inventario de emisiones 2011, cuenca ecuador

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ResumendelInventariodeemisionesatmosfricasdelCantnCuenca,ao2011.Cuenca-Ecuador.TECHNICALREPORTDECEMBER2014

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ReneParraUniversidadSanFranciscodeQuito(USFQ)29PUBLICATIONS224CITATIONS

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1Inventario de Emisiones 2011 l Red de Monitoreo de Calidad de Aire - EMOV EP

Inventario de Emisiones 2011 l Red de Monitoreo de Calidad de Aire - EMOV EP

32


Para la actual administracin municipal es una prioridad contar con un instrumento de gestin con el objetivo de implementar polticas de mejora en la calidad ambiental, para de esta manera, plantear estrategias integrales que nos lleven a habitar en una ciudad que nos d la posibilidad de vivir mejor.Cuenca, una ciudad patrimonial, una ciudad que se merece respirar el mejor aire, es por eso que hemos realizado un in-ventario de las emisiones de contaminantes atmosfricos, convencionales o criterio, los cuales constituyen la mayor parte de emisiones atmosfricas indeseables y sus niveles de descarga son objeto de regulaciones ambientales. Cuenca es la nica ciudad que posee un inventario de emisiones actualizado al ao 2011. De este documento se

desprende como resultado que el transporte y los veh-culos son la principal fuente antropognica de emisin de monxido de carbono, dixido de nitrgeno y compuestos orgnicos voltiles que son sustancias precursoras en la formacin de ozono, as mismo contribuyen de manera im-portante a la emisin de partculas finas.

Les invitamos a revisar este documento, el inventario de emisiones de Cuenca que es til para determinar el tipo y cantidad de contaminantes emitidos para verificar los pro-cesos y tecnologas existentes en el rea e identificar los tipos de contaminantes por sector o industria.

Este informe presenta el resumen del documento Inventario de Emisiones Atmosfricas del Cantn Cuenca Ao 2011, documento elaborado por el Dr. Ren Parra Narvez, mediante contrato de consultoria con la EMOV EP.

Por parte de la EMOV-EP participaron:

Ing. Claudia Espinoza, Red de Monitoreo de la Calidad del Aire de Cuenca.

Ing Adriana Espinoza, TICS.

ACT. Juan Bustos.

Diseo y Diagramacin:

Departamento de Relaciones Pblicas de la EMOV EP

Solicitamos citar este documento de la siguiente manera:

Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Cuenca de la EMOV EP. Resumen del Inventario de Emisiones Atmosfericas del Canton Cuenca, ao 2011 Cuenca-Ecuador.

PRESENTACIN

Ing. Marcelo CabreraAlcalde de Cuenca


54


Con la invitacin del alcalde, el Ing. Marcelo Cabrera Pala-cios, para formar parte de la Corporacin Municipal, estaba consciente que asumamos una ardua tarea en materia de Movilidad, Trnsito y Transporte, como parte de ella, el se-guimiento de la calidad del aire del cantn, a travs de la Red de Monitoreo, un proyecto que lleva a cabo la institucin.

Ponemos a consideracin de la ciudadana, tcnicos y exper-tos en la materia, este libro que cuenta con importantes da-tos y estadsticas en cuanto a la calidad del aire.

Este documento del Inventario de Emisiones a la Atmsfera del cantn Cuenca es el resultado del compromiso de varias Instituciones participantes cuyo apoyo al proporcionar infor-macin fue indispensable para la consecucin de los objeti-vos de este trabajo.

Quiero aprovechar para agradecer a: La Comisin de Gestin Ambiental (CGA) del Municipio de Cuenca, Banco Central del Ecuador, INEC, PETROCOMERCIAL, Direccin Regional de Hicrocarburos del Austro; Corporacin Aeropuertaria de Cuenca; ELECAUSTRO; SRI Regional Austro; Empre-sa Municipal de Aseo (EMAC EP), Camara de Industrias de Cuenca, Agencia de Regulacin y Control Minero (ARCOM), Universidad del Azuay, Instituto de Estudios de Regimen Seccional Ecuador (IERSE). Direccin de Aviacin Civil Qui-to, SWISSCONTACT Proyecto de Eficiencia Enrgetica en Ladrilleras Artesanales- EELA, Plan de Desarrollo y Orde-namiento Territorial del Canton Cuenca (PDOT) Municipio de Cuenca, Direcion Municipal de Transito (DMT) . Agencia de Regulacin y Control Hidrocarburifero Quito, AUSTROGAS, AGIPGAS, INAMHI.

CONTENIDOLista de Tablas 6

Lista de Figuras 7

1. Antecedentes 9

2. Caractersticas generales del Cantn Cuenca 9

3. Principales criterios para el desarrollo de inventario de emisiones 12

4. Trfico vehicular 17

5. Vegetacin 25

6. Industrias 34

7. Trmica 36

8. Disolventes 37

9. Gasolineras 38

10. GLP domstico 40

11. Aeropuerto 41

12. Rellenos sanitarios 43

13. Ladrilleras 46

14. Erosin elica 48

15. Canteras 52

16. Anlisis integrado de emisiones 53

17. Mapas de emisiones 56

18. Verificacin del inventario de emisiones 60

19. Comparacin con los inventarios de emisiones de 2007 y 2009 72

20. Conclusiones y recomendaciones 73

21. Referencias 78

AGRADECIMIENTO

Dr. Alfredo Aguilar ArizagaGerente de EMOV EP.


76


Tabla 1: Consumo de energa en el Cantn Cuenca durante el ao 2011 11

Tabla 2: Matriz de calificacin de la incertidumbre del inventario de emisiones (Corpaire, 2006) 15

Tabla 3: Venta de combustibles en las gasolineras del Cantn Cuenca durante el ao 2011 (Galones a-1) 20

Tabla 4: Conformacin del parque vehicular del Cantn Cuenca al ao 2011. Vehculos a gasolina 22

Tabla 5: Conformacin del parque vehicular del Cantn Cuenca al ao 2011. Vehculos a diesel 23

Tabla 6: Consumos estimados vs. estadstica de venta de gasolina y diesel en el Cantn Cuenca durante el ao 2011 (Galones) 24

Tabla 7: Parmetros de simulacin meteorolgica para el Cantn Cuenca 28

Tabla 8: Resumen de emisiones atmosfricas del Cantn Cuenca durante el ao 2011 54

Tabla 9: Aporte de emisiones en porcentaje y resumen de la evaluacin de la incertidumbre de las emisiones del

Cantn Cuenca durante el ao 2011 55

Tabla 10: Emisiones de CO2 (t a-1) de los inventarios de emisiones del Cantn Cuenca de los aos 2007, 2009 y 2011 72

Tabla 11: Emisiones de CO2 eq. (t a-1) de los inventarios de emisiones del Cantn Cuenca de los aos 2007, 2009 y 2011 72

Tabla 12: Resumen de recomendaciones para la futura actualizacin del inventario de emisiones del Cantn Cuenca 75

Figura 1: Ubicacin y topografa del Cantn Cuenca 10

Figura 2: Dominio rectangular para el desarrollo del inventario de emisiones del Cantn Cuenca. 100 celdas horizontales x 80

celdas verticales. 8000 celdas. Cada celda es cuadrada y tiene 30 segundos geogrficos de lado (0.9276 km) 13

Figura 3: Mapa de cobertura de usos del suelo para la malla de emisiones del Cantn Cuenca con resolucin de 0.9276 km de lado.

Conformado mediante la composicin del mapa de usos del suelo proporcionado por el Municipio de Cuenca, y el mapa de

cobertura de usos del suelo, del Ministerio de Agricultura y Ganadera 14

Figura 4: Mapa de trfico del Cantn Cuenca al ao 2011 (Vehculos d-1) 20

Figura 5: Dominios de simulacin meteorolgica para el Cantn Cuenca 28

Figura 6: Mapas medios de temperatura en superficie para el ao 2011 (C). Enero Junio 29

Figura 7: Mapas medios de temperatura en superficie para el ao 2011 (C). Julio - Diciembre 30

Figura 8: Mapas promedio de radiacin solar en superficie para el ao 2011 (W m-2). Enero - Junio 31

Figura 9: Mapas medios de radiacin solar en superficie para el ao 2011 (W m-2). Julio - Diciembre 32

Figura 10: Industrias consideradas (puntos rojos) para el inventario de emisiones del Cantn Cuenca para el ao 2011. 35

Figura 11: Localizacin de la central trmica El Descanso 36

Figura 12: Gasolineras y centro de acopio del Cantn Cuenca que operaron durante el ao 2011 38

Figura 13: Localizacin del Aeropuerto Mariscal Lamar 41

Figura 14: Componentes considerados en la estimacin de las emisiones atmosfricas 41

Figura 15: Localizacin de los rellenos sanitarios de El Valle y Pichacay 43

Figura 16: Composicin de los residuos slidos urbanos de Cuenca 45

Figura 17: Ubicacin de ladrilleras artesanales en el Cantn Cuenca 46

Figura 18: Mapas medios de viento en superficie para el ao 2011. Enero - Junio 50

Figura 19: Mapas medios de viento en superficie para el ao 2011. Julio - Diciembre 51

Figura 20: Localizacin de canteras de materiales de construccin en el Cantn Cuenca 52

Figura 21: Emisin de contaminantes primarios del Cantn Cuenca durante el ao 2011 54

Figura 22: Mapa de emisiones de NOx (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 56

Figura 23: Mapa de emisiones de CO (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 57

Figura 24: Mapa de emisiones de COV (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 57

Figura 25: Mapa de emisiones de SO2 (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 58

Figura 26: Mapa de emisiones de PM10 (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 58

Figura 27: Mapa de emisiones de PM2.5 (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011 59

Figura 28: Simulacin de la calidad del aire durante el 5 de octubre de 2011. CO (mg m-3)(1/2) 61

Figura 29: Simulacin de la calidad del aire durante el 5 de octubre de 2011. CO (mg m-3)(2/2) 62

Figura 30: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. NO2 (g m-3). Izquierda: Cantn Cuenca. Derecha:

detalle de la zona urbana de Cuenca y emplazamiento de las estaciones de la red de monitoreo. (1/2) 63

Figura 31: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. NO2 (g m-3). Izquierda: Cantn Cuenca. Derecha:


Figura 32: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. SO2 (g m-3). Izquierda: Cantn Cuenca. Derecha:


Figura 33: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. SO2 (g m-3). Izquierda: Cantn Cuenca. Derecha:


Figura 34: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. O3 (g m-3). 67

Figura 35: Simulacin de la calidad del aire. Da promedio de noviembre de 2009. O3 (g m-3). (Parra, 2012) 70

Figura 36. Comparacin de concentraciones medias mensuales de octubre de 2011. Registro en estaciones vs. Modelo 72

Figura 37. Concentracin media mensual de O3 (g m-3) durante el ao 2011, en las estaciones Machangara (MAN) y

Escuela Velasco Ibarra (EVI), de la red de monitoreo de la calidad del aire de Cuenca. 72

Lista de Tablas

Lista de Figuras


98


La Red de Monitoreo de la Calidad del Aire de Cuenca ope-ra desde el ao 2008, generando informacin sobre los ni-veles de contaminacin atmosfrica.

