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CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES Y CALIDAD
DE AIRE, AVANCES TECNOLÓGICOS EN MODELACIÓN DE
CALIDAD DEL AIRE. Experiencia visita al Instituto Nacional de
Investigaciones Espaciales, Brasil
CARLOS MARIO GONZÁLEZ DUQUE
Ingeniero Químico. MSc.
E-mail: [email protected]
Grupo de Trabajo Académico en Ingeniería Hidráulica y Ambiental
Universidad Nacional de Colombia sede Manizales
1
Manizales, mayo 16 de 2013
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTENIDO
2
1.
Introducción: Contaminación atmosférica y calidad del
aire – Problemática global y local
2.
Contaminantes Orgánicos Persistentes: Seguimiento en
aire ambiente
3.
Modelación de calidad del aire: Su utilidad en el estudio
de la contaminación atmosférica. Experiencia visita al
Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales, Brasil
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES Y CALIDAD DE AIRE, AVANCES TECNOLÓGICOS EN
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE. Experiencia visita al Instituto Nacional de Investigaciones
Espaciales, Brasil
INTRODUCCIÓN
Contaminación atmosférica y calidad del
aire – Problemática global y local
3
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA?
Alteración causada por la adición a la atmósfera
de gases, o partículas sólidas o líquidas en
suspensión, en proporciones distintas a las
naturales que pueden poner en peligro la salud del
hombre, el bienestar de las plantas y animales,
atacar diferentes materiales, reducir la visibilidad
o producir olores nocivos
CORPOCALDAS y FUNAC, 2009
4
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
PROBLEMAS POR LA DISMINUCIÓN EN LA CALIDAD DEL
AIRE
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), el aire limpio es
un requisito básico para la salud y el bienestar humano.
Efectos adversos por emisiones de contaminantes
atmosféricos
Afecciones a la calidad
de vida
Desequilibrio de
ecosistemas
Más de dos millones las
muertes prematuras se pueden
atribuir cada año a efectos de
contaminación del aire
Cambios
climáticos
Los países en desarrollo
sufren más de la mitad de
esta carga de enfermedad
Situación de COLOMBIA
6.000 muertes y 7.400 nuevos casos de bronquitis crónica al año
son atribuibles a la calidad del aire en exteriores.
OMS, 2006; Ramanathan y Feng, 2009; CONPES 3550, 2008
5
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
EFECTOS DERIVADOS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA Y ACCIONES PARA SU DISMINUCIÓN Y
CONTROL
Producto de la emisión de contaminantes derivados de acción
antrópica o natural, se generan efectos con características globales
y locales
Diferentes acciones y políticas a nivel global y local se han
propuesto para combatir los efectos derivados de la
contaminación atmosférica
Algunos ejemplos importantes….
 Efectos de características
globales:
CAMBIO CLIMÁTICO
Y CALENTAMIENTO
GLOBAL
6
Protocolo
de
Kyoto:
Busca
reducción de las
emisiones
de
gases de efecto
invernadero como
CO2, CH4 entre
DESTRUCCIÓN
DE LA CAPA DE
OZONO
Protocolo
de
Montreal: Control de
producción de las
Sustancias
Agotadoras
de
la
Capa
de
Ozono
(SAO) de Manizales
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica
INTRODUCCIÓN
EFECTOS DERIVADOS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA Y ACCIONES PARA SU DISMINUCIÓN Y
CONTROL
 Efectos de carácter TRANSFRONTERIZO a nivel troposférico:
LLUVIA ÁCIDA



PROBLEMAS POR LA
EMISIÓN DE
COMPUESTOS
ORGÁNICOS
PERSISTENTES (COPs)
Plan de Vigilancia
Liderado por la OMM
(PVG):
Redes de monitoreo en diferentes
regiones del mundo: Norteamérica (EPAClean Air Act), Europa (EMEP), Asia
(EANET).
