Informe Barrido de calles



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UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

Informe Final




ESTUDIO DIAGNOSTICO DE EFECTIVIDAD DEL PROGRAMA DE ASPIRADO DE CALLES PERIODO 2003–2007
GOBIERNO REGIONAL DE LA REGIÓN METROPOLITANA

CÓDIGO BIP: 20196974-0

Facultad de Ciencias

Departamento de Física

Diciembre 2004




Este trabajo fue preparado por el siguiente grupo de investigadores.

Dr. Ernesto Gramsch

Director de Proyecto

Departamento de Física

Universidad de Santiago

Dr. Francisco Cereceda

Departamento de Química

Universidad Técnica Federica Santa María


Dr. Dietrich Von Baer

Facultad de Farmacia

Universidad de Concepción


Dr. Paulo Artaxo

Facultad de Física

Universidad de Sao Paulo


Dr. Paulo Saldiva

Facultad de Medicina

Universidad de Sao Paulo


Dr. Pedro Oyola

Facultad de Salud Pública

Universidad de Sao Paulo




1. INTRODUCCIÓN

La Región Metropolitana ha estado afectada por altos niveles de contaminación atmosférica, causada principalmente por el desarrollo de actividades humanas, las cuales emiten a la atmósfera sustancias que provocan daño a las personas, animales, plantas, objetos, etc. Como un medio de disminuir los altos niveles de contaminación, el gobierno implementó el Plan de Prevención y Descontaminación Atmosférica para la Región Metropolitana (en adelante, el PPDA) en 1998. Este corresponde a un instrumento de gestión ambiental a largo plazo que persigue reducir las emisiones de substancias dañinas al aire y así cumplir con las normas de calidad atmosféricas primarias vigentes en Chile. Es decir, busca que la calidad del aire en esta zona no represente un riesgo para la vida o la salud de la población que en ella habita.


Dado lo anterior, una de las tareas en marcha para las futuras actualizaciones del PPDA es el desarrollo y aplicación de metodologías y herramientas de evaluación de impactos, que sean el reflejo de la realidad local. Dentro de este contexto, probablemente la evaluación del impacto producido por el material particulado respirable (PM10, incluyéndose la fracción fina - PM2,5) presenta uno de los desafíos más grandes. Una de las medidas importantes del PPDA es el programa de “Aspirado de Calles Pavimentadas”.
Este programa tiene un gran impacto en la disminución del polvo depositado en las calles, ya que se recolectan cantidades importantes de material particulado. En particular, en los años 2003 y 2004, en todas las comunas se han recolectado:






MES

Toneladas



2003

Agosto

2.360,49

Septiembre

12.816,39

Octubre

15.441,33

Noviembre

17.643,49

Diciembre

18.320,54




2004

Abril

Mayo

Junio

Julio

Agosto

Septiembre

Octubre

Noviembre




(toneladas)

Zona 1

193,07

311,45

308,11

401,92

398,16

354,87

261,67

252,66

Zona 2

226,3

371,53

354,66

470,19

299,7

337,97

221,1

253,59

Zona 3

230,53

344,77

330,52

418,89

261,24

281,2

255,88

226,87

Zona 4

194,8

299,58

272,82

398,86

392,72

290,73

268,24

239,18

Total

844,7

1327,33

1266,11

1689,86

1351,82

1264,77

1006,89

972,3



Tabla 1.1 Cantidad de material particulado recolectado por los camiones en los dos últimos años del Proyecto.
Sin embargo, la evaluación del impacto del este programa es un problema complejo, ya que los impactos en salud están más relacionados con el polvo en suspensión que con el polvo depositado en las calles. Y por supuesto están relacionados con la toxicidad específica del material particulado. Por ello, los objetivos de este proyecto son estudiar varios de los posibles efectos del Programa de Lavado de Calles.
Las zonas en las cuales se realiza el aspirado de calles se muestra en la tabla 1.2.


Zona 1

Zona 2

Zona 3

Zona 4

Conchalí

La Florida

El Bosque

Cerrillos,

Huechuraba

La Reina

La Cisterna

Cerro Navia

Independencia

Macul

Pedro Aguirre Cerda

Estación Central

Recoleta

Ñuñoa

La Pintana

Lo Prado

Renca

Peñalolén

Lo Espejo

Maipú

Quilicura

La Granja

San Bernardo

Quinta Normal.

-

Puente Alto.

San Ramón.