La Red de Monitoreo formaba parte de la Corporacin Para el Mejoramiento del Aire (Cuencaire); entidad que adicio-nalmente se encargaba de la fiscalizacin del proceso de Revisin Tcnica Vehicular (RTV) en el Cantn Cuenca.

Cuencaire fue liquidada a finales del ao 2010. Las fun-ciones de la operacin de la Red de Monitoreo y la fiscali-zacin de la RTV fueron transferidas a la Empresa Pblica Municipal de Movilidad (EMOV-EP).

Dentro de las nuevas responsabilidades que actualmente

le competen a la EMOV-EP, se incluye la elaboracin del presente informe, en relacin a la actualizacin del inven-tario de emisiones atmosfricas del Cantn Cuenca, como instrumento bsico e indispensable para la formulacin, implantacin y seguimiento de un plan o agenda local de gestin de la calidad del aire.

Hasta el momento, el Cantn Cuenca cuenta con dos in-ventarios de emisiones. El primero fue elaborado toman-do como referencia el ao 2007, como requerimiento de la Fundacin Natura y Cuencaire (Fundacin Natura Cuen-caire CGA, 2009). El segundo fue elaborado para el ao 2009, como iniciativa de EMOV-EP y de la Red de Monito-reo de la Calidad del Aire de Cuenca (Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Cuenca de la EMOV EP, 2011).

El Cantn Cuenca se ubica al sur del Ecuador (Figura 1). Su capital, la ciudad de Cuenca tiene una cota media de 2550 msnm. Cuenca es uno de los 15 cantones que conforman la Provincia del Azuay.

La ciudad de Cuenca se asienta en la hoya del Ro Paute, al Este del Cantn, entre las coordenadas 7859 7901 de longitud oeste y 252 254de latitud sur, en la zona centro sur de la Cordillera de los Andes.

El Cantn Cuenca presenta una topografa compleja. Un porcentaje importante del territorio se emplaza sobre la Cordillera Occidental, con cotas que superan los 4000 msnm.

Los ros Machngara, Tarqui, Tomebamba y Yanuncay, que atraviesan la ciudad de Cuenca, son afluentes del ro Pau-te, que a su vez desemboca en el ro Santiago, afluente del ro Amazonas.

1. Antecedentes

2. Caractersticas generales del Cantn CuencaUbicacin, topografa e hidrografa


1110


Figura 1: Ubicacin y topografa del Cantn Cuenca

Tabla 1: Consumo de energa en el Cantn Cuenca durante el ao 2011

Ubicacin de Ecuador en Sudamerica

Ubicacin del cantn Cuenca en el Ecuador

Ubicacin de Cuenca en el cantn Cuenca

El Cantn Cuenca presenta un clima de montaa. La ciu-dad de Cuenca presenta un clima templado, con una tem-peratura media anual de 15 C (media mnima de 6 C y media mxima de 24 C), una pluviosidad entre 700 1100 mm a-1, y 75% de humedad relativa (CGA, 2007). La esta-cin de lluvia se presenta normalmente de febrero a mayo y de octubre a noviembre, con dos etapas secas, la prime-ra bien marcada entre junio a septiembre, y la segunda de

menor intensidad, desde diciembre a enero.

Durante el ao 2011, en la estacin meteorolgica de la Di-reccin de Aviacin Civil, localizada en el aeropuerto Ma-riscal Lamar de la Ciudad de Cuenca, se registr una tem-peratura media de 16 C, una media mnima de 5.8 C y una temperatura media mxima de 25.2 C. La lluvia acumula-da en el ao fue de 1105.7 mm a-1.

Clima y parmetros meteorolgicos del ao 2011

Poblacin y PIB per cpita

Consumo de energa en el ao 2011

La poblacin del Cantn Cuenca asciende a 535 624 habi-tantes, de acuerdo a la proyeccin de poblacin del Insti-tuto Nacional de Estadsticas y Censos (INEC, 2014).

No se ha localizado informacin especfica sobre el Pro-

ducto Interno Bruto (PIB) per cpita del Cantn Cuen-ca, para el ao 2011. El PIB per cpita del ao 2011 para el Ecuador, se establece en US$ 5217.3, de acuerdo a las previsiones macroeconmicas 2013 del Banco Central del Ecuador (BCE, 2014).

La Tabla 1 presenta el resumen del consumo energtico que se le atribuye al Cantn Cuenca en el ao 2011. Esta informacin resume los datos proporcionados por la Red de Monitoreo de Cuenca y la EMOV EP.

El consumo de gasolina extra, gasolina sper, disel 2 y disel premium, corresponde al volumen de venta de estos

combustibles en 29 gasolineras del Cantn Cuenca.

Los consumos de combustibles en industrias, correspon-den al reporte de los propios centros industriales, de la Comisin de Gestin Ambiental (CGA) del Municipio de Cuenca y de la EMOV - EP.

Trfico vehicular

Industrias

Trmicas

Sector domstico

Ladrilleras

40 032 819

52 698

Gasolina extra

Galones

7 790 388

Gasolina sper

Galones

21 083 713

10 576 622

357 170

Disel 2

Galones

13 147 052

Disel premiumGalones

4 425 913

4 233 400

Fuel oil

6 351 209

55 908 253

GLP

kg

97 940 367

Gas natural

kg

65 395

Lea

m3


1312


Los niveles de las actividades emisoras de contaminantes del aire fueron proporcionados por la EMOV-EP, entidad que recopil informacin con su propio personal, o canaliz

la entrega de informacin desde otras instituciones loca-les. Para cada fuente de emisin se disearon formularios para la recoleccin de la informacin.

Corresponde al ao 2011, a fin de contar con la actualiza-cin cada dos aos del inventario de emisiones, de acuerdo

con los objetivos de la Empresa Pblica de Movilidad, Trn-sito y Transporte EMOV EP

Se estimaron las emisiones de los siguientes contaminan-tes primarios: monxido de carbono (CO), xidos de nitr-geno (NOx), compuestos orgnicos voltiles (COV), dixido de azufre (SO2), material particulado con dimetro aero-dinmico menor a 10 micras (MP10) y material particulado

con dimetro aerodinmico menor a 2.5 micras (MP2.5).

Adicionalmente se incluyeron a los siguientes gases de efecto invernadero: dixido de carbono (CO2), metano (CH4) y xido nitroso (N2O)

Se conforma mediante un dominio rectangular (Figura 2), compuesto de 100 celdas horizontales y 80 verticales (8000 celdas en total). Cada celda es cuadrada y tiene 30 segundos geogrficos de lado, que equivale a 0.927 6 km. El Cantn Cuenca se encuentra totalmente inscrito en el dominio rectangular.

La resolucin espacial adoptada es adecuada para los fi-

nes que se persiguen con el inventario, conciliando la nece-sidad de contar con informacin espacial suficientemente detallada, que potencialmente permita utilizar las emisio-nes dentro de un modelo de transporte qumico euleriano; y la viabilidad de organizar la informacin de actividad, factores de emisin y modelos de emisiones, en hojas de clculo Excel.

Las coordenadas longitud latitud (sistema de referencia WGS-84) que definen el dominio de emisiones son las si-guientes:

(-79.61, -3.20) (-79.61, -2.533 3) (-78.776 7, -2.533 3) (-78.776 7, -3.20)

Se priorizaron las siguientes fuentes de emisin: Trfico vehicular (vehculos a gasolina y disel) Vegetacin Emisiones de combustin y de proceso industriales Central trmica Uso de disolventes Gasolineras Uso de gas licuado de petrleo (GLP) Canteras Erosin elica Trfico areo Rellenos sanitarios Ladrilleras

3. Principales criterios para el desarrollo de inventario de emisionesNiveles de actividad

Ao base

Contaminantes

Dominio de emisiones

Fuentes de emisin

Figura 2: Dominio rectangular para el desarrollo del inventario de emisiones del Cantn Cuenca. 100 celdas horizontales x 80 celdas verticales. 8000 celdas. Cada celda es cuadrada y tiene 30 segundos geogrficos de lado (0.9276 km)

Cantn Cuenca

Cuenca


1514


Como informacin base se utiliz el mapa de usos del suelo del Cantn Cuenca, proporcionado por el Municipio de Cuen-ca. Para la zona de la malla de emisiones externa al lmite cantonal, se utiliz el mapa de cobertura de usos, proporcio-nado por el Ministerio de Agricultura y Ganadera (Magap Sinagap, 2013).

La Figura 3 presenta el mapa final, que resulta de la combina-

cin de la informacin tomada del Municipio de Cuenca y del Ministerio de Agricultura y Ganadera.

Para el Cantn Cuenca se diferencian 28 categoras. En orden decreciente, las categoras ms importantes por su extensin son: pramo herbceo de pajonal (28.1%), pastos cultivados sobre terrazas aluviales (12.5%), bosque de vegetacin nativa (11.6%) y bosque intervenido de vegetacin nativa (10.3%).

Todo inventario de emisiones presenta niveles de incer-tidumbre, en razn de la potencial falta de representa-tividad de los modelos de emisiones, de los factores de emisin, de la informacin de los niveles de actividad emi-sora, entre otros aspectos. Por ello es importante incluir una evaluacin de la incertidumbre. En combinacin con los valores estimados de las emisiones, esta evaluacin servir principalmente para priorizar a futuro aquellas fuentes con emisiones importantes y con niveles altos de incertidumbre.

Para el Cantn Cuenca no es posible aplicar un mtodo de evaluacin cuantitativa de la incertidumbre, ya que este enfoque demanda una gran cantidad de informacin no

disponible al momento, lo que imposibilita representar la variacin de factores de emisin o de niveles de actividad segn una distribucin estadstica.