Monitoreo en centros poblados de
grandes ciudades y algunas urbes
intermedias (caso Manizales1, 2)
Convenio de Estocolmo: instrumento
internacional para la aplicación de medidas
internacionales respecto de los COPs
1Vélez
7
Global
et al., 2010; 2González y Aristizábal, 2012)
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
EFECTOS DERIVADOS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA Y ACCIONES PARA SU DISMINUCIÓN Y
CONTROL
 Efectos con características locales:
AFECCIONES A LA SALUD PRODUCTO DE LA EMISIÓN
DE CONTAMINANTES CRITERIO: MP, O3, CO, NOx, SO2…

Políticas y planes a nivel
nacional principalmente
Caso Colombia:



8
Política de Prevención y Control
de la Contaminación del Aire
Sistemas Vigilancia de la
Calidad del Aire (SVCA) como
parte de los Planes de Gestión
de la Calidad del Aire (PGCA)
Cooperación entre grupos de
investigación
y
redes
de
diferentes ciudades y países
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
EFECTOS DERIVADOS DE LA CONTAMINACIÓN
ATMOSFÉRICA Y ACCIONES PARA SU DISMINUCIÓN Y
CONTROL
SVCA - PGCA
9
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
INTRODUCCIÓN
IMPORTANCIA DEL MP EN ESTUDIOS DE CALIDAD DEL
AIRE
A nivel local y regional uno de los contaminante de gran
importancia dado sus efectos adversos sobre la salud es el
material particulado (MP)
Una de las formas más
peligrosas:
Partículas “inhalables”:
Material particulado menor a
ingresan y se depositan en el
diez micras (PM10) y su
sistema respiratorio
fracción fina conocida como
PM2.5.
En el material particulado pueden encontrarse compuestos
adsorbidos como: iones, metales, COPs, …
COPs: Contaminantes de alta peligrosidad
 Altamente persistentes
 Capaces de experimentar fenómenos de
biomagnificación
Problema
TRANSFRONTERIZ
O
CONPES 3550, 2008; Costaet al., 2007; MAVDT, 2010
10
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES Y CALIDAD DE AIRE, AVANCES TECNOLÓGICOS EN
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE. Experiencia visita al Instituto Nacional de Investigaciones
Espaciales, Brasil
Contaminantes Orgánicos
Persistentes
Seguimiento en aire ambiente
11
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs) /
Persistent Organic Polutants (POPs)
Son sustancias que resultan de la unión de uno o
más átomos de halógenos con un compuesto
orgánico de forma natural o artificial
COPs
Dioxinas y
furanos
12
Bifenilos
Policlorados
(PCBs)
Dioxin like
PCBs
(dlPCBs)
Plaguicidas
Organoclorado
s
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
DIOXINAS Y FURANOS
9
O
210 Dioxinas
y Furanos
1
8
2
7
3
O
6
4
Cly
Clx
75 Dioxinas
7 Tóxicas
Dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCD
135 Furanos
8
2
7
3
10 Tóxicos
6
Cloro en posiciones 2,3,7,8
13
1
9
Clx
O
4
Cly
Dibenzofuranos policlorados (PCDF
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
BIFENILOS POLICLORADOS (PCBs) Y dl-PCBS
PCBs
209
congéneres
12
congéneres
Non-ortho sustituido
Dioxin like
PCBs
14
Mono-ortho
sustituido
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS
Insectos
del suelo
Principal
Insectici
da
15
Aldrina
Dieldrina
Endrina
Heptaclor
o
DDT
Toxafeno
Mirex
Clordano
Hexaclor
obenceno
Insectos
del suelo
Termitas,
insecticid
a
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
Tóxicos
Afecta funciones inmunológicas
de reproducción y desarrollo en
animales, plantas y seres
humanos
Escasa
solubilidad en
agua.
