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    UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA.

    FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL.

    MAESTRÍA EN CIENCIAS.

    MENCIÓN GESTIÓN AMBIENTAL.

    TEMA:

    ESTUDIOS NUMÉRICOS DE QUÍMICA ATMOSFÉRICA UTILIZANDO EL MODELO CCATT-

    BRAMS ( Modelo de dispersión) PARA LA CIUDAD DE LIMA.

    TESIS.

    PARA OPTAR POR EL GRADO ACADÉMICO DE MAESTRO EN GESTIÓN AMBIENTAL.

    PRESENTADO POR: INGENIERO QUIMICO

    MARIA EUGENIA KING SANTOS.

     ASESOR: PHD. ODÓN ROMAN SANCHEZ CCOYLLO.

    LIMA- PERÚ.

     AÑO 2016.

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    DEDICATORIA.

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    AGRADECIMIENTOS.

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    RESUMEN.

    Este trabajo presentará un estudio de Calidad del aire en la Región del áreaMetropolitana de Lima (RAML) con el objetivo de Evaluar el Rendimiento de los

    Mecanismos Químicos RELACS (Esquema de Quimica Atmosférica Regional) y CB06

    (Carbon Bond 06) utilizando el modelo CCATT-BRAMS (Modelo de Transporte -

    Químico Dinámico de calidad del Aire) Acoplado al sistema de modelado atmosférico

    regional.

    El CCATT-BRAMS es un modelo Eureliano, online, diseñado para estudios locales y

    regionales de la Química Atmosférica de la superficie a la Estratosfera, incluye

    ecuaciones de estado, este modelo está diseñado para funcionar con resoluciones

    horizontales que van desde unos pocos metros hasta más de cien kilómetros.

    El modelo tiene un acoplamiento en línea con la meteorología y la Quimica lo cual

    permite al sistema que utilizará sintonizar el tiempo y la Quimica de manera simultánea

    formando una retroalimentación entre los dos.

    El rendimiento de los mecanismo químicos RELACS y CBO6 será evaluado en este

    trabajo a través de métodos estadísticos en Escala Regional, realizando unacomparación con datos in situ en la región , en un estudio correspondientes a las

    estaciones de Verano e Invierno del año 2015, en la estación de Verano durante el

    mes de Diciembre y en Invierno en el mes de Junio del año 2015., en dichos períodos

    de tiempo se trabajará con la información de la base de datos del Servicio Nacional de

    Meteorología e Hidrología( Senamhi) del Perú.

    El inventario de emisiones que se utilizará es un Inventario Global: Inventario GLOBAL

    RETRO (Nuevo análisis de la composición química de la atmosfera) junto al inventario

    GLOBAL EDGAR ( Base de datos de emisión para investigación globales

    atmosféricas).

    En la investigación el modelo CCATT-BRAMS utilizará un dominio para proporcionar

    condiciones límites al estudio de localización, lo que permite la evaluación de los

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    efectos sobre la calidad del aire de fuentes en diferentes sectores de la ciudad donde

    se encuentran las estaciones de monitoreo de Calidad del aire de Senamhi (Ate, San

    Juan del Lurigancho, Villa María del Triunfo, Puente de Piedra).

    La implementación del modelo CCATT-BRAMS en la ciudad de Lima se adapta

    adecuadamente a las condiciones de la ciudad, teniendo en cuenta las escalas.

    Los resultados obtenidos nos indicarán la formación de especies secundarias que son

    un potencial riesgo para la salud humana, de igual manera proporcionarán la

    información requerida para evaluar las estrategias para el control de emisiones y su

    impacto en la Calidad del aire para apoyar la toma de decisiones, se generará

    información científica valiosa para comprender mejor la dinámica de la atmósfera y la

    contaminación del aire.

    NUMEROS ROMANOS HASTA ACA.

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     INDICE DE CONTENIDOS.

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     I.INTRODUCCION. 

    La contaminación del aire forma parte de la vida moderna. Es la consecuencia de la

    manera como se construyen nuestras ciudades, la contaminación del aire es un

    residuo de los métodos como se producen nuestras mercancías, es la consecuencia

    de los medios que utilizamos para generar la energía para calentar e iluminar los

    lugares donde vivimos, nos divertimos y trabajamos. La causa principal de toda la

    contaminación del aire es la combustión, y ésta es esencial para el hombre. Cuando

    ocurre la combustión perfecta o teórica el hidrógeno y el carbono del combustible se

    combinan con el oxígeno del aire para producir calor, luz, dióxido de azufre, y vapor

    de agua [20].

