Análisis de la calidad del aire en la región de Atacama, Chile MÀSTER Trabajo realizado por: Marilyn Janet Bravo Vergara Dirigido por: Dr. José María Baldasano Recio FINAL DE Máster en: Ingeniería Ambiental Barcelona, 23 de enero de 2019 Departamento de Ingeniería de Proyectos y de la Construcción TRABAJO Agradecimientos Primeramente agradezco a mis padres: Jorge y Marisa, a mis hermanas: Valentina y Paula y a mi sobrinito Matías, por el amor incondicional, el apoyo en todos los sentidos y la energía que siempre me han dado. A pesar de la distancia, siempre han estado presente y me han demostrado su amor y apoyo. A mi familia en general y a esa energía positiva que siempre me cuida y me protege. A mis abuelitos y papis, que a pesar que no están físicamente, constantemente siento que me están cuidando y brindando su amor. A mi asesor, el Dr. José María Baldasano Recio, ya que gracias a él aprendí mucho sobre contaminación atmosférica, cambio climático y modelización. Sus clases me motivaron y me siento muy agradecida que aceptase ser mi asesor de tesis. Gracias a sus asesorías, aprendí sobre la calidad del aire y logré terminar con éxito el trabajo final de máster. Le estoy muy agradecida por el tiempo dedicado. A mis amigas de siempre, las cuales estuvieron pendientes de mí, a pesar de la distancia y preguntando cuándo volvía a Chile: Ana, Estefa, Miyo, Nicole y Pauli. A mis amigos Bts que son como mi familia santiaguina: Dafne, Karen, Kenny, Naty, Pame, Pancho, Pablito, Sonia, Stampy y Vero. A mis amigos que conocí gracias al Máster, que me apoyaron tanto dentro como fuera del aula y con los que compartí momentos inolvidables: Eunice, Irene, Michelle, Mirta y Scott. A Claudia, Erika, Espe, Felipe, Kari, María Paz y Oscar que los conocí en Barcelona, estuvieron pendientes de mí y me demostraron su cariño. A Ignasi, mi primer mejor amigo, gracias por las mudanzas, el apoyo y toda la experiencia vivida... aprendí a conocerte, entenderte y quererte. A todos los que estuvieron presente en estos 2 años de mi vida en Barcelona, gracias por los momentos vividos: buenos y malos, siempre estuvieron aconsejándome y apoyando. Estoy segura que nuestros caminos se volverán a cruzar. A la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICYT), por el financiamiento que me permitió realizar el máster en el extranjero. A todos ellos y a muchas otras personas que conocí en Barcelona o dejé en Chile. Hoy siento que he crecido no solo en conocimiento sino que como persona, pues mi mentalidad es distinta a la que tenía hace 2 años atrás, espero actuar siempre de la mejor manera posible y poner en prácticas todo lo aprendido. Marilyn Janet Bravo Vergara 1 Tabla de contenido Agradecimientos ........................................................................................................................... 1 Índice de Figuras ........................................................................................................................... 4 Índice de Tablas ............................................................................................................................. 6 Resumen ........................................................................................................................................ 9 1. Introducción ........................................................................................................................ 11 2. Planteamiento del Problema .............................................................................................. 12 2.1 Objetivo General ............................................................................................................... 13 2.2 Objetivos específicos ......................................................................................................... 13 3. Área de estudio ................................................................................................................... 13 3.1 Características Geográficas ............................................................................................... 16 3.2 Clima .................................................................................................................................. 16 3.3 Vegetación ......................................................................................................................... 17 3.4 Precipitación ...................................................................................................................... 17 3.5 Temperatura...................................................................................................................... 18 3.6 Radiación Solar .................................................................................................................. 18 3.7 Viento ................................................................................................................................ 20 3.8 Actividades económicas .................................................................................................... 21 3.9 Parque vehicular: .............................................................................................................. 26 4. Contaminación Atmosférica ................................................................................................ 28 4.1. Fuentes de contaminación ............................................................................................... 28 4.2. Principales Contaminantes Atmosférico .......................................................................... 29 4.2.1 Dióxido de Azufre (SO2) .............................................................................................. 29 4.2.2 Óxidos de Nitrógeno (NOX) ......................................................................................... 30 4.2.3 Materia Particulado (PM) ........................................................................................... 30 5. Sistema de monitoreo ambiental ........................................................................................ 30 5.1 Estaciones de monitoreo ambiental en la región de Atacama ......................................... 31 5.2 Técnicas de mediciones de los contaminantes ................................................................. 34 5.2.1 Dióxido de azufre (SO2) .............................................................................................. 34 5.2.2 Óxidos de nitrógeno (NOX) ......................................................................................... 35 5.2.3 Materia Particulado (PM) ........................................................................................... 35 6. Normativa ............................................................................................................................ 36 2 6.1 Normativa Chilena ............................................................................................................. 36 6.2 Normativa Estadounidense (EPA) ..................................................................................... 37 6.3 Normativa Unión Europea (UE) ......................................................................................... 38 6.4 Valores guías de la Organización Mundial de la Salud (OMS) ........................................... 39 7. Metodología de Investigación ............................................................................................. 40 7.1 Validación de los datos ...................................................................................................... 41 7.2. Análisis de los datos validados ......................................................................................... 43 8. Antecedentes de la Región de Atacama ............................................................................. 43 9. Resultados y Discusión ........................................................................................................ 46 9.1 Análisis de las concentraciones por contaminantes y comparación con las normativas vigentes ................................................................................................................................... 46 9.1.1. Dióxido de azufre (SO2) ............................................................................................. 46 9.1.2 Óxidos de Nitrógeno (NOX) ......................................................................................... 74 9.1.3 Materia Particulado (PM) ........................................................................................... 78 10. Conclusiones y Recomendaciones .................................................................................. 93 11. Bibliografía ...................................................................................................................... 97 3 Índice de Figuras Figura 3.1. Ubicación de la región de Atacama. .......................................................................... 14 Figura 3.2. Región de Atacama y sus principales asentamientos urbanos. Elaboración propia. 15 Figura 3.3. Precipitaciones promedio de la región de Atacama desde los meses de enero a diciembre. Fuente: Climate data, 2018. ...................................................................................... 17 Figura 3.4. Promedios, máximas y mínimas de temperaturas en la región de Atacama desde enero a diciembre. Fuente: Climate data, 2018.......................................................................... 18 Figura 3.5. Rosa de vientos (%) de las estaciones Caldera (2007-2009) y Tierra