Composición de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV) en Santiago : comparación 1996 y 2002

Abstract

En el aire de Santiago existen numerosas sustancias que son perjudiciales para la salud de las personas y ecosistemas. Uno de estos grupos de sustancias son los Compuestos Orgánicos Volátiles o también llamados COV, los cuales son precursores del ozono, un contaminante que está asociado a incrementos de la mortalidad prematura de las personas, y daños en cosechas y especies vegetales, especialmente árboles. En el presente trabajo se analizaron y estudiaron datos de alrededor de 50 COV medidos en dos campañas de monitoreo realizadas por CONAMA R.M.: una entre el 25 de Noviembre y el l1 de Diciembre del año 1996 en dos estaciones de muestreo: Parque O'Higgins (POH) y Las Condes (LAC); la segunda campaña fue realizada entre el 30 de octubre y el I de Noviembre del año 2002, en las estaciones de muestreo POH, LAC y la estación rural EL Monte (ElMo). Los datos se analizaron mediante la técnica de "relojes fotoquímicos", la que permite estimar las concentraciones de las emisiones en la ciudad. A esas concentraciones de COV se les estimó la reactividad, usando la escala MIR para estos propósitos. En la estación de Parque O'Higgins el año 1996 se registró la mayor reactividad MIR de los COV emitidos, la que es bastante mayor a la estimada en la estación Las Condes el mismo año 1996 (1 185 ppbv y 309 ppbv respectivamente). En ambas estacones las reactividades MIR se redujeron considerablemente el año 2002, llegando a los valores de POH: 224 ppbv y LAC: 114 ppbv. Esta gran reducción se debe a que las concentraciones totales de COV se redujeron por un factor de 6 a 7 entre 1996 y 2002. Sin embargo, estas conclusiones dependen mucho de la representatividad de la campaña

2002, la que tendió a subestimar las concentraciones ambientales de COV (incluyó feriado de día viernes), por lo que los resultados anteriores son cotas máximas de lo que se esperaría en Santiago entre 1996 y 2002. Esta disminución significativa de reactividad en los COV se atribuye principalmente a la introducción de tecnologías de abatimiento en el sector transporte, y a la renovación del parque de vehículos a gasolina, que comenzó en 1994. Todo esto permitió la disminución de los COV, lo que conllevan a una disminución teórica del ozono, mejorando la calidad del aire para la ciudad de Santiago y sus habitantes. Los objetivos planteados en la memoria fueron cumplidos en su talidad. No obstante, el modelo utilizado para estimar las concentraciones frescas para todos los COV (metodología de relojes fotoquímicos) no pudo ser determinado en forma precisa para todos los compuestos, ya que al basarse el método en un gráfico, no siempre se encontraba un punto superior derecho claro y convergente para toda la nube de datos, por lo que existe una incertidumbre en la estimación de la concentración fresca de los COV, en forma individual. Sin embargo, asumiendo que dichos errores individuales son aleatorios, en la suma de concentraciones (y en la suma de las contribuciones al ozono a través del parámetro MIR) la incertidumbre debería tender a ser menor por efectos de compensación de errores. Una manera de extender este trabajo es disponer de campañas de mediciones de concentraciones de COV más frecuentes en el tiempo, para así poder hacer un seguimiento más frecuente a la influencia (reaciividad) que tienen los COV en la formación del ozono troposférico y así también entender de qué manera controlar mejor sus concentraciones en el medioambiente. La otra recomendación es vincular los COV

con mayor potencial de formación con los resultados de modelos de receptor para los COV (Jorquera y Rappenglueck, 2004), de manera de ptiotizat qué fuentes se deberían regular primero, de manera de generar una política costo-efectiva de abatimiento del ozono en la ciudad.

ln the urban area of Santiago there are many substances in the a¡r that are detrimental for the health of the people and ecosystems. One of ihese groups of substances is the Volatile Organ¡c Compounds or VOC that are precursors of ozone, a pollutant associated to increases of premature mortality, and damages in harvests and vegetal spec¡es, specially trees. ln the present thesis work data of near 50 VOC measured in two campaigns were analyzed: one between November 25rh and December l1th, 1996 in two sampling stations: Parque O' H¡gg¡ns (POH) and Las Condes (LAC); the second campaign was made between October 30th and November |'t,2002, ¡n the sampling stations POH, LAC and a rural station El Monte (ElMo). The VOC ambient data were analyzed by means of a technique of 'photochemical clocks', that allows io est¡mate concentrations ¡n the emissions released in the city. For those COV concentrations, an ozone react¡vity was computed, using a MIR (maximum ¡ncremental reactivity). At Parque O'H¡gg¡ns mon¡tor site in 1996, the h¡ghest MIR react¡vity was estimated, a value quite greater than the one estimated at Las Condes s¡te for the same year ('1185 and 309 ppbv, respect¡vely). ln both stations MIR react¡v¡ty was reduced by year 2002, reaching the values of Parque O'Higgins: 224 ppbv and Las Condes: 114 ppbv. This great reduction is explained by total COV concentrat¡ons be¡ng reduced by a factor from 6 to 7 between '1996 and 2002. Nevertheless, these conclus¡ons depend much on the representativeness of the 2002campa¡gn, one that tended to underestimate COV amb¡ent concentrat¡ons (it included a Friday hol¡day), so the previous results are upper bounds of what would be expected for Santiago between 1996 and 2002. This significant reduction of VOC reactiv¡ty is attributed mainly to the introduction of technologies of emission abatement and to the renewal of gasol¡ne veh¡cles that began in 1994. These initiatives ¡nduced the reduction of ambient VOC concentrations, leading to a theoretical reduction of ozone formation potent¡al, improving air quality for Santiago's ¡nhabitants. Th¡s thes¡s's goals were fulf¡lled entirely. However, the method to estimate fresh VOC concentrations (photochemical clocks) ¡s based in a graphical analysis, so often a clear and unique upper right point for the cloud of data was not clearly found, so an uncertainty in est¡mation of the fresh VOC concentration appears, for all species analyzed. Nevertheless, assuming that those ¡nd¡v¡dual errors are random, by taking the sum of VOC concentrations (and the sum of MIR contributions to ozone) the uncertainty ought to be reduced by error compensation effects for those aggregated figures. A way to extend this work is to have frequent VOC measurements campaigns, with a follow up of VOC influence (reactivity) ¡n tropospheric ozone formation and so gett¡ng a better understanding of that evolution. Another option is io link VOC with higher potent¡al of ozone formation with the results of receptor models for VOC (Jorquera and Rappenglueck, 2004), in order to prioritize what sources should be due to regulate first, to generate a cost-effective policy of ozone abatement ¡n the c¡ty.