Pudahuel

-

San Joaquín

San Miguel

-


Tabla 1.2. Comunas con programa de aspirado de calles
Para cubrir estas zonas, existen 12 camiones en total (3 por zona), 4 nuevos (año 2004) y el resto de 1998, que recorren cada uno un promedio de 50 kilómetros diarios. La distancia total recorrida cada semana es de 1.706 km. Existe un cronograma de aspirado de calles, de manera que al menos dos veces por semana se realiza aspirado en cada una de las calles del programa.

2. OBJETIVO GENERAL
Evaluar el impacto de la recolección de material particulado del Programa de Aspirado de Calles en las comunas y a nivel regional. Este impacto se refiere a las concentraciones de material particulado en el aire, la toxicidad, las fuentes, composición química y fragmentación.
3. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Estos objetivos se aplicarán para el material particulado grueso y fino recolectado en las calles, en las 29 comunas de Santiago especificadas en las bases, más dos comunas que no estén incluidas en el programa.


  • Evaluación de la red vial y flujos vehiculares.

  • Evaluación de la eficacia del Programa de Aspirado de Calles, como medida de mitigación de la resuspensión de material particulado respirable grueso y fino

  • Medición de la concentración y determinación de la composición química elemental del material particulado grueso y fino, realizando gravimetría, análisis de carbono elemental y elementos traza.

  • Determinación de la composición de aniones y cationes del material particulado.

  • Determinación de la composición química orgánica (hidrocarburos aromáticos policíclicos) del material particulado.

  • Determinación de la toxicidad del material particulado respirable.

  • Determinación del porcentaje de fragmentación del material particulado por efecto de la circulación de vehículos.

  • Medición de la carga de polvo.

  • Implementar un modelo receptor con la información obtenida durante la campaña de monitoreo identificando la distribución de responsabilidades en concentraciones de material particulado fino y grueso.

4. RESULTADOS
A continuación se hará una descripción de las actividades a realizar para cumplir a cabalidad los objetivos generales y específicos.

    1. Implementación de los equipos para caracterización fisicoquímica de material particulado fino y grueso.

Las muestras se tomarán directamente del suelo en todas las comunas de Santiago mediante un equipo especialmente diseñado para este efecto. Como el material particulado está depositado sobre la calle, es necesario re-suspenderlo para luego depositarlo en un filtro. La primera actividad consistió en probar el funcionamiento del equipo para la toma de muestra, de acuerdo a lo descrito en la propuesta técnica. Este equipo fue levemente modificado, y su diseño final se muestra en la figura 4.2.1.


En este diseño se mejoró el flujo de aire por los cabezales de toma de muestra, tal que el flujo es de 28 – 30 l/min. durante toda la toma de muestra. Con este equipo se inyecta aire hacia la calle para resuspender las partículas, luego, con una bomba se chupa este aire a través de un cabezal (Stack Filter Unit) que tiene un sistema para separación de partículas por tamaño y filtros para recoger las partículas gruesas y finas. En la posición inferior del cabezal (más cercana al área de toma de muestra) se ubica el filtro grueso (filtro Nuclepore de policarbonato) con tamaño de poro de 8 m. Este filtro atrapa partículas con tamaños mayores que aproximadamente 2,5 m y deja pasar las partículas menores. Un segundo filtro ubicado inmediatamente después con tamaño de poro de 0,4 m atrapa todas las partículas pequeñas. La toma de muestra se realizó en todos los casos sobre 1 m2 de calle. La alimentación de la bomba se realiza mediante un generador a bencina, el cual se instaló a 20 m del equipo de toma de muestra para evitar la contaminación del generador.


Figura 4.2.1. Esquema del equipo utilizado para tomar muestras de material particulado fino y grueso.



Figura 4.2.2. Foto del equipo para caracterización fisicoquímica de material particulado fino y grueso, después de su modificación (medición en Cerrillos).



Figura 4.2.3. Foto de la operación de toma de muestra en la comuna de Cerrillos.
La toma de muestra se realizó utilizando una plantilla de 50 x 50 cm2, ubicada a 14 cm de la berma. Para obtener una mayor cantidad de muestra en cada medición, se tomó muestra en dos áreas iguales. El período de bombeo fue de 10 min. para cada área.
Se construyeron dos equipos iguales tal que dos grupos estaban tomando muestras simultáneamente cada noche. Una foto de la operación de toma de muestra se puede ver en la figura 4.2.2 y 4.2.3
Tal como estaba especificado en las bases de la licitación, se tomaron muestras en todas las comunas de Santiago. La tabla 4.2.1 muestra la comuna, la calle y las coordenadas UTM de los puntos de muestreo. La figura 4.2.4 muestra un mapa de Santiago, con la ubicación de los puntos de monitoreo.