Alternativamente, se presenta para cada fuente de emi-sin una evaluacin cualitativa. Se aplica un sistema de calificacin de los factores de emisin y de los niveles de actividad, empleando un enfoque similar al utilizado en el inventario de emisiones de Quito (CORPAIRE, 2006). Este sistema se basa en el enfoque del Data Attribute Ratings System (DARS) (US-EPA, 2004), y utiliza una calificacin alfabtica y colorimtrica de los niveles, proporcionando una calificacin compuesta, segn las combinaciones de la Tabla 2.

Categora A, calidad muy alta. La estimacin es bastante fiable.

Categora B, calidad alta. La estimacin es fiable, pero se pueden tomar acciones para disminuir su incertidumbre.

Categora C, calidad media. La estimacin es mediana-mente fiable y se podra mejorar, en funcin del nivel de las emisiones del sector calificado y su peso en relacin al va-lor total del inventario de emisiones

Categora D, calidad baja. La estimacin es poco fiable y se recomienda mejorarla, en funcin del nivel de las emi-siones del sector calificado y su peso en relacin al total del inventario de emisiones

Categora E, calidad muy baja. La estimacin es muy poco fiable y se recomienda mejorarla, en funcin del nivel de las emisiones del sector calificado y su peso en relacin al to-tal del inventario de emisiones. La estimacin no ha sido corroborada con mediciones.

Mapa de usos de suelo

Mtodo de evaluacin de la incertidumbre

Figura 3: Mapa de cobertura de usos del suelo para la malla de emisiones del Cantn Cuenca con resolucin de 0.9276 km de lado. Conforma-do mediante la composicin del mapa de usos del suelo proporcionado por el Municipio de Cuenca, y el mapa de cobertura de usos del suelo, del Ministerio de Agricultura y Ganadera.

Tabla 2: Matriz de calificacin de la incerti-dumbre del inventario de emisiones (Corpaire, 2006)

A

B

C

D

E

A

A

B

C

C

A

Factor de emisinActividad

A

B

B

C

D

BB

B

C

C

D

CC

C

C

D

D

DCDDDE

E

La calificacin global se interpreta de la siguiente manera.


1716


Emisiones en caliente: aquellas que provienen del tubo de escape de los vehculos, cuando los motores alcanzan estabilidad en su temperatura de funcionamiento; es decir, cuando la temperatura del agua de refrigeracin es superior a 70 oC.

Emisiones en fro: aquellas que provienen del tubo de escape antes de que el agua de refrigeracin del motor haya alcanzado los 70 oC.

Emisiones evaporativas: las emisiones de COV que proceden de la evaporacin del combustible (esencialmente de la gasolina) desde otros dispositivos diferentes del tubo de escape (tanque de almacenamiento de combustible y carter, principalmente).

Parmetros:r : categora de vehculo segn el ao modelo.

Trmino:Eir: emisin del gas i (CO2, CH4, N2O) de los vehculos r (t a

-1).

La calificacin A para los factores de emisin significa el nivel ms alto de fiabilidad, es decir han sido estructurados en base a un nmero importante de mediciones que le pro-porcionan gran fiabilidad. Al otro extremo la calificacin E es la ms baja, cuando los factores de emisin por ejemplo han sido establecidos en base a criterios de expertos. Cali-ficaciones intermedias como C o D indican que los factores de emisin provienen de mediciones limitadas o poco re-presentativas.

La calificacin de la informacin de los niveles de activi-dad tiene el mismo enfoque, as por ejemplo estadsticas de uso de combustibles muy detalladas y comprobadas pueden recibir una calificacin A, en tanto que informacin estimada de manera general con algn criterio justificado puede tener una calificacin E.

El transporte, y de manera especfica el trfico vehicular, produce una de las mayores cargas contaminantes hacia la atmsfera. Sus emisiones tienen efecto directo en los problemas de contaminacin del aire tanto a escala local, regional y global. Actualmente, la gran mayora de veh-culos motorizados utilizan combustibles fsiles (gasolina y disel, principalmente), cuyo uso produce la emisin en general de un mismo grupo de contaminantes, aunque en cantidades y proporciones diferentes segn el combustible y las condiciones de combustin (Colvile et al., 2001).

En un motor a gasolina (Otto), en la etapa de admisin, la mezcla aire/combustible (A/C) ingresa a la cmara de combustin, en donde el pistn la comprime y se produ-ce la explosin por chispa. El pistn es impulsado con gran presin y luego se produce la evacuacin de los gases de combustin. Estos gases se expulsan al exterior por medio del tubo de escape.

En la etapa de admisin, los motores a disel solamente absorben aire. El combustible ingresa directamente a la cmara de combustin, el aire comprimido incrementa su temperatura y se produce la autoignicin.

Los combustibles fsiles, formados por una mezcla de di-ferentes hidrocarburos, luego del proceso de combustin

generan principalmente CO2 y vapor de agua. Sin embargo, el funcionamiento de los motores es complejo y por varios factores, la combustin no se desarrolla en su totalidad. Entre las causas ms importantes se destacan la poten-cial falta de oxgeno y la variabilidad de la mezcla oxgeno/combustible, la baja temperatura cuando los motores ini-cian su funcionamiento, los tiempos de residencia cortos de la mezcla A/C en la cmara de combustin. Como con-secuencia, se producen emisiones de CO, a ms de hidro-carburos sin oxidar o parcialmente oxidados.

Adicionalmente, y debido a las altas temperaturas en la cmara de combustin cuando el motor alcanza su esta-bilidad trmica, se produce la combinacin de N2 y O2, for-mando NOx. Un segundo mecanismo de la formacin de NOx comprende la oxidacin del N contenido en los propios combustibles, pero la cantidad es muy inferior en compa-racin al primer mecanismo (US-EPA, 2004).

El azufre forma parte de las impurezas que contienen los combustibles fsiles. Su oxidacin produce la formacin y emisin de SO2. Interfiere directamente en la eficiencia de los catalizadores, cuyo uso slo es viable con combustibles con muy bajo contenido de azufre.

La emisin de partculas se produce por la combustin, el

4. Trfico vehicular

desgaste de los neumticos, recubrimiento de frenos y su-perficies de rodadura, o por la resuspensin de polvo. Las partculas que dan un color blanco al humo del escape, se asocian a condiciones fras de los motores, en tanto que humos de color azulado y negro se asocian a la combustin incompleta de mezclas que pueden contener lubricante. La gran mayora de las partculas finas (MP2.5) se producen por la combustin. Los vehculos a disel producen de 10 100 veces ms partculas de combustin que los vehculos a gasolina (Jacobson, 2002).

Adems de las emisiones de COV por combustin, hay un porcentaje significativo de emisiones de COV desde otros dispositivos, que tienen especial importancia para los ve-

hculos a gasolina. A esta clase se le conoce como emisio-nes evaporativas.

La estimacin de las emisiones de trfico vehicular es com-pleja. Interfieren una serie de factores como el peso de los vehculos, la capacidad, diseo y condiciones funciona-miento de los motores, el tipo y caractersticas de los com-bustibles, el rendimiento de los dispositivos de control de las emisiones del escape, la variabilidad de los ciclos reales de recorrido, o las caractersticas de la red vial. Por tanto, el desarrollo de modelos de emisiones es tambin complejo. Estas herramientas se van adaptando continuamente con el objeto de obtener inventarios que se asemejen cada vez ms a los verdaderos valores de emisin.

Modelo emisiones

Se consideraron las emisiones generadas en las siguientes condiciones (Ntziachristos and Samaras, 2000):

Las emisiones anuales de CO2, CH4 y N2O se valoran mediante la Ecuacin 1:

1


1918


Datos:Nvehr: nmero de vehculos de la categora r segn el ao modelo. CCr: consumo de combustible por distancia recorrida (galn km

-1) para los vehculos r.

Den: densidad del combustible (kg m-3).

PCI: poder calorfico inferior del combustible (TJ Gg-1).

FEij: factor de emisin del gas i por tipo de combustible (kg TJ-1)

ErSO2: emisin de SO2 de los vehculos r (t a-1)

Datos: S: contenido de azufre del combustible (%)

Parmetros:r : categora de vehculo segn el ao modelo.i : contaminante (NOx, COV, CO, PM10 y PM2.5).

Trmino: : emisin en caliente del contaminante i producida por los vehculos r (t a-1).

Datos: Nvehr: nmero de vehculos de la categora r segn ao modelo Drecr: distancia media anual recorrida por los vehculos tipo r (km a

-1). FEir: factor de emisin del contaminante i, para el vehculo de categora r (g km

-1).

Las emisiones anuales de SO2 se valoran mediante la Ecuacin 2:

Las emisiones anuales de NOx, CO, COV, MP10 y MP2.5 se valoran mediante la Ecuacin 3:

Mapa de trfico

Consumo de combustibles

La informacin georeferenciada de los ejes de las vas fue proporcionada por la EMOV-EP, y complementada con infor-macin del Instituto Geogrfico Militar - Ecuador (IGM, 2014). La EMOV-EP proporcion informacin de las intensidades medias diarias de trfico de algunas vas, parte de las cuales han servido para actualizar las intensidades de trfico de un grupo de vas del inventario de emisiones del ao 2009. Parte

de la nueva informacin proporcionada por la EMOV-EP pro-viene de los estudios de trfico para el proyecto del Tranva de Cuenca.

El mapa actualizado se presenta en la Figura 4. El mismo se usa para distribuir espacialmente las emisiones de contami-nantes primarios generadas por el trfico vehicular.

La Tabla 3 presenta la venta de combustibles en las gasoline-ras localizadas en el Cantn Cuenca. En total se registra una venta de 82 053 972 galones de combustible, correspondien-

do 40 032 819 (48.8%) a gasolina extra, 7 790 388 (9.5%) a gasolina sper, 21 083 713 (25.7%) a disel premium y 13 147 052 (16.0%) a disel 2.

Figura 4: Mapa de trfico del Cantn Cuenca al ao 2011 (Vehculos d-1)

Tabla 3: Venta de combustibles en las gasolineras del Cantn Cuenca durante el ao 2011 (Galones a-1)

Combustible

Gasolina extra

Gasolina sper

Disel Premium

Disel 2

Total

Total

40 032 819

7 790 388

21 083 713

13 147 052

82 053 972

%

48.8

9.5

25.7

16.0

100.0

2

3


2120


Parque automotor

Mediante el procesamiento de la informacin de estadsticas de transporte del Instituto Nacional de Estadsticas y Censos (INEC, 2014), del Anuario 2011 de la Asociacin de Empresas Automotrices del Ecuador (AEADE, 2012); y del nmero de vehculos requeridos para conciliar la estimacin del consumo de combustible, con los niveles de venta de combustibles en las gasolineras, se estructur la conformacin del parque ve-hicular del ao 2011.