    Sin embargo, las impurezas del combustible, una incorrecta relación entre el

    combustible y el aire, o temperaturas de combustión demasiado altas o demasiado

    bajas son causa de la formación de productos secundarios, tales como monóxido de

    carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, cenizas finas, e hidrocarburos no

    quemados- todos ellos son contaminantes del aire[20].

    El aire, principalmente de las grandes ciudades ya no es un espacio limpio, sino queestá invadido por gases, compuestos particulados y volátiles, relacionados con una

    serie de efectos adversos para la salud. La OMS estima que si la contaminación por

    partículas en suspensión (PM), se reduce de 70 a 20 microgramos por metro cúbico,

    pueden evitarse el 15% de las muertes relacionadas con la calidad del aire y si se

    reduce el nivel de contaminación atmosférica, puede descender la carga de la

    morbilidad causada por infecciones respiratorias, cardiopatías y cáncer de pulmón

    [1].

    Las partículas en suspensión o material particulado afectan a más personas que

    cualquier otro contaminante, consisten en una compleja mezcla de partículas líquidas

    y sólidas de sustancias orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire y sus

    principales componentes son el carbón, el polvo de minerales, los sulfatos, nitratos,

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    amoníaco, cloruros y agua. Las partículas en suspensión se clasifican en función de

    su diámetro aerodinámico en: PM-10 (partículas con un diámetro aerodinámico inferior

    a 10 μm) y PM-2,5 (diámetro aerodinámico inferior a 2,5 μm). Estas últimas suponen

    mayor peligro porque al inhalarlas, pueden alcanzar las zonas periféricas de los

    bronquiolos y alterar el intercambio pulmonar de gases [1].

    Las partículas presentan un riesgo para los pulmones, incrementan las reacciones

    químicas en la atmósfera, reducen la visibilidad, aumentan la posibilidad de la

    precipitación, la niebla y las nubes; reducen la radiación solar, con los cambios en la

    temperatura ambiental y en las tasas biológicas del crecimiento de las plantas y

    ensucia las materias del suelo [ 20]

    La contaminación atmosférica en centros urbanos es perjudicial a la salud de la

    población expuesta, y está generando problemas lo que lleva a la preocupación

    mundial de este tema Las ciudades más pobladas del país como Lima en Perú, son

    las que tienen el aire más contaminado por la presencia de SO2 y PM2,5. Otras ciudades

    como Trujillo, Arequipa, Chiclayo y Cusco son motivo de preocupación por la cantidad

    de PM10 presente en el aire [1].

    En realidad, las personas están expuestas a una combinación de contaminantes

    simultáneamente, y existe incertidumbre acerca de si estos contaminantes actúan de

    forma independiente o en combinación (sinérgica, antagónica, o de forma interactiva)

    para afectar a la salud humana [3].

    Debido a las características geográficas de Lima Metropolitana, el comportamiento

    atmosférico y las fuentes de contaminación (emisiones vehiculares, industriales y

    comerciales), existe un potencial riesgo ambiental [3]

    La zona de estudio corresponde a la ciudad de Lima [3], localizada a orillas del océano

    Pacífico a los 12º 04’ Latitud Sur y 72º 22’ Longitud Oeste. Su extensión es de 2812

    km², de los cuales 798,6 km² son de área urbanizada, 179,9 km² de tierras de cultivo

    y 1833,5 km² de tierras de morfología colinosa y montañosa con pocas posibilidades

    de ser urbanizadas. Limita por el este con las estribaciones de la Cordillera de los

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     Andes y por el oeste con el océano Pacífico, con una altitud de 154 msnm en promedio

    [3].

    Figura N°1.1. Mapa de la Ciudad de Lima.

