesConservación de los recursos ambientalesAire - CalidadMaterial particuladoConcentraciónEstimación de emisiones y concentraciones de PM10 fugitivo proveniente del sector de la construcción a partir de factores de emisión, usando como caso de estudio el AMCOTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionORIGINALTRABAJO DE GRADO.pdfTRABAJO DE GRADO.pdfapplication/pdf3809713https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/7c84dfc0-faa8-489e-a39c-48242e0aa841/downloade62dfb48addc1bf7a0a8c35180c6b17aMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/a16a38be-ba27-4d76-ac03-8415e3aea8f7/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD53TEXTTRABAJO DE GRADO.pdf.txtTRABAJO DE GRADO.pdf.txtExtracted texttext/plain231084https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/6c0c408b-4985-4f1a-abab-c426dc412ff3/download77362dd1d3a645f440ffa136d9f2f141MD54THUMBNAILTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6785https://repositorio.utp.edu.co/bitstreams/a6b1f540-ed06-43de-bc5a-eb860c3f7b96/download7daaa037737c6c52780468443084a4dbMD5511059/14605oai:repositorio.utp.edu.co:11059/146052023-03-14 03:01:00.617https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio 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Estimación de emisiones y concentraciones de PM10 fugitivo proveniente del sector de la construcción a partir de factores de emisión, usando como caso de estudio el AMCO

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