La Tabla 4 presenta la conformacin del parque de vehcu-los a gasolina. Se registran 112 048 unidades, de las cuales el 39.9% corresponde a automviles, 25.7% a jeeps, 23.9% a camionetas y furgonetas, 3.8% a taxis, 0.9% a pesados (bu-ses, camiones, volquetas y tanqueros) y 5.8% a motocicletas.

Los automviles, camiones y furgonetas, jeeps y taxis se sub-clasifican en tres subcategoras segn el tamao de menores (< 1400 cm3, entre 1400 y 2000 cm3, > 2000 cm3).

La Tabla 5 presenta la conformacin del parque de vehculos a disel. Se registran 14 227 unidades, de las cuales el 43.6% corresponde a pesados (camiones, volquetas, trileres y tan-queros), 34% a camionetas y furgonetas, 9.4 a jeeps, 11.3% a buses y 1.7% a automviles.

El parque total asciende aproximadamente a 126 275 vehcu-los, correspondiendo el 88.7 % a los vehculos a gasolina y el restante 11.3% a los vehculos a disel.

Tabla 4: Conformacin del parque vehicular del Cantn Cuenca al ao 2011. Vehculos a gasolina

1989 y anteriores

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

Total:

%

2958

1011

1070

958

628

845

675

705

535

806

649

115

927

785

402

250

339

505

533

219

290

304

600

16 109

14.4

1527

112

119

805

796

1520

897

691

693

964

682

105

958

1866

1891

1957

2087

2197

1861

934

833

1511

2100

27 106

24.2

166

26

21

52

21

37

38

17

9

38

21

3

16

30

21

19

19

80

157

42

35

70

600

1538

1.4

470

30

29

38

59

88

85

43

20

35

43

0

9

15

9

6

21

36

15

3

30

21

100

1205

1.1

1954

27

73

93

163

182

128

105

70

94

44

15

27

82

79

29

146

79

26

6

5

23

120

3570

3.2

709

173

190

265

427

760

680

529

564

959

981

108

897

1440

1370

1087

1166

1358

1227

815

1000

1806

3500

22 011

19.6

78

22

2

2

17

8

8

0

2

10

7

0

8

3

15

95

86

25

7

5

3

3

3

409

0.4

512

51

241

161

280

476

352

525

569

993

644

325

1470

1682

976

534

698

800

1035

566

1010

1686

1686

17 272

15.4

1059

159

115

356

403

405

352

251

341

652

457

58

649

703

444

478

566

652

701

369

373

761

761

11 065

9.9

4

0

0

0

0

4

7

7

4

14

2

2

9

2

2

0

0

0

2

2

5

4

4

74

0.1

5

0

0

12

12

53

25

53

33

148

93

2

320

469

297

211

615

404

325

132

148

406

406

4169

3.7

0

0

2

0

0

0

0

0

0

2

2

0

0

0

0

0

2

0

2

0

0

2

2

14

0.0

113

25

18

21

12

17

16

9

9

29

27

4

46

82

55

32

45

49

68

48

61

89

89

964

0.9

265

18

14

21

26

58

37

46

32

39

9

26

97

264

253

450

344

527

453

559

896

1054

1054

6542

5.8

9820

1654

1894

2784

2844

4453

3300

2981

2881

4783

3661

763

5433

7423

5814

5148

6134

6712

6412

3700

4689

7740

11025

112 048

100.0

1400cm3

1400cm3

1400cm3

1400cm3

2000cm3

2000cm3

2000cm3

2000cm3 Pesados Motos Total

1400-2000cm3

Automviles Camionetas y furgonetas Jeeps Taxis

1400-2000cm3

1400-2000cm3

1400-2000cm3


2322


Tabla 5: Conformacin del parque vehicular del Cantn Cuenca al ao 2011. Vehculos a disel

1989 y anteriores

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

Total:

%

26

6

7

10

8

13

9

8

7

10

8

1

11

15

13

12

14

16

14

7

6

11

11

243

1.7

76

11

17

24

32

41

33

36

42

77

51

18

99

111

66

51

63

68

81

44

64

113

113

1331

9.4

609

45

57

77

126

200

173

131

127

212

207

24

181

299

283

218

259

286

246

160

201

360

360

4841

34.0

22

22

18

13

7

40

26

22

11

33

20

2

59

237

237

189

92

90

75

29

29

77

264

1614

11.3

667

151

109

125

71

103

96

56

54

170

161

24

272

484

328

190

267

290

404

283

359

526

1008

6198

43.6

1400

235

208

249

244

397

337

253

241

502

447

69

622

1146

927

660

695

750

820

523

659

1087

1756

14 227

100.0

TotalAutomviles Camionetas y furgonetas BusesJeeps Pesados

Factores de emisin

Se estructuraron en base a los factores de emisin utilizados en el Inventario de Emisiones de la Zona Metropolitana del Valle de Mxico del ao 2008, elaborado por la Secretara de Medio Ambiente de la Ciudad de Mxico (SMACM, 2010). Es-tos factores de emisin se establecieron de la aplicacin del modelo MOBILE6-Mxico

A ms de las emisiones de combustin, se producen emisio-nes de material particulado relacionadas con el desgaste de neumticos, de las superficies de rodadura y por el desgaste de frenos. La disponibilidad de informacin es escasa, en rela-cin a las emisiones en caliente. Los factores de emisin pro-vienen de base de datos del proyecto Coordinated European

Program on Particle Matter Emission Inventories, Projection and Guidance (CEPMEIP, 2013).

La Tabla 6 presenta los consumos de gasolina y disel esti-mados y los valores de venta del ao 2011 en las gasolineras del Cantn Cuenca.

La estimacin de los consumos de gasolina (extra + sper) co-rresponde razonablemente (diferencia del 1.1%) con el registro estadstico de venta. Para el caso del disel (disel 2 + disel premium) hay una diferencia de 10.4 %. La diferencia total entre el consumo calculado de combustibles y la estadstica de venta, es de 3.7%, diferencia que se considera aceptable.

Tabla 6: Consumos estimados vs. estadstica de venta de gasolina y disel en el Cantn Cuenca durante el ao 2011 (Galones)

Gasolina

Disel

Total:

48 341 210

30 686 578

79 027 788

Consumo estimado en base a los recorridos medios anuales

(a)

47 823 207

34 230 765

82 053 972

Registro estadstico de ventas en el ao 2011

(b)

518 003

-3 544 187

-3 026 184

Diferencia

(c) = (a) (b)

1.1

-10.4

-3.7

Diferencia en porcentaje

((c)/(b))*100

La vegetacin puede ser una fuente importante de COV. Las reacciones e interacciones de estos compuestos en la baja tropsfera son importantes y su participacin en la contaminacin por ozono (O3) es un tema de actual inves-tigacin en diferentes partes del mundo.

Parte del carbono que asimilan las plantas retorna hacia la atmsfera como COV, compuestos previamente produci-dos en los tejidos vegetales. Los mecanismos bioqumicos

de formacin estn relacionados con el metabolismo celu-lar de la planta y son bastante complejos (Fall, 1999).

Los COV incluyen una amplia gama de compuestos: (iso-preno, monoterpenos, sesquiterpenos, alcoholes, alcanos, alquenos o carbnilos). En algunas especies vegetales, los COV pueden almacenarse en rganos especializados de las hojas y tallos. En otras, luego de su sntesis se emiten directamente.

5. Vegetacin


2524


Clasificacin de compuestos orgnicos voltiles que emite la vegetacin

Modelo de emisiones

En funcin de su reactividad, los COV que provienen de la vegetacin, se agrupan en tres categoras (Guenther et al., 1995): (1) isopreno, 1 a 2 h, (2) monoterpenos, 0.5 a 3 h y (3) otros compuestos orgnicos voltiles (OCOV), unos reactivos < 1 d y otros > 1 d).

El isopreno (C5H8) es emitido por una variedad de plantas tan-to de hoja caduca como perenne, cuando estn expuestas a la radiacin solar. Concretamente la fraccin que interviene es la radiacin solar fotosintticamente activa (Photosynthe-

tically Active Radiation, PAR). El nivel de las emisiones es ma-yor cuando aumenta la temperatura, pero slo hasta cierto valor. La formacin y emisin de isopreno est directamente relacionada con la fotosntesis (no hay emisin de isopreno en ausencia de radiacin solar). La biomasa foliar es la fuente ms importante, en relacin al tronco, tallos y races.

Los monoterpenos constituyen un diverso grupo de com-puestos (se conocen ms de 1000 estructuras) formados de dos unidades de isopreno.

Las emisiones horarias de isopreno en la celda k del dominio de estudio, se calculan mediante el modelo propuesto por Guenther et al. (1993), segn la Ecuacin 4:

Parmetro:j: categora de uso del suelo.

Trmino:Eiso(k, horario): emisin horaria de isopreno en la celda k (g h

-1).

Datos:FEj

iso: factor estndar de emisin de isopreno asociado al uso de suelo j asignado a la celda k (g g-1 h-1).FCA(T,PAR): factor de correccin ambiental (adimensional) del factor de emisin, debido a la temperatura T y la PAR.DBFj: densidad de biomasa foliar asociada al uso de suelo j (g m-2).A: rea de la celda. Para la resolucin adoptada corresponde un nico valor de 0.86 km2.

La influencia de la temperatura y de la PAR, se incluye en la Ecuacin 5:

Siendo:CT: factor de correccin debido a la temperatura T (adimensional).CL: factor de correccin debido a la PAR (adimensional).

Estos factores se calculan mediante las ecuaciones 6 y 7:

Siendo:

= 0.0027 coeficiente emprico.CL1 = 1.066 coeficiente emprico.L = PAR (mol m-2 s-1) en la celda k.

CT1 = 95 000 J mol-1, coeficiente emprico.

CT2 = 230 000 J mol-1, coeficiente emprico.

Ts = 303 K, temperatura de condiciones de referencia.Tm = 314 K.R = 8.314 (J K-1 mol-1) constante universal de los gases.T = temperatura en superficie expresada en grados Kelvin, registrada en la celda k.