    Fuente [16]

    En la actualidad en la Ciudad de Lima, no se ha realizado estudios numéricos de

    química atmósferica con los mecanismos químicos RELACS  ( Mecanismo químico

    basado en concentrados químicos regionales )  –  CB06( Mecanismo químico)

    utilizando el modelo CCATT-BRAMS  (Modelo acoplado de transporte de Aerosol y

    trazadores acoplado al BRAMS) , el presente trabajo de investigación proporcionara

    la información requerida para evaluar las estrategias para el control de emisiones y

    su impacto en la calidad del aire para apoyar la toma de decisiones, se generará

    información científica valiosa para comprender  mejor la dinámica de la atmósfera y la

    contaminación del aire en la ciudad de Lima.

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     La aplicación de un modelo más actual y apropiado para estudios de la química

    atmosférica en Lima para las escalas regionales y locales proporcionara una mejorcomprensión de los procesos físicos y químicos que controlan el transporte de

    contaminantes en la región y contribuirá a la estimación, evaluación y rendimiento de

    los mecanismos químicos RELACS y CB06 que simulan la calidad del aire a través

    de la aplicación del modelo CCATT-BRAMS. 

    Históricamente modelos numéricos meteorológicos se han utilizado para la simulación

    del tiempo, el clima y el cambio climático. También se han utilizado modelos

    fotoquímicos para el estudio de la emisión a la atmósfera de procesos, química y

    transporte de contaminantes en escalas urbanas, regionales y mundiales.

    Recientemente, estos problemas han sido abordados de manera simultánea, por una

    combinación de modelos químicos para compartir un solo sistema de coordenadas

    horizontales y verticales la misma dinámica en las escalas de la red y sub-grado [2].

    Los modelos de calidad del aire usan técnicas matemáticas y numéricas para simular

    los procesos físicos y químicos que afectan los contaminantes en su dispersión y

    transformación en la atmósfera. La aplicación de un modelo es una tarea compleja

    [2].

    Por lo tanto, el transporte de gases y los aerosoles son coherentes con el modelo

    atmosférico, minimizando errores obtenidos a partir de la interpolación numérica

    debido a los cambios en la composición química en cada paso de tiempo del modelo

    [2].

    Basados en datos meteorológicos e información de las fuentes de emisión tales como

    tasas de emisión y parámetros de chimenea, estos modelos caracterizan la dispersiónde los contaminantes primarios que son emitidos directamente en la atmósfera y en

    algunos casos también las reacciones químicas que ocurren en ésta para formar

    contaminantes secundarios. Los modelos de calidad del aire son una potente

    herramienta de análisis, que tiene un amplio espectro de aplicación que va desde la

    evaluación de estrategias de control de emisiones y su impacto en la calidad del aire

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    para apoyar la toma de decisiones, hasta la generación de información científica

    valiosa para comprender mejor la dinámica de la atmósfera y la contaminación en un

    lugar o región determinada [20].

    Los modelos son métodos para calcular la concentración de contaminantes a nivel del

    suelo y a diversas distancias de la fuente. En la elaboración de modelos se usan

    representaciones matemáticas de los factores que afectan la dispersión de

    contaminantes. El corazón de los modelos químicos es el balance de masas llamado

    también Ecuación de continuidad, la cual se representa a continuación [10].

    Figura N°1.2. Ecuación de conservación de especies químicas.

    Fuente: Levy, J.I., Spengler.

    Los modelos son de gran importancia porque nos permiten considerar:

      Costos de las medidas de la química de la atmósfera.

      Previsión del estado futuro, modelo pronóstico.

      Evaluación de impactos ambiental (construcción de industria).

    El (CCATT-BRAMS) es un modelo de transporte de la química atmosférica Euleriano

    acoplado en línea con un modelo atmosférico de área limitada. El modelo atmosférico

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    es el BRAMS (Desarrollo Brasileño en el Sistema Regional de Modelación

     Atmosférica) [1].

    El modelo CCATT-BRAMS se utilizó en la región de América Central y el Caribe, con

    énfasis en Cuba, con el objetivo de estudiar la física y mecanismos químicos de control

    en la tropósfera inferior en esta región, y proporcionar herramientas que permitieran la

    continuidad de ese trabajo bajo las condiciones locales. Por lo tanto, RELACS el

    mecanismo químico, con una necesidad de recursos computacional inferior, se

    implementó en CCATT-BRAMS [2].