Liposolubles
Bio-acumulación en tejidos
adiposos
Resistentes a
la degradación
fotolítica,
química y
biológica
Persistencia en el medio
ambiente
Bajas
presiones de
vapor
16
PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS
Permiten viajar largas
distancias (Transporte
Atmosférico a Largas Distancias
- LRAT) - Meteorología
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
Vías de riesgo
humano
RIESGO Y EFECTOS POR EXPOSICIÓN A
COPs
Efectos
Ingestión
Cáncer,
Malformacione
s
Inhalación
Irritación en
la piel y
cloracné
Contacto
dérmico
Disminución
en la fertilidad
y esterilidad
Daño cerebral y
nervioso,
lesiones del
hígado
17
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
RIESGO Y EFECTOS POR EXPOSICIÓN A
COPs
LOS COPs SE INCORPORAN EN LA CADENA
TRÓFICA
18
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
LIBERACIÓN DE COPs
Medios ambientales de
impacto
Aire
Matrices donde
se liberan los
COPs
Agua
Suelo
19
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
FUENTES DE EMISIÓN DE COPs EN
AIRE
ERUPCIONES
VOLCÁNICAS
NATURAL
REACCIONES
ENZIMÁTICAS Y
FOTOLÍTICAS
MATERIALES
SEDIMENTARIO
S
FUENTES
MOTORES DE
COMBUSTIÓN
ANTROPOGÉNIC
O
PROCESOS
QUÍMICOS E
INDUSTRIALES
INCINERACIÓN
DE RESIDUOS
20
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
FUENTES DE EMISIÓN DE COPs EN
AIRE
Algunos ejemplos de emisiones antrópicas
21
• Fabricación
de
organoclorados (Herbicidas)
• Producción y reciclado de
metales
• Blanqueo de pasta de papel
con cloro
• Industria textil
• Fabricación de retardantes
de llamas
• Incineradores de residuos
sólidos
urbanos,
hospitalarios e industriales.
No Controlados
• Hornos crematorios
• Centrales térmicas
• Procesos de co-incineración
• Cenizas volantes y escorias
Procesos
Químicos
Procesos de
Combustión
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Ejemplos de acciones mundiales para combatir la problemática
de COPs
1992
2001
22
• Naciones Unidas y la Comisión Económica
Europea (UN/ECE) estableció la Convención de
la Contaminación del Aire Transfronterizo a Largo
Alcance (LRTAP)
• Convención de Estocolmo sobre COPs
2001
• Plan de Monitoreo Global (GMP), Guía Naciones
Unidas y PNUMA
2004
• Se inician estudios de COPs con muestreadores
de aire pasivos (GAPS Study)
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Convención de Estocolmo sobre COPs
23
I
Primer
instrumento
Objetivo: Proteger
internacional
la salud humana y
jurídicamente
el medio ambiente
vinculante
para
la
frente a los COPs.
aplicación de medidas
internacionales
respecto de los COPs.
Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Convención de Estocolmo sobre COPs
SE FIRMÓ EN ESTOCOLMO EN MAYO DE 2001.
Regula 9 plaguicidas, así como 3 productos químicos
industriales y subproductos
PLAGUICIDAS (9):
ALDRINA
DIELDRINA
ENDRINA
CLORDANO
HEPTACLORO
HEXACLOROBENCENO
MIREX
TOXAFENO
DDT (1,1,1-TRICLORO-2,2-BIS(4CLOROFENIL)-ETANO)
24
PRODUCTOS QUÍMICOS (3):
BIFENILOS POLICLORADOS (PCB´s),
DIBENZOPARADIOXINAS Y
DIBENZOFURANOS POLICLORADOS
(PCDD/PCDF)
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Convención de Estocolmo sobre COPs
Entró en vigor el 17 de mayo de 2004 (luego de ser
ratificado por mas de 50 países)
El Convenio de Estocolmo fue ratificado por el
Gobierno Nacional Colombiano con la Ley 1196 de 2008
25
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Plan de Monitoreo Global - GMP
El Plan de Monitoreo
Global de COPs (GMP –
Global Monitoring Plan)
 Evalúa
la
eficacia
del
Convenio de Estocolmo para
establecer la organización de
recolección de datos sobre
COPs comparables en todas las
regiones
Identifica los cambios en los
niveles de COPs en el tiempo
Proporciona
información
sobre su transporte en el medio
ambiente regional y mundial.
26
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES GLOBALES SOBRE COPs
Red de Monitoreo Pasivo Atmosférico Global (GAPS
Network – Global Atmospheric Passive Sampling)
27

Es un programa clave para la
producción
de
datos
comparables a escala global
para COPs.

Emplea
pasivos.

Inició en Diciembre de 2004.