Las emisiones horarias de monoterpenos en la celda k del dominio, se calculan mediante la Ecuacin 8 (Guenther et al., 1993):

4

5

8

6

7


2726


Trmino:Emon(k, horario): emisin horaria de monoterpenos en la celda k (g h

-1).

Datos:FEj

mon: factor estndar de emisin (a 30 C de temperatura) de monoterpenos asociado al uso de suelo j asignado a la celda k (g g-1 h-1).M(T): factor de correccin ambiental debido a la temperatura.

La mayora de las especies emisoras disponen de rganos de almacenamiento de monoterpenos. Las tasas de emisin se rigen principalmente por la temperatura, y su influencia se describe mediante la Ecuacin 9:

Siendo: = 0.09 (K-1), coeficiente emprico.T = temperatura en superficie expresada en grados Kelvin, registrada en la celda k.Ts = 303 K, temperatura de condiciones de referencia.

Las emisiones de OCOV se estiman mediante la Ecuacin 10. El significado de las variables es homlogo al indicado para los monoterpenos.

Las Figuras 6 y 7 presentan los mapas de temperatura en superficie. Las Figuras 8 y 9 presentan los mapas de radiacin solar en superficie.

Meteorologa

Se generaron mapas medios mensuales de la temperatura en superficie y de la radiacin solar para todo el ao 2011, mediante el modelo meteorolgico Weather Research and Forecasting Model (WRF, 2013) aplicado al dominio de la Fi-gura 5.

Las simulaciones numricas se desarrollaron con la versin

3.2 del mencionado modelo, utilizando un dominio maestro y dos subdominios anidados (Figura 5), con resoluciones es-paciales de 27 x 27 km, 9 x 9 km y 3 x 3 km respectivamente. Las condiciones iniciales y de contorno se obtuvieron de la base de datos de anlisis final del National Center for At-mospheric Research de las Estados Unidos (NCAR, 2013). La Tabla 7 resume los principales parmetros de simulacin

Dominio master. 27 x 27 km

Primer subdominio anidado. 9 x 9 km

Segundo dominio anidado. 3 x 3 km

Figura 5: Dominios de simulacin meteorolgica para el Cantn Cuenca

Tabla 7: Parmetros de simulacin meteorolgica para el Cantn Cuenca

e_we

e_sn

e_vert

dx

dy

2

1

2

Lin et al.

Monin-Obuknov

Mellor-Yamada-Janjic

mp_physics

sf_surface_physics

bl_pbl_physics

Parmetro

100, 76, 40

100, 52, 40

26, 26, 26

27 000, 9 000, 3 000

27 000, 9 000, 3 000

Valores

Dominios

Parmetros fsicos

Observaciones

10

9


2928


ENE JUL

MAR SEP

MAY NOV

FEB AGO

ABR OCT

JUN DIC

Figura 6: Mapas medios de temperatura en superficie para el ao 2011 (C). Enero Junio Figura 7: Mapas medios de temperatura en superficie para el ao 2011 (C). Julio - Diciembre


3130


ENE JUL

MAR SEP

MAY NOV

FEB AGO

ABR OCT

JUN DIC

Figura 8: Mapas promedio de radiacin solar en superficie para el ao 2011 (W m-2). Enero - Junio Figura 9: Mapas medios de radiacin solar en superficie para el ao 2011 (W m-2). Julio - Diciembre


3332


Factores de emisin

Se identificaron las especies vegetales ms importantes para las categoras de uso del suelo en las que coexisten varias especies. Esta informacin fue proporcionada por el Dr. Gustavo Chacn, de la Universidad del Azuay. Se reco-pilaron de la literatura, los factores de emisin de isopreno y monoterpenos.

La mayora de las especies vegetales del Cantn Cuenca no han sido estudiadas, en relacin a su capacidad emisora de COV. Al menos en el caso del pramo y matorral, este inconveniente es menor, ya que las bajas temperaturas de

las zonas en las que se emplazan, implican tambin emi-siones bajas.

Es escasa disponibilidad de factores de emisin tanto en el mbito nacional y sudamericano. La mayor parte de la in-formacin actualmente disponible proviene de la literatura norteamericana o europea. Sin duda, la determinacin in-situ de los factores de emisin es prioritaria para disminuir los niveles de incertidumbre de la estimacin de las emisio-nes de la vegetacin en el Cantn Cuenca.

El uso de la energa y la industria contribuyen con los pro-blemas de la contaminacin del aire. El nivel de actividad industrial; y por tanto sus emisiones, aumentan proporcio-nalmente con el crecimiento de la actividad econmica.

La industria en el Cantn Cuenca se desarrolla principal-mente en dos zonas: 1) en el Parque Industrial de Cuenca, ubicado al NE de Cuenca, en donde funcionan aproxima-damente 145 industrias (CGA, 2007), y 2) en la Zona Fran-ca, al SO de la ciudad.

En el sector industrial, se distinguen dos grupos de emi-sin: 1) las producidas por el aprovechamiento energtico

de combustibles, y 2) las relacionadas con los procesos de produccin.

La diversidad del sector industrial se refleja en la dificultad para la estimacin de sus emisiones, que requiere de infor-macin especfica de cada centro industrial, como el tipo y la cantidad de combustibles consumidos, los niveles de produccin, calendarios laborales, o la disponibilidad y la eficiencia de los sistemas de tratamiento de las emisiones.

Las emisiones por combustin se establecieron en base a los consumos en industrias de GLP, disel 2, fuelleo, ga-solina y gas natural.

6. Industrias

Modelo de emisiones

Factores de emisin

Para el caso del GLP, las emisiones anuales se calculan mediante el modelo de la Ecuacin 11:

Los factores de emisin provienen principalmente de base de datos AP-42 de la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (US-EPA, 2004), la Agencia Europeas Ambiental (EEA, 2009) y del Panel Intergubernamental para el Cambio Climtico (IPCC, 2006)

Para las emisiones de proceso, se recopil informacin so-bre la produccin anual de llantas, pegamentos y pinturas,

muebles, bebidas alcohlicas, pan y textiles; entre otros productos.

La Figura 10 indica el emplazamiento de las industrias con-sideradas para este inventario. El mayor nmero de centros se ubican en la zona del Parque Industrial, ubicado al NE de Cuenca.

Parmetro:i: industriaj: contaminante

Trmino:Eij: emisin anual del contaminante j producido por la industria i (t a

-1).

Datos:FEj: factor de emisin del contaminante j (g kg

-1).ConGLP: consumo de GLP (kg a-1).

Para otros combustibles, se utilizaron ecuaciones equivalentes.

11


3534


Figura 10: Industrias consideradas (puntos rojos) para el inventario de emisiones del Cantn Cuenca para el ao 2011.

Figura 11: Localizacin de la central trmica El Descanso

Durante el ao 2011, en el Cantn Cuenca, solamente la central El Descanso gener electricidad. La central se ubica aproximadamente a 15 km al NE de Cuenca (Figura 11).

El uso de disolventes de origen orgnico es una fuente im-portante de COV. Las actividades ms importantes inclu-yen la aplicacin de pintura, el uso de gomas y adhesivos, productos de higiene, y el uso de disolventes como limpia-dores tanto en los mbitos domstico, comercial, de servi-cios y en la industria.

Los pigmentos que proporcionan el color a las superficies, suelen aplicarse diluidos en disolventes orgnicos. Luego de la aplicacin de la pintura, el solvente se evapora. Ocu-

rre lo mismo con la aplicacin de resinas (lacas y barnices).

En el mbito domstico, los disolventes orgnicos se utili-zan ampliamente en productos de limpieza del hogar, cos-mticos, o de mantenimiento de vehculos.

En el sector industrial, el uso de disolventes se relaciona con el desengrase de metales, el lavado en seco, as como en procesos de manufactura como productos farmacuti-cos, pinturas, tintas, adhesivos y textiles.

7. Trmica

8. Disolventes

Modelo de emisiones

Factores de emisin

Las emisiones anuales se calculan mediante el modelo de la Ecuacin 12:

Los factores de emisin seleccionados provienen de la US-EPA (2004) para la generacin de electricidad a base de disel 2 (distillate oil) y fuel oil (residual oil).

Parmetro:i: central trmicaj: contaminantek: combustible

Trmino:Eij: emisin anual del contaminante j producido por la central trmica i (t a

-1).

Datos:FEkj: factor de emisin del contaminante j por consumo del combustible k (kg TJ

-1).ConCOMk: consumo de combustible k (TJ a

-1)

12


3736


Modelo de emisiones

Modelo de emisiones

Factores de emisin

La emisin anual se estima mediante la Ecuacin 13:

La emisin anual se estima mediante la Ecuacin 14:

Se definieron los factores de emisin de COV debidos al uso de disolventes en el mbito domstico comercial e indus-trial, tomando como base los factores de emisin utilizados para el Inventario de Emisiones de la Zona Metropolitana del Valle de Mxico del ao 2004. Los factores de emisin se establecieron mediante la relacin numrica del producto interno bruto per cpita del ao 2011 para el Ecuador (establecido en US$ 5217.3, de acuerdo a las previsiones macroeco-nmicas 2013 del Banco Central del Ecuador (BCE, 2014)); al producto interno bruto de Mxico del ao 2004 (US$ 7310).

Parmetro:j: mbito, domstico comercial o industrial

Trmino:Ej: emisin anual de COV debido al uso de disolventes en el mbito j. Se expresa en t a

-1.

Datos:Pob: Poblacin

FEj: factor de emisin per cpita debido a la actividad j. Se expresa en kg habitante-1 a-1.

La poblacin del Cantn Cuenca asciende a 535 624 habitantes, de acuerdo a la proyeccin de poblacin del Instituto Nacional de Estadsticas y Censos (INEC, 2014). La poblacin urbana de Cuenca se estima en 426 412 habitantes.

La distribucin, almacenamiento y venta de combustibles fsiles, especialmente de gasolina, produce que una par-te de los compuestos ms voltiles se evaporen hacia la atmsfera, constituyendo una fuente importante de COV. De esta forma, las emisiones se relacionan directamente con los volmenes de distribucin desde centros de acopio y con la venta en gasolineras.

Durante el ao 2011, en el Cantn Cuenca 29 gasolineras comercializaron gasolina extra, gasolina sper, disel 2 y disel premium. Adicionalmente se localiza Petrocomercial Depsito Cuenca, que abastece de combustible a la regin austral del pas

La Figura 12 presenta la localizacin de las gasolineras y de Petrocomercial Depsito Cuenca.