    Este trabajo tiene como objetivo evaluar los mecanismos RELACS y CBO6 de control

    de la calidad del aire en la ciudad de Lima a través de la aplicación del modelo detransporte químico atmosférico CCATT- BRAMS. Para ello se realizara una

    compilación de bases de datos de las mediciones de la química atmosférica de la

    Estación de SHENAMI: San Juan del Lurigancho, con los resultados obtenidos se

    podrá evaluar la calidad del aire para ello se realizará la comparación de ambos

    mecánicos (RELACS y CB06) con los resultados que indica el modelo CCATTBRAMS

    en tiempo real.

    La Química CATT-BRAMS (en lo sucesivo, CCATT-BRAMS) se acopla un modelo de

    transporte de la química atmosférica Euleriano en línea con un modelo atmosférico de

    área limitada. El atmosférico modelo es el BRAMS (desarrollos brasileños en la

    Regional Atmospheric Modeling System) que se basa sobre el Sistema de Modelado

     Atmosférica Regional (RAMS, Walko et al., 2000), con desarrollos específicos

    adicionales para las regiones tropicales y subtropicales [13].

    El modelo Química Aerosol-Trazador de Transporte fue usado en Brasil en el Sistema

    de Modelado Atmosférico Regional (CCATT-BRAMS versión 4.5) es un modelo de

    transporte químico regional diseñado para los estudios locales y regionales de laatmósfera, la química de la superficie de la estratosfera inferior, adecuado a la

    investigación .Incluye química acuosa, gases, fotoquímica, recolección de residuos

    secos y deposición [3].

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    El modelo CCATT-BRAMS toma ventajas de BRAMS; específica el desarrollo de las

    zonas tropicales / subtropicales y de la reciente disponibilidad de herramientas para el

    procesamiento previo mecanismos químicos de rápidos códigos para las tasas de

    fotólisis. BRAMS incluye en la técnica parametrizaciones físicas y formulaciones

    dinámicas para simular circulaciones atmosféricas de escalas de hasta metros. El

    acoplamiento en línea entre la meteorología y la química permitió que el modelo se

    utilice para estudiar la composición química atmosférica simultánea y las previsiones

    meteorológicas [3].

    El modelo utiliza la técnica de parametrizaciones físicas y formulaciones dinámicas

    para simular circulaciones atmosféricas. Este acoplamiento en línea de lameteorología y la química permite al sistema que se utilizará sintonizar el tiempo y la

    química de manera simultánea se forma un potencial de retroalimentación entre los

    dos [14].

    Todo el sistema está hecho de tres herramientas de software para mecanismos

    químicos definidos por el usuario, campos de emisiones de aerosoles y gases traza,

    la interpolación de condiciones iniciales y de frontera para la meteorología y la química

    [14].

    BRAMS (Sistema de Modelación Regional Atmosférica), versión 6 con numerosas

    funcionalidades nuevas y parametrizaciones especializadas para los trópicos y

    subtrópicos. RAMS es un modelo de predicción numérica multipropósito diseñado para

    simular circulaciones atmosféricas que varían en resolución desde escalas

    hemisféricas hasta simulaciones de remolinos grandes (LES simula grandes

    remolinos) de la capa límite planetaria [10].

    La descripción del modelo se proporciona junto con las evaluaciones realizadas por eluso de datos de observación obtenidos de las estaciones terrestres de SENHAMI. Este

    modelo está concebido para funcionar con resoluciones horizontales Que van desde

    unos pocos metros hasta más de cien kilómetros, dependiendo del objetivo científico.

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    Figura N°1.3. nombre

    También posee un sistema de parametrizaciones físicas de intercambio tierra-aire,

    turbulencia, convección, radiación y en la nube microfísica [10].

    El modelo está equipado con un esquema múltiple de rejillas anidadas, el cual permite

    que las ecuaciones de modelo sean resueltas simultáneamente para cualquier número

    de mallas computacionales de diferente resolución espacial en interacción. Posee un

    conjunto complejo de paquetes para la simulación de procesos tales como:

    transferencia radiactiva, intercambios de agua superficie-aire, de calor y de momento;

    transporte turbulento en la capa limite planetaria y microfísica de las nubes [13].

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    CAPITULO I.

    Antecedentes.