Cuenta con 50 puntos
alrededor del mundo. Dos en
Colombia gestionados por la
UN de Colombia
muestreadores
Muestreador de Aire
Pasivo - PAS
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES LOCALES SOBRE COPs
Compromisos de Colombia para el Convenio de
Estocolmo: PLAN NACIONAL DE APLICACIÓN DEL
CONVENIO DE ESTOCOLMO (PNA)
1. Identificar las
existencias,
fuentes y
liberaciones de
COP
28
2. Apoyar la
transición a otras
soluciones más
seguras
3. Prohibir su uso
y eliminar las
existencias de las
sustancias
4. Reducir las
liberaciones de los
COP mediante la
implementación
de las Mejores
Prácticas
Ambientales y las
Mejores
Tecnologías
Disponibles
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ACCIONES LOCALES SOBRE COPs
PNA – Líneas de investigación prioritarias
Remediación
de suelos
Medición de
COPs
Epidemiología
Valoración
económica de
impactos
Modelamiento
de dispersión
Toxicología
Dispersión
geográfica
29
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
MONITOREO DE COPs EN AIRE
Tecnologías empleadas para el monitoreo de COPs en aire
ambiente
MONITOREO ACTIVO: Muestreadores de alto volumen que permiten la
recolección de muestra en las fracciones particulada y gaseosa
WindSelect+ - The Ambient Air
Monitoring System
30
HVS for PCDD/Fs
monitoring
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
MONITOREO DE COPs EN AIRE
Tecnologías empleadas para el monitoreo de COPs en aire
ambiente
MONITOREO PASIVO: Los COPs son recolectados en adsorbentes
específicos por difusión.
No requiere energía eléctrica para su funcionamiento.
Muestreador de Aire
Pasivo - PAS
31
Tipos de PAS
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS
PERSISTENTES
ESTUDIOS EN MANIZALES RELACIONADOS CON
COPs
Aplicación de tecnologías de monitoreo en Manizales:
Aristizábal, B.H., et al. (2011). “LEVELS OF DIOXIN
LIKE POPs IN THE PARTICLE BOUND FRACTION OF
AMBIENT AIR IN AN INTERMEDIATE SIZE ANDEAN
CITY”. Chemosphere, 85. 170-178
Este estudio establece los niveles de PCDD/Fs y dl-PCBs
en muestras de PM10 en el aire ambiente de tres
estaciones de monitoreo en Manizales
Monitoreo de PCDD/Fs en la reserva Rio Blanco como parte del GAPs
– Proyecto en curso
Monitoreo de PCDD/Fs mediante PAS en diferentes puntos de la
ciudad de Manizales – Proyecto en curso
32
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
CONTAMINANTES ORGÁNICOS PERSISTENTES Y CALIDAD DE AIRE, AVANCES TECNOLÓGICOS EN
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE. Experiencia visita al Instituto Nacional de Investigaciones
Espaciales, Brasil
Modelación de calidad del aire
Su utilidad en el estudio de la contaminación
atmosférica
Experiencia visita al Instituto Nacional de
Investigaciones Espaciales, Brasil
33
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
UTILIDAD DE LOS MODELOS DE CALIDAD DEL
AIRE
 Durante
las últimas décadas, la modelación del
comportamiento de contaminantes atmosféricos se ha
convertido en una herramienta fundamental en los estudios
de contaminación del aire, gracias a los avances tecnológicos
en diferentes áreas de la ciencia como la computación y las
técnicas de medición.
 En general, los modelos que describen el comportamiento de
los contaminantes atmosféricos son usados para:
 Entender procesos en la atmósfera
 Verificar inventarios de emisiones
 Elaborar Planes de Gestión de Calidad del Aire
 Predecir escenarios futuros de contaminación.
 Mapeo de contaminantes
34
 Predicción
de la calidad del aire
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
TIPOS DE MODELOS DE CALIDAD DEL
AIRE
Los modelos de calidad del aire se dividen en:
Modelos
físicos
Requieren estudios de
modelos del fluido o en
túneles aerodinámicos del
viento
Son muy complejos y
requieren asesoría técnica
de expertos
35
Modelos
matemáticos
Modelos estadísticos.