9. Gasolineras

Figura 12: Gasolineras y centro de acopio del Cantn Cuenca que operaron durante el ao 2011

13

14


3938


Parmetro:j: tipo de combustible; gasolina extra, gasolina sper o disel 2k: gasolinera

Trmino:Ej: emisin anual de COV debido a la venta o distribucin del combustible j, (t a

-1).

Datos:Venk: Venta o distribucin del combustible j en la gasolinera k, (galones a

-1).FEj: factor de emisin de COV debido a la venta o distribucin del combustible j. (mg L

-1).

Factores de emisin

Factores de emisin

Las emisiones de COV provienen casi exclusivamente de la venta de gasolina. La manipulacin y venta de disel en ga-solineras tiene un aporte muy bajo.

Se seleccionaron los factores de emisin debidos al almacenamiento en reservas, expansin trmica, derrames y venta de gasolina. Estos factores provienen de la US-EPA (2004).

El GLP se compone por una combinacin de propano (70%) y butano (30%). Mediante la combinacin ponderada de los factores de emisin para el butano y propano (US-EPA, 2004).

A nivel domstico, el combustible de uso generalizado es el Gas Licuado de Petrleo (GLP), que se suministra en reci-

pientes metlicos de 15 kg principalmente.

Entre las fuentes de emisin mviles, se incluye al trfico areo en los aeropuertos. Las emisiones de esta fuente se producen principalmente por el uso del combustible en los motores y turbinas de las aeronaves.

El aeropuerto Mariscal Lamar se localiza en el NE de la ciu-dad de Cuenca (Figura 13). Opera diariamente vuelos desde y hacia Quito y Guayaquil principalmente.

10. GLP domstico

11. Aeropuerto

Modelo de emisiones

Las emisiones anuales se calculan mediante el modelo de la Ecuacin 15:

Parmetro:j: contaminante

Trmino:Ej: emisin anual del contaminante j producido por el centro i (t a

-1).

Datos:FEj: factor de emisin del contaminante j (g kg

-1).ConGLP: consumo de GLP (kg a-1). Se asume que es igual a los valores envasados.

Figura 13: Localizacin del Aeropuerto Mariscal Lamar

15


4140


El ciclo Landing/Takeoff (LTO-cycle), que incluye todas las activida-des que ocurren dentro de la capa de mezcla. Se puede considerar pragm-ticamente una altura de 1000 m. La etapa de crucero (Cruise), que comprende las actividades que se de-sarrollan sobre los 1000 m.

En el ciclo LTO se diferencian adicionalmente las siguientes etapas:

El aterrizaje (Landing): corresponde al trayecto del avin desde una altura inferior a 1000 m, hasta el punto de la pista en donde termina el aterrizaje.

Operaciones en el terminal areo (Taxi idle): corresponde al trayecto del avin despus del aterrizaje hasta el termi-nal areo; las operaciones de descarga/carga de pasajeros y mercancas, y el traslado del avin hasta el extremo de la pista para el despegue.

El despegue (Take-off): corresponde al trayecto del avin desde el punto de la pista donde se inicia el despegue hasta una altura de 1000 m.

De acuerdo a la informacin recibida de la Direccin Gene-ral de Aviacin Civil, durante el ao 2011 en el Aeropuerto Mariscal Lamar se efectuaron 3922 operaciones.

Las emisiones para el ao 2011 se estiman en base a las estadsticas detalladas del ao 2009, considerando el in-cremento en las operaciones entre los aos 2009 y 2011, respectivamente.

Se diferencian dos componentes en las operaciones de las aeronaves (EEA, 2009) (Figura 14):

Figura 14: Componentes considerados en la estimacin de las emisiones atmosfricas provenientes del trfico areo

Factores de emisin

Provienen de los factores de emisin por aeronave sugeridos por la Agencia Europea Ambiental (EEA, 2009), principal-mente.

Modelo de emisiones

Se estiman las emisiones del ciclo LTO, que abarcan la emisin de contaminantes dentro de la capa de mezcla, y que por tanto tienen relacin directa o son los que ms interesan para la calidad del aire.

El modelo utilizado se basa en la aplicacin de la Ecuacin 16:

Parmetros:i: contaminante j: tipo de avin Trmino:Eij (anual): emisin anual del contaminante i, a causa del avin tipo j. Se expresa en t a

-1.

Datos:OPRj: operaciones al ao del avin tipo j (ciclos LTO).

FEij: factor de emisin del contaminante i debido a un ciclo LTO del avin tipo j. Se expresa en kg LTO-1.

Los rellenos sanitarios reciben a perpetuidad los residuos slidos. Al interior de los mismos se desarrollan procesos y reacciones de tipo fsico, qumico y biolgico; que, entre otros efectos, dan lugar a la generacin de emisiones o ver-tidos de tipo lquido y/o gaseoso.

En relacin con las emisiones atmosfricas, se generan cier-tos gases cuyo inters ambiental es variado, ya sea por su contribucin al efecto invernadero, la generacin de malos olores, el potencial riesgo de explosin o peligro para la sa-lud pblica.

La estabilizacin anaerobia de la materia orgnica biode-gradable de los residuos al interior de un relleno sanitario, produce el denominado gas de relleno sanitario (landfill

gas), formado principalmente por CH4 y CO2.

Adicionalmente, el gas de vertedero incorpora un pequeo porcentaje de COV, entre los que se incluyen a varios conta-minantes peligrosos del aire (DEQ, 2007).

La disposicin de residuos slidos en rellenos incontrolados, con la exposicin de los residuos al aire, es decir sin su co-bertura sistemtica; produce principalmente CO2 y agua.

En Cuenca, a partir de 1980 hasta el 2001 se depositaron los residuos urbanos en El Valle, localizado al SE de la ciudad. Desde el 2001 empieza la operacin de Pichacay. La Figura 15 indica la localizacin de los dos rellenos sanitarios, ambos al SE de Cuenca.

12. Rellenos sanitarios

16


4342


Figura 15: Localizacin de los rellenos sanitarios de El Valle y Pichacay

Modelo de emisiones

Se establece inicialmente la fraccin de carbn orgnico degradable (COD). Esta fraccin se estima mediante la Ecuacin 17 (IPCC, 1996):

Siendo:

COD: fraccin de carbono orgnico degradableA: porcentaje de papel y textiles de los residuosB: porcentaje de residuos de jardn y otros residuos orgnicos biodegradables que no sean alimentosC: porcentaje que corresponde a restos de alimentosD: porcentaje que corresponde a restos de madera o paja

Una vez determinada COD, se establece el potencial de generacin de CH4 (Lo), mediante la Ecuacin 18 (IPCC, 1996):

Siendo:

Lo: potencial de generacin de CH4 (Gg CH4 Gg-1 residuo)

FCM: factor de correccin de produccin de CH4. El mximo valor de este factor (1), se asigna a rellenos que son totalmente gestionados de manera correcta (IPCC, 1996). Para El Valle se asigna 0.9 y para Pichacay se asigna 1. CODf: fraccin de COD que se transforma en sustrato para la produccin de gases de efecto invernadero. Se asigna 0.77, segn lo recomienda el IPCC (1996).F: fraccin del volumen de CH4, en los gases generados. Se asigna un valor de 0.55 como fraccin probable (Tchobanoglous, 1994), que es coherente con el rango de 04 0.6, indicado por el IPCC (1996). 16/12: factor de conversin de C a CH4.

Las emisiones de COV, se estiman mediante la Ecuacin 19 (DEQ, 2007):

Parmetro:i: ao de disposicin de los residuos (1980, 1981, ...2011 para El Valle; 2001, 2002, ...2011 para Pichacay)

Trmino: : emisin de COV en el ao 2011, debido a la disposicin de los residuos depositados a partir de 1980 (El Valle) o 2001 (Pichacay). Se expresa en Mg a-1

Datos:k: constante relacionada con el tiempo medio de vida. A falta de datos locales se puede tomar un valor por defecto de 0.04 a-1 (IPCC, 1996) Lo: potencial de generacin de CH4. Se expresa en m

3 por t de residuo Mi: cantidad de residuos que se disponen en el ao i. Se expresa en Mg a

-1

CCOV: concentracin de COV en el biogs expresado como hexano . Se toma un valor de 595 ppmv. Este valor se recomienda para el caso de una disposicin predominante de residuos slidos urbanos, con una contenido bajo de residuos industriales (DEQ, 2007)

La emisin total de CH4 se produce durante varios aos. Se estima mediante el modelo dinmico propuesto por el IPCC, y que corresponde a la Ecuacin 20 (IPCC, 1996):

COD = 0.4(A)+0.17(B)+0.15(C)+0.30(D) 17

18

19

20


4544


Trmino:

ECH4: emisin hasta el ao 2011 de CH4, debido a la disposicin de residuos en el relleno sanitario. Se expresa en Gg CH4

Parmetro:i: ao de disposicin de los residuos (1980, 1981, ...2011)

Datos:Mi: cantidad de residuos que se disponen en el ao i (1980, 1981, ....2011). Se expresa en Gg a

-1

Lo: potencial de generacin de CH4. Se expresa en Gg CH4 Gg-1 residuo

R: cantidad de CH4 recuperado. Se expresa en Gg a-1

OX: factor de oxidacin. Se toma un valor de 0.1, lo que implica la asuncin razonable de que un 10% del CH4 generado al interior del relleno sanitario, se oxida (IPCC, 1996)

Para este inventario, se consideran solamente las emisiones de CH4 que ocurren en el ao 2011, que se compone por el aporte parcial de las emisiones de los residuos colocados desde el inicio de operacin del relleno sanitario.

Composicin de los residuos

La Figura 16 presenta la composicin tpica de los residuos slidos urbanos de Cuenca, de acuerdo a la informacin pro-porcionada por la empresa EMAC. Los porcentajes ms importantes corresponden a la materia orgnica (55%), materia inerte (13%), plstico (11%) y papel (7%).

Figura 16: Composicin de los residuos slidos urbanos de Cuenca

La fabricacin de ladrillos de manera artesanal es impor-tante en el Cantn Cuenca. De acuerdo a la informacin generada en el proyecto de Eficiencia Energtica de Ladri-lleras Artesanales, desarrollado por la Fundacin Suiza de Cooperacin Swisscontact, para el Desarrollo Tcnico, en el Cantn Cuenca hay aproximadamente 544 ladrilleras; para las que se estima una produccin de 36 621 000 uni-dades; mediante un consumo de 65 395 m3 a-1 de lea. De

acuerdo a la EMOV-EP, se considera al presente la mejor informacin disponible de este sector, por lo que se utiliza para el inventario de emisiones 2011.