    Históricamente modelos numéricos meteorológicos se han utilizado para la simulación

    del tiempo, el clima y el cambio climático. También se han utilizado modelos

    fotoquímicos para el estudio de la emisión a la atmósfera de procesos, química y

    transporte de contaminantes en escalas urbanas, regionales y mundiales.

    Recientemente, estos problemas han sido abordados de manera simultánea, por una

    combinación de modelos químicos para compartir un solo sistema de coordenadas

    horizontales y verticales la misma dinámica en las escalas de la red y sub-grado.

    Por lo tanto, el transporte de gases y los aerosoles son coherentes con el modelo

    atmosférico, minimizando errores obtenidos a partir de la interpolación numérica

    debido a los cambios en la composición química en cada paso de tiempo del modelo

    [1].

    El Coupled Chemistry Aerosol-Tracer Transport Model to the Brazilian Developments

    on the Regional Atmospheric Modeling System (CCATT-BRAMS) es un modelo de

    transporte de la química atmosférica Euleriano acoplado en línea con un modeloatmosférico de área limitada. El modelo atmosférico es el BRAMS (Desarrollo

    Brasileño en el Sistema Regional de Modelación Atmosférica) [1].

    El modelo CCATT-BRAMS se utilizó en la región de América Central y el Caribe, con

    énfasis en Cuba, con el objetivo de estudiar la física y mecanismos químicos de control

    en la troposfera inferior en esta región, y proporcionar herramientas que permitieran la

    continuidad de ese trabajo bajo las condiciones locales. Por lo tanto, RELACS el

    mecanismo químico, con una necesidad de recursos computacional inferior y se

    implementó en CCATT-BRAMS [2].

    El rendimiento del mecanismo es RELACS, en este trabajo a través de su aplicación

    a la región sureste de Brasil, el estudio se realizó durante los meses, correspondientes

    a las estaciones seca y lluviosa, respectivamente.

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    Los resultados fueron comparados con los mecanismos químicos CB07 y RACM en

    la escala regional mediante el modelo de trayectoria, y también para la ciudad de São

    Paulo, la evaluación del rendimiento de la simulación del ciclo diurno través de la

    comparación con datos in situ [2].

    RELACS, con tiempos de ejecución similares a los conseguidos con CB07 y hasta un

    50% con tiempos de ejecución más bajos que los obtenidos con RACM, su rendimiento

    se mostró más cerca de RACM de CB07 en la evaluación de la calidad del aire, en

    particular, la formación de ozono , en la estación seca y húmeda.

    Las concentraciones de ozono obtenidas con los inventarios de emisiones se

    incrementaron en un 50% para julio y hasta el 25% para el mes de enero. No obstante,

    los valores de concentración de ozono son superiores en las simulaciones del mes de

    enero que para el mes de julio, típicamente entre 10 y 15 partes por mil millones [2].

    Los resultados obtenidos para la estación seca fueron el resultado de la influencia del

    transporte regional adecuado a la investigación de masas de aire contaminado. Los

    datos de calidad del aire para Cuba demostraron ser poco representativo de las

    condiciones regionales debido a la ubicación de la calidad del aire de la estación

    [2].

    El modelo Química Aerosol-Trazador de Transporte fue usado en Brasil en el Sistema

    de Modelado Atmosférico Regional (CCATT-BRAMS versión 4.5) es un modelo de

    transporte químico regional diseñado para los estudios locales y regionales de la

    atmósfera, la química de la superficie de la estratosfera inferior .Incluye química

    acuosa, gases, fotoquímica, recolección de residuos secos y deposición [3].

    El modelo CCATT-BRAMS toma ventajas de BRAMS; específica el desarrollo de laszonas tropicales / subtropicales y da información de la reciente disponibilidad de

    herramientas para el procesamiento de previos mecanismos químicos para las tasas

    de fotólisis. BRAMS incluye en la técnica parametrizaciones físicas y formulaciones

    dinámicas para simular circulaciones atmosféricas de escalas de hasta metros. El

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    acoplamiento en línea entre la meteorología y la química permitió que el sistema se

    utilizara para estudiar la composición química atmosférica simultánea y las

    previsiones meteorológicas, así como las posibles evaluaciones entre ellos. [3]

    Todo el sistema utilizó tres herramientas de software para el procesamiento previo

    del mecanismo químico (son definidos por el usuario), aerosoles, gases, traza,

    campos de emisión y la química atmosférica.