Comuna

Calle

Coordenada Este-Oeste

Coordenada Norte-Sur













San Joaquín

Lo Ovalle esq. Santa Rosa

348220

6290380

Macúl

Maratón esq. Quilín

350360

6294140

Est. Central

Exposición esq. Sazié

344220

6297520

Cerrillos

Salvador Allende 715

338800

6291740

Maipú

San Martín esq. U. Católica

334440

6289500

Pte. Alto

Nonato Coo esq. Apóstol Pablo

354640

6283280

La Florida

La Florida esq. Departamental

352720

6291340

La Granja

Santa Rosa esq. San Gregorio

348440

6288280

Renca

Nicanor Fajardo

340900

6302300

Independencia

Av. Zañartu 1127

346050

6301150

La Reina

José Arrieta esq. Tobalaba

355960

6296720

Peñalolen

Consistorial esq. Grecia

356840

6295300

Recoleta

El Salto esq. Reina de Chile

348100

6303000

Huechuraba

Recoleta esq. Los Industriales

347300

6305200

San Miguel

Lo Ovalle esq. Cuarta Trransversal

345340

6291080

La Cisterna

Gral. Freire 126 esq. G. Avenida

346140

6290100

Pudahuel

La Estrella esq. San Pablo

337180

6298500

Lo Prado

Neptuno esq. San Pablo

339980

6298440

San Bernardo

Av. Colón Norte 0160

342800

6282200

P. Aguirre Cerda

Carlos Valdovinos 1927

345620

6294780

El Bosque

Alejandro Guzmán 251

344960

6286400

Ñuñoa

Diagonal Oriente esq. Irarrazaval

353400

6297540

Cerro Navia

La Estrella 555 esq. Mapocho

337320

6300860

Conchalí

Huechuraba esq. Independencia

342800

6306650

Quinta Normal

Matucana 1163 esq. Mapocho

343980

6299960

Quilicura

Manuel A. Matta esq. Lo Cruzat

339800

6306750

Lo Espejo

Card. Silva H. esq. Frei M.

342720

6290200

La Pintana

San Francisco esq. Mataquito

346040

6283800

San Ramón

Bolivia esq. Santa Rosa

348420

6288060

Las Condes

IV Centenario 1092

355000

6301800

Stgo. Centro

Alameda esq. Bandera

346500

6298300


Tabla 4.2.1. Sitios de monitoreo y sus coordenadas UTM respectivas.



Figura 4.2.4. Mapa de Santiago con la ubicación de los puntos de monitoreo indicados con cruces rojas.



    1. Implementación de los equipos para medición de carga de polvo.

Para la medición de carga de polvo, es necesario sacar todo el material existente en un área determinada de la calle y obtener su masa. Para ello, se construyó un equipo que se muestra en la figura 4.3.1. Se introdujo un filtro de papel en el interior del tubo, para recolectar las muestras. El filtro estaba levemente inclinado hacia abajo para no perder muestra por gravedad.





Figura 4.3.1. Cabezal para toma de muestras de carga de polvo.
Este equipo se utilizó el día Miércoles 27 de Octubre para medir en 6 comunas con la misma bomba utilizada para la medición de material particulado fino y grueso. Sin embargo, se observó que el material particulado muy grueso (mayor que 2 mm de diámetro) no ingresaba en el cabezal.


Figura 4.3.2. Diagrama del cabezal modificado para toma de muestras de carga de polvo.
Por ello, se modificó el diseño, y se utilizó una aspiradora de autos de 12 V para tomar la muestra, el tubo del cabezal utilizado fue el mismo. Un diagrama de la toma de muestra se puede ver en la figura 4.3.2. Para estandarizar la toma de muestra, se construyó una plantilla de 20 cm x 2 m de largo. Y se aspiró todo el polvo contenido en el área interna.
Este cabezal se ha utilizado desde el 28 de Octubre para la toma de muestras de carga de polvo. Una foto del equipo utilizado para medir la carga de polvo se muestra en la figura 4.3.3.

Figura 4.3.3. Foto del equipo para medir carga de polvo.



    1. Equipo de trabajo y metodología

Para las mediciones en terreno, se organizaron dos equipos de trabajo compuestos por 2 personas cada uno. Estos son:



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