La Figura 17 presenta la localizacin de las ladrilleras arte-sanales, de acuerdo al levantamiento de informacin del proyecto de Eficiencia Energtica de Ladrilleras Artesana-les.

Se localizan al NO de la Cuenca, principalmente en las parroquias de Sinincay, Balzay, Racar, El Tejar, San Pedro de El Cebollar y Chiquintad.

13. Ladrilleras

Figura 17: Ubicacin de ladrilleras artesanales en el Cantn Cuenca

Modelo de emisiones

Las emisiones anuales se estiman mediante la Ecuacin 21:

21


4746


Parmetro:i: contaminante

Trmino:Ei: emisin anual del contaminante i. Se expresa en t a

-1.

Datos:Cbio: consumo de lea (m3 a-1)

FEi: factor de emisin del contaminante i. Se expresa en kg m-3.

Siendo: U*: velocidad de friccin (m s-1).

Datos:U1000: velocidad del viento a 1000 cm (10 m) de la superficie (m s

-1).

Si U* es mayor que la velocidad umbral de friccin, se produce erosin elica.

Las emisiones horarias de MP10 de un determinado da se estiman por medio de la Ecuacin 23:

Parmetro:k: celda del dominioh: hora del da (1, 2, 3, ....24)

Trmino:Ekh: emisin horaria de MP10 en la celda k (kg h

-1).

Datos:FE: flujo de emisin de MP10 (kg m

-2 h-1).rea: rea de la celda del dominio de emisiones (860 440 m2).

Los flujos de emisin se establecen por medio de la ecuacin propuesta por Westphal et al. (1987); que se indica en la Ecuacin 24:

Factores de emisin

Mapas de viento en superficie

Modelo de emisiones

No se localizaron factores de emisin para la quema de lea en hornos artesanales para la fabricacin de ladrillo.

Se seleccionaron alternativamente factores de emisin que corresponden a la quema de madera en chimeneas, que se considera la mejor aproximacin para la fuente analizada. Provienen de la US EPA (2004) y de la EEA (2007).

Para estimar la velocidad de friccin, se prepararon mapas mensuales del viento a 10 m de la superficie para todo el ao 2011. Se aplic el modelo WRF versin 3.2, en el domi-nio de emisiones del Cantn Cuenca. El enfoque concep-tual de las simulaciones se indic en la seccin que corres-ponde a las emisiones de la vegetacin.

Se generaron mapas promedio diarios para cada mes del ao 2011 para la velocidad del viento, a una altura de 10 m

sobre la superficie (Figuras 18 y 19). La intensidad del vien-to se incrementa desde mayo hasta septiembre, especial-mente en julio y agosto; meses con velocidades de viento superiores a 8 m s-1, en zonas de la Cordillera Occidental que presentan cotas superiores a 3500 msnm.

Del clculo de las velocidades de friccin para todo el ao 2011, se obtuvieron valores superiores a los respectivos umbrales de velocidad, solamente para julio y agosto.

Previamente se seleccionaron aquellas celdas del dominio de emisiones con suelo desnudo o con poca vegetacin y en donde se pueden alcanzar niveles suficientes de velocidad del viento para que se presente la resuspensin de material particulado. Con este criterio, el modelo que se describe, se aplica para las celdas que corresponden a las categoras de matorrales abiertos, pramo, pramo herbceo, pramo intervenido, suelo erosionado y suelo descubierto.

Se estima la velocidad de friccin realmente existente, por medio de la Ecuacin 22:

El viento puede ocasionar la resuspensin de material par-ticulado, especialmente en zonas con poca o escasa vege-

tacin, cuando la humedad es baja y la velocidad del viento es suficiente para generar flujos turbulentos.

14. Erosin elica

22

24

23


4948


ENE JUL

MAR SEP

MAY NOV

FEB AGO

ABR OCT

JUN DICTopografa (msnm) Topografa (msnm)

Figura 18: Mapas medios de viento en superficie para el ao 2011. Enero - Junio Figura 19: Mapas medios de viento en superficie para el ao 2011. Julio - Diciembre

(m s-1) (m s-1)


5150


Modelo de emisiones

Factores de emisin

Las emisiones anuales de PM10 se calculan mediante el modelo de la Ecuacin 25:

Para la explotacin de materiales de construccin, se seleccionaron los componentes de la Tabla 127 (US-EPA, 2004) que corresponde a las actividades de tamizado, apilado, almacenamiento y transferencia para transporte.

Parmetro:k: cantera

Trmino:Ek: emisin anual de MP10 de la cantera k. (t a

-1).

Datos:FE: factor de emisin de MP10 (kg t

-1).Ext: nivel de extraccin (t a-1).

La extraccin de materiales de construccin (grava, arena gruesa y fina) se asocia con emisiones, especialmente de material particulado.

La Figura 20 presenta la localizacin de las canteras. Se localizan al NE de Cuenca, en el lmite del Cantn Cuenca, con la Provincia del Caar.

La Tabla 8 presenta los resultados integrados de las emi-siones del Cantn Cuenca.

Las emisiones de NOx ascienden a 10 685 t a-1, de los cuales

76.4% se atribuye al trfico vehicular, 11.8% a la trmica El Descanso y 9.3% a las industrias.

Las emisiones de CO ascienden a 40 634 t a-1, correspon-diendo 91.9% al trfico vehicular y 6.1% a las ladrilleras.

Las emisiones de COV ascienden a 13 656 t a-1, correspon-diendo el 34.4 % al trfico vehicular, el 25.3% a los disol-ventes, 21.4% a la vegetacin y 6.7% a las gasolineras. De destaca que este valor incluye las emisiones de Petroco-mercial Depsito Cuenca.

Las emisiones de SO2 ascienden a 2091 t a-1, correspon-

diendo 48.2% a las industrias, 30.2% al trfico vehicular y 21.1% a la trmica El Descanso.

Las emisiones de MP10 ascienden a 981 t a-1, correspon-

diendo 39.9% al trfico vehicular, 36% a las ladrilleras y 11.6% a las industrias.

Las emisiones de MP2.5 ascienden a 854 t a-1, correspon-

diendo 42.7 % al trfico vehicular, 40.9 % a las ladrilleras y 9.8 % a la trmica El Descanso.

Las emisiones totales de CO2 ascienden a 1392.9 kt a-1. No

se incluyen las emisiones de los rellenos sanitarios ni de las ladrilleras, segn el criterio del IPCC que considera que las mismas no constituyen emisiones netas, ya que no se han formado a partir de carbono fsil. De este valor, 52.2 % co-rresponde al trfico vehicular, 31.4 % a las industrias y 12 % al uso de GLP domstico. La generacin per cpita de CO2 del Cantn Cuenca al ao 2011, para una poblacin de 535 634 habitantes, asciende a 2.60 t habitante-1 a-1.

Las emisiones de CH4 ascienden a 4046 t a-1, de los cuales

el 95.4% se genera en los rellenos sanitarios y 4.4% por el trfico vehicular.

Las emisiones de N2O ascienden a 76 t a-1, de los cuales el

73.1% genera el trfico vehicular y el 15% por el uso de GLP domstico.

15. Canteras

16. Anlisis integrado de emisiones

Figura 20: Localizacin de canteras de materiales de construccin en el Cantn Cuenca

25


5352


Tabla 8: Resumen de emisiones atmosfricas del Cantn Cuenca durante el ao 2011

Trfico vehicular

Vegetacin

Industrias

Trmica

Disolventes

Gasolineras

GLP domstico

Trfico areo

Rellenos sanitarios

Ladrilleras

Erosin elica

Canteras

Total

8 160.6

0.0

998.6

1 257.7

0.0

0.0

181.8

35.1

0.0

51.0

0.0

0.0

10 685

76.4

0.0

9.3

11.8

0.0

0.0

1.7

0.3

0.0

0.5

0.0

0.0

100

37 337.8

0.0

483.8

270.7

0.0

0.0

28.4

47.7

0.0

2 465.4

0.0

0.0

40 634

91.9

0.0

1.2

0.7

0.0

0.0

0.1

0.1

0.0

6.1

0.0

0.0

100

4 691.6

2 916.6

1 006.9

102.7

3 451.8

918.1

6.1

7.6

20.4

534.2

0.0

0.0

13 656

34.4

21.4

7.4

0.8

25.3

6.7

0.0

0.1

0.1

3.9

0.0

0.0

100

631.3

0.0

1 006.9

441.3

0.0

0.0

0.0

7.3

0.0

4.1

0.0

0.0

2 091

30.2

0.0

48.2

21.1

0.0

0.0

0.0

0.3

0.0

0.2

0.0

0.0

100

390.9

0.0

113.3

83.9

0.0

0.0

12.0

0.4

0.0

353.4

14.8

11.9

981

39.9

0.0

11.6

8.6

0.0

0.0

1.2

0.0

0.0

36.0

1.5

1.2

100

364.6

0.0

42.4

83.9

0.0

0.0

12.0

0.4

0.0

349.3

1.5

0.0

854

42.7

0.0

5.0

9.8

0.0

0.0

1.4

0.0

0.0

40.9

0.2

0.0

100

726 871.5

0.0

437 972.5

50 871.3

0.0

0.0

166 885.9

10 328.6

10 815.7

66 704.6

0.0

0.0

1 392 930

52.2

0.0

31.4

3.7

0.0

0.0

12.0

0.7

0.0

0.0

0.0

0.0

100

180.0

0.0

7.4

0.6

0.0

0.0

2.5

0.5

3 855.1

0.2

0.0

0.0

4046

4.4

0.0

0.2

0.0

0.0

0.0

0.1

0.0

95.3

0.0

0.0

0.0

100

55.7

0.0

2.5

0.2

0.0

0.0

11.5

0.4

0.0

5.9

0.0

0.0

76

73.1

0.0

3.3

0.3

0.0

0.0

15.0

0.5

0.0

7.7

0.0

0.0

100

t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a% % % % % % % % %

NO CO COV SO2 MP10 MP2.5 CO2 CH4 N2O

La Figura 21 presenta la composicin de las emisiones de contaminantes primarios estimadas para el ao 2011 en el Cantn Cuenca.

Figura 21: Emisin de contaminantes prima-rios del Cantn Cuenca durante el ao

Tabla 9: Aporte de emisiones en porcentaje y resumen de la evaluacin de la incertidumbre de las emisiones del Cantn Cuenca durante el ao 2011

Resumen de la evaluacin de incertidumbre

La Tabla 9 presenta el resumen de la evaluacin de incertidumbre de las emisiones del Cantn Cuenca. Los aportes de emisin se indican en porcentaje.