Modelos basados en la
descripción fundamental de
los procesos físicos y
químicos de la atmósfera
(Deterministas)
- Chemical Transport Models
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
MODELOS DETERMINISTAS
Los modelos atmosféricos deterministas pueden clasificarse de
diferentes maneras de acuerdo con el criterio que se tome
como referencia:
Por su escala espacial
36
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
MODELOS DETERMINISTAS
Por la forma en que plantean las ecuaciones que
describen el comportamiento de los contaminantes en la
atmósfera
EULERIANO
S
Usan un sistema de
coordenadas fijo con respecto
a la tierra
37
LAGRANGIAN
OS
Usan un sistema de
coordenadas que sigue el
movimiento de la atmósfera
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
COMPONENTES INVOLUCRADOS
Air Quality Models (AQM) involve descriptions of emission
patterns, meteorology, chemical transformations and removal
processes in the atmosphere
38
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
MODELOS DETERMINISTAS
En el estudio de la contaminación atmosférica, los
modelos EURELIANOS representan la clase más
sofisticada de modelos atmosféricos.
DIFERENTES CENTROS Y GRUPOS DE INVESTIGACIÓN HAN
REALIZADO GRANDES AVANCES TECNOLÓGICOS EN LA
APLICACIÓN DE ESTOS MODELOS.
LA COMUNIDAD CIENTÍFICA BUSCA QUE ESTOS AVANCES SEAN DE
ACCESO GRATUITO: MODELOS DE CÓDIGO LIBRE
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I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
CARACTERÍSTICAS DE MODELOS
EULERIANOS
Características principales de modelos EULERIANOS:
 Las ecuaciones que describen el movimiento y la transformación
química de los contaminantes en la atmósfera se resuelven
considerando un sistema fijo de coordenadas.
 La región a modelar se divide en celdas o cajas, tanto horizontal
como verticalmente.
40
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
CARACTERÍSTICAS DE MODELOS
EULERIANOS
Características principales de modelos EULERIANOS:
 La concentración de los contaminantes en cada celda se estima a
intervalos específicos de tiempo.
 Toman en cuenta la información sobre campos meteorológicos
tridimensionales, así como las concentraciones iniciales de los
contaminantes, las emisiones, el transporte, la dilución y las
transformaciones químicas.
41
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
CASO BRASIL
MODELO CCAT-BRAMS
Coupled Aerosol and Tracer Transport model to
the Brazilian developments on the Regional
Atmospheric Modelling System
http://meioambiente.cptec.inpe.br/gmai/
42
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Características principales del modelo
 Modelo de transporte “ON-LINE”
Meteorología
Química
 Diseñado para estudios de química atmosférica a escala
local y regional
Sub-grid
processes
43
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
 Modelo de caja 3D - 3D domain box grids
44
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Ecuaciones que gobiernan el modelo
45
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Ecuaciones que gobiernan el modelo
46
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Schematic of the CCATT–BRAMS system
47
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
BRASIL en
Algunos casos
de aplicación de CCAT-BRAMS
Suramerica:
Regional: Estudio sobre quemas de biomasa y balance de
carbono en la
amazonia brasilera
Freitas et al., 2011
48
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
 Los resultados son comparados con observaciones y datos
de satélite para CO, ozono y partículas finas
49
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Estas simulaciones permiten no solo comprender la dinámica
de los contaminantes sino también permiten realizar
pronósticos sobre su comportamiento
50
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
BRASIL en
Algunos casos
de aplicación de CCAT-BRAMS
Suramerica:
Urbano: Estudio sobre dinámica de contaminantes en
principales centros urbanos del estado de Sao Paulo
Alonso et al., 2012
51
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE

52
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Comparación con observaciones para CO, NOx y O3
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
MODELACIÓN DE CALIDAD DEL
AIRE
APLICACIÓN DEL MODELO CCAT-BRAMS EN
BRASIL
Durante los últimos años el INPE-CPTEC, através de
grupos de investigación como el GMAI, ha incorporado y
realizado grances avances tecnológicos con miras a una
mejor comprensión de la dinámica atmosférica a través de
la aplicación de modelos de transporte químico.
Uno de los mayores centros de supercomputación de Latinoamérica
para la aplicación de modelos atmosféricos
Desarrollo de códigos que alimentan los modelos computacionales:
Investigación continua
Continuas mejoras al modelo de transporte CCAT-BRAMS para estudio
de diversos tipos de fuentes y procesos
Cooperación con otros grupos de investigación para la aplicación del
modelo CCAT-BRAMS: Caso Lima, Bogotá.
53
I Jornada Técnica para Ingeniería Ambiental – Universidad Católica de Manizales
GRACIAS
54