Efecto de las medidas de restricción relacionadas con el Covid-19, sobre la calidad del aire ambiental en la ciudad de Santiago de Chile

Abstract

En el año 2019 brota un nuevo virus llamado SARS-COV-2, el cual generó un estado de pandemia en todo el mundo, provocando que los gobiernos de distintos países tomaran medidas de restricción de movilidad y otras prevenciones para evitar la dispersión del virus. A pesar de las pérdidas que ha dejado el COVID-19, las restricciones dan una oportunidad para evaluar la contaminación debido a la reducción de la movilidad. Investigadores alrededor del mundo han encontrado diversos resultados, donde principalmente se destaca una reducción en la concentración de contaminantes en el aire. Al llegar el SARS-COV-2 a Chile, se aplica una estrategia gradual para poder enfrentar la dispersión del virus, llamada Plan Paso a Paso, que establece cinco fases o pasos, de los cuales van desde la cuarentena (fase 1) hasta un desconfinamiento total (fase 5). Este trabajo tiene como objetivo evaluar la afección del Plan Paso a Paso y la movilidad en la calidad de aire en dos años de pandemia en el Área Metropolitana de Santiago (AMS): 2020 y 2021, comparándolos con un periodo histórico (2017 a 2019). Para cumplir dicho objetivo se extrajo los datos de concentración horaria para los contaminantes de material particulado grueso y fino, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y ozono a través de ocho estaciones de la red Sistema Nacional de Calidad de Aire en la AMS. La movilidad fue entregada a través de un índice de movilidad por la plataforma CovidAnalytics del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería, y cada dato del Plan Paso a Paso de la Base de Datos COVID facilitada por el gobierno. Los análisis se hicieron a través del software de lenguaje de programación R, utilizando paquetes estadísticos y openair. evaluar de forma general el periodo histórico y los años de pandemia, se obtiene una disminución para todos los contaminantes en el año 2020 exceptuando el ozono, el cual aumenta su concentración. Al comparar el periodo histórico con el 2021, se obtienen resultados semejantes, solo que en este caso existe un aumento en las concentraciones de monóxido de carbono. A través de la observación de las distintas fases y el cambio de la movilidad a través de la pandemia se logran establecer 4 criterios para la evaluar el cambio de concentración de los contaminantes, los cuales son: índice de fase 2020, índice de movilidad 2020, índice de fase 2021 e índice de movilidad 2021. Con esto se podrá evaluar cómo afecta la movilidad y la estrategia gradual en cada año a la concentración de contaminantes. Los resultados indican que el índice de fase y la movilidad afectan las concentraciones en los distintos periodos, ya que al comparar estos con distintos años, en donde no existió periodo de encierro, las concentraciones disminuyen de forma general. Esto indica que la movilidad y las restricciones tienen una afección en la concentración contaminantes atmosféricos.

In the year 2019 a novel virus called SARS-COV-2 breaks out, which generated a pandemic state worldwide, causing governments of different countries to take mobility restriction measures and other preventions to avoid the spread of the virus. Despite the losses caused by COVID-19, the restrictions provide an opportunity to assess contamination due to reduced mobility. Researchers around the world have found several results, most notably a reduction in the concentration of pollutants in the air. COVID-19 also reaches Chile, where the government takes the initiative in mobility restrictions, giving the possibility to evaluate how air quality varies due to these restrictions. In Chile, a gradual strategy is applied to deal with the spread of the virus, called the Plan Paso a Paso, which establishes five phases or steps, ranging from quarantine (phase 1) to total unlock down (phase 5). This work aims to evaluate the effect of the Plan Paso a Paso and mobility on air quality in two years of pandemic in the Metropolitan Area of Santiago (AMS): 2020 and 2021, comparing them with a historical period (2017 to 2019). To achieve this objective, hourly concentration data for coarse and fine particulate matter, carbon monoxide, nitrogen oxides and ozone pollutants were extracted from eight stations of the National Air Quality System network in the MSA. Mobility was delivered through a mobility index by the CovidAnalytics platform of the Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería, and each Plan Paso a Paso data from the COVID database provided by the government. The analyses were done through R programming language software, using statistical packages and openair. When evaluating in general the historical period and the pandemic years, a decrease is obtained for all pollutants in the year 2020 except for ozone, which increases its concentration. When comparing the historical period with 2021, similar results are obtained, only in this case there is an increase in carbon monoxide concentrations. Through the observation of the different phases and the change in mobility through the pandemic, four criteria can be established to evaluate the change in the concentration of pollutants, which are: phase index 2020, mobility index 2020, phase index 2021 and mobility index 2021. With this it will be possible to evaluate how the mobility and the gradual strategy in each year affects the concentration of pollutants. The results indicate that the phase index and mobility affect the concentrations in the different periods, since when comparing these with different years, where there was no enclosure period, the concentrations decrease in general. This indicates that mobility and restrictions have an effect on the concentration of atmospheric pollutants.