Trfico vehicular

Vegetacin

Industrias

TrmicaDisolventesGasolinerasGLP domsticoTrfico areoRellenos sanitariosLadrillerasErosin elicaCanteras

15.0 13.5 13.9 6.7 0.5 1.9 0.1 0.4 3.6 4.6 12.8 73.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 0.3 0.1 0.0 1.7 0.6 0.0 3.3 0.3 0.0 0.0 15.0 0.5 0.0 7.7 0.0 0.0 100.0

1.3 1.1 1.1 0.4 0.0 0.1 0.0 0.0 0.1 0.1 0.2 4.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.2 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 95.3 0.0 0.0 0.0 100.0

9.3 7.8 8.0 3.4 0.3 0.9 0.1 0.4 3.8 4.8 13.3 52.2 0.0 0.0 0.0 0.0 6.8 3.4 0.9 0.0 1.4 18.9 0.0 31.4 3.7 0.0 0.0 12.0 0.7 0.0 0.0 0.0 0.0 100.0

1.0 0.7 0.8 0.4 0.1 0.1 0.1 0.3 2.6 9.8 26.9 42.7 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 2.5 1.0 0.0 0.2 0.5 0.0 5.0 9.8 0.0 0.0 1.4 0.0 0.0 40.9 0.2 0.0 100.0

1.6 1.1 1.2 0.6 0.1 0.2 0.1 0.3 2.4 8.8 23.6 39.9 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 3.2 0.8 0.0 0.2 0.4 5.9 11.6 8.6 0.0 0.0 1.2 0.0 0.0 36.0 1.5 1.2 100.0

1.0 0.8 0.8 0.4 0.0 0.1 0.1 0.5 4.6 5.8 16.1 30.2 0.0 0.0 0.0 0.0 20.0 21.7 3.0 3.4 0.0 0.0 0.0 48.2 21.1 0.0 0.0 0.0 0.3 0.0 0.2 0.0 0.0 100.0

15.7 3.2 3.4 1.6 0.2 1.6 0.0 0.1 1.1 3.4 4.1 34.4 8.5 4.9 8.0 21.4 3.1 3.3 0.5 0.5 0.0 0.0 0.0 7.4 0.8 25.3 6.7 0.0 0.1 0.1 3.9 0.0 0.0 100.0

34.0 12.6 13.9 9.1 1.2 4.9 0.0 0.1 1.1 7.0 7.9 91.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.2 0.5 0.0 0.5 0.0 1.2 0.7 0.0 0.0 0.1 0.1 0.0 6.1 0.0 0.0 100.0

10.1 5.1 5.6 3.7 0.3 0.2 0.0 0.2 2.1 22.3 26.7 76.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.9 3.3 0.0 0.3 3.9 0.0 9.3 11.8 0.0 0.0 1.7 0.3 0.0 0.5 0.0 0.0 100.0

Automvil, gasolinaCamioneta furgoneta, gasolina Jeep, gasolinaTaxi, gasolinaPesados, gasolinaMotos, gasolinaAutomvil, diselJeep, dieselCamioneta furgoneta, diselBuses, diselPesados, diselSubtotal trfico vehicular:IsoprenoMonoterpenosOCOVSubtotal vegetacin:Calderos diselCalderos fuelleoMotores combustin interna diselMotores combustin interna gasolinaGLPGas naturalProcesoSubtotal industrias:Subtotal trmica:Subtotal disolventes:Subtotal gasolineras:Subtotal GLP domstico:Subtotal trfico areo:Subtotal rellenos sanitarios:Subtotal LadrillerasSubtotal erosin elica:Subtotal canteras:Total

NO CO COV SO2 MP10 MP2.5 CO2 CH4 N2O Actividad EstimacinFactor emisin

CCCCDDCCCCC

DDE

EDDDDEE

DDDEDDDDE

CCCCDDDDDBD

BBB

BBBBBEB

BBACBBCDB

CCCCDDCCCBC

CCD

DCCCCED

CCCDCCCDD


5554


De los 30 componentes de la Tabla 9, hay 1 componente con calificacin B, 20 con calificacin C, 8 con calificacin D y uno con E.

Los componentes con calificaciones de estimacin D o E, y con mayores emisiones, deben ser priorizados a futuro, para reducir la incertidumbre del inventario.

La Figura 22 presenta la distribucin de las emisiones de NOx en la malla de emisiones del Cantn Cuenca. Resal-tan las emisiones del trfico vehicular, de la trmica El Descanso y de las industrias.

La Figura 23 presenta la distribucin de las emisiones de CO. Resaltan las emisiones del trfico vehicular; y al NO de la ciudad, el aporte de las ladrilleras artesanales.

La Figura 24 presenta la distribucin de las emisiones de COV. Resaltan las emisiones del trfico vehicular, de Pe-trocomercial Depsito Cuenca y en menor grado de la ve-getacin.

17. Mapas de emisionesNOx

CO

COV

Figura 22: Mapa de emisiones de NOx (t a-1) en la malla de emisiones

del Cantn Cuenca el ao 2011

Figura 23: Mapa de emisiones de CO (t a-1) en la malla de emisiones del Cantn Cuenca el ao 2011

Figura 24: Mapa de emisiones de COV (t a-1) en la malla de emisio-nes del Cantn Cuenca el ao 2011


5756


La Figura 25 presenta la distribucin de las emisiones de SO2. Resaltan las emisiones del trfico vehicular, de la tr-mica El Descanso y del sector industrial.

La Figura 27 presenta la distribucin de las emisiones de MP2.5. Resaltan las emisiones del trfico vehicular, de las ladrilleras, del sector industrial y la trmica El Descanso.

La Figura 26 presenta la distribucin de las emisiones de MP10. Resaltan las emisiones del trfico vehicular, de las ladrilleras, de las industrias y la trmica El Descanso.

SO2 MP2.5

MP10

Figura 25: Mapa de emisiones de SO2 (t a-1) en la malla de emisio-nes del Cantn Cuenca el ao 2011

Figura 27: Mapa de emisiones de MP2.5 (t a-1) en la malla de emisio-

nes del Cantn Cuenca el ao 2011

Figura 26: Mapa de emisiones de MP10 (t a-1) en la malla de emisio-

nes del Cantn Cuenca el ao 2011

Una de las alternativas para verificar la fiabilidad de un inventario de emisiones, es procesar los resultados para usarlos en un modelo de transporte qumico, y con ello si-mular la calidad del aire. Los resultados simulados se com-paran con los registros de la red de monitoreo.

Con este objetivo las emisiones se procesaron para gene-rar mapas de emisin horaria. Las emisiones fueron pos-teriormente especiadas de acuerdo con las categoras del mecanismo qumico Carbon Bond Mechanism Z (CBMZ) (Zaveri, 1999).

Se simul el transporte qumico de los contaminantes gaseosos durante octubre de 2011, considerando que de acuerdo con los registros de la calidad del aire, en este mes se registraron las mayores concentraciones de ozono del

ao 2011 (Alcalda de Cuenca Red de Monitoreo EMOV EP, 2012).

Las emisiones de la vegetacin se estimaron de manera explcita para cada da, considerando los mapas horarios de temperatura y radiacin solar. Las emisiones del tr-fico vehicular fueron estimadas considerando la venta de combustibles en octubre, con respecto al total anual. Para las emisiones de trfico se tom en cuenta el cambio de la intensidad de trfico entre das laborables y fines de sema-na, as como los perfiles horarios de trfico. Para las otras fuentes de emisin, se utiliz un valor medio para las emi-siones horarias.

Las simulaciones de transporte qumico se desarrollaron con un subdominio de alta (celdas de 1 km de lado), uti-

18. Verificacin del inventario de emisiones


5958


lizando el modelo euleriano de ltima generacin Weather Research and Forecasting with Chemistry (WRF-Chem 3.2).

Como ejemplo de los resultados de las simulaciones desa-rrolladas, las Figuras 28 y 29 presentan los mapas hora-rios de CO, durante el 5 de octubre de 2011. Las mayores concentraciones se localizan en la zona urbana. La mayor concentracin se presenta en el mapa de las 07h00, cuan-do ocurre el prime pico de trfico y la altura de la capa de mezcla es pequea. En las siguientes horas las concentra-ciones bajan, por la disminucin de las emisiones de trfico y el aumento del espesor de la capa de mezcla.

Las Figuras 30 y 31 presentan los mapas simulados de NO2 del 5 de octubre de 2011. En la columna derecha se detallan los resultados para la zona urbana de Cuenca y se incluye el emplazamiento de las estaciones de la red de monitoreo. Al NE del lmite urbano, se aprecia la dispersin del NO2 que proviene de la central trmica de El Descanso.

Las Figuras 32 y 33 presentan los mapas simulados de SO2. A ms del aporte de la central trmica de El Descanso, al NE dentro de la zona urbana, en la zona de influencia de la estaciones de monitoreo del Colegio Carlos Arzaga (CCA) se aprecia el aporte de las emisiones del parque industrial. 01h00

05h00

09h00

03h00

07h00

11h00

Figura 28: Simulacin de la calidad del aire durante el 5 de octubre de 2011. CO (mg m-3)(1/2)


6160


#

#

#

##

#

##

##

#

#

#

#

#

##

#

#

EHS

MANEIA

CCA

ICTCRB ODO

CEBBAL

ECC

EIE

MEA

EVI

TETMUN

13h00

01h00

17h00

04h00

21h00

15h00

19h00

23h00

Figura 29: Simulacin de la calidad del aire durante el 5 de octubre de 2011. CO (mg m-3)(2/2)


6362


07h00

10h00

Figura 30: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. NO2 (g m-3). Izquierda: Cantn

Cuenca. Derecha: detalle de la zona urbana de Cuenca y emplazamiento de las estaciones de la red de monitoreo. (1/2)

13h00

16h00


6564


19h00

22h00

Figura 31: Simulacin de la calidad del aire del 5 de octubre de 2011. NO2 (g m-3). Izquierda: Cantn

Cuenca. Derecha: detalle de la zona urbana de Cuenca y emplazamiento de las estaciones de la red de monitoreo. (2/2)

01h00

04h00


6766

Inventario de Emisiones 2011 l Red de M

inventario de emisiones 2011, cuenca ecuador

Documents

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