    En este trabajo, la descripción del modelo ofrece a lo largo de las evaluaciones

    realizadas información, obtenidas a partir de datos de observación desde estaciones

    terrestres, los instrumentos a bordo de las aeronaves y la recuperación de la

    teledetección espacial. La evaluación tiene en cuenta la solicitud del modelo en

    diferentes escalas de las megaciudades y Cuenca Amazónica hasta la región

    intercontinental del Hemisferio Sur. [3].

    En principio, CCATT-BRAMS puede utilizar cualquier mecanismo químico por el

    usuario proporcionado. En la práctica, los recursos informáticos disponibles limitan el

    número de especies y reacciones. Hasta aquí tres mecanismos ampliamente utilizados

    de química de la troposfera se han probado: RACM – Regional Mecanismo de Química

     Atmosférica, con 77 especies, Carbon Bond con 36 especies, y RELACS  – Regional

    Lumped Atmospheric Chemical Scheme, con 37 especies [4].

    RELACS es una reducción de RACM, siguiendo la ponderación por la reactividad de

    condensación, pero modificado de modo que RACM y las especies orgánicas son

    agrupados en nuevas especies Según su naturaleza química y reactividad relativa no

    sólo a grupos OH, sino también a otros oxidantes [3].

    El resultado es una reducción de 37 especies y 128 reacciones. Actualmente RELACS se

    utiliza para la predicción de la calidad del aire en funcionamiento en el

    CPTEC debido a su reducido mecanismo que conduce a tiempos de computación asequibles.Para la predicción en tiempo real RELACS reproduce una respuesta en el mecanismo RACM[5].

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    El presente trabajo tuvo como objetivo: Simular el humo regional de América del Sur,

    el penacho que se produjo durante la temporada 2002 con la quema de biomasa. El

    estudio se realizó utilizando los avances brasileños en el sistema de modelado regional

    atmosférico (CCATT-BRAMS). Desarrollado en el Instituto Nacional Espacial Brasileño

    esta Investigación se utilizó para los estudios regionales de impacto en la calidad del

    aire en la salud pública, previsión meteorológica y climática de los procesos [6].

    Las emisiones de humo se prescribieron con el Quemado de biomasa: Utilizando el

    modelo de Emisión CCATT-BRAMS se configuró y ejecutó con dos dominios.

    Fig. N°1.4 . Mapa geológico de la cuenca de Tunguska, Siberias Oriental la corriente

    (rocas volcánicas y rocas intrusivas). Sedimentos de las cuencas incluyen

    acumulaciones de petróleo en el Neoproterozoicto [6].

    La primera consistió en un dominio más grande, con 140 kilómetros de resolución

    horizontal que abarca América del Sur y África con el objetivo de capturar entrada de

    humo de África y transporte de humo sudamericano en zonas remotas del suroeste

    porción del Océano Atlántico [6].

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    La segunda una rejilla anidada, consistía en un dominio más pequeño que cubre sólo

     América del Sur y con una resolución horizontal de 35 kilómetros.

    La Conclusión del estudio fue la siguiente: Durante toda la temporada de quema de

    biomasa es alta su variabilidad espacial y temporal inducida por un conjunto de

    procesos complejos, las Fuentes de Emisiones, el transporte atmosférico y los

    Procesos de eliminación, la Variación de las Propiedades intrínsecas de las Partículas

    y Procesos de Mezcla. En general, un acuerdo significativo entre el modelo y las

    observaciones se ve en la evolución de la profundidad óptica del aerosol para los sitios

    de la parte sur de la cuenca del Amazonas y el Cerrado, El modelo CCAT-BRAMS es

    capaz de capturar las características principales de la cadena de los procesosmencionados anteriormente en esas regiones [7].

     Actividades humanas contemporáneas, como la deforestación tropical, el desmonte de

    tierras para la agricultura, el control de plagas y plomo, gestión de los pastizales para

    la quema de biomasa, que a su vez conduce a cambios de ocupación del suelo. Sin

    embargo, las emisiones de la quema de biomasa no se miden correctamente y los

    métodos para evaluar las emisiones forman parte de un área de investigación actual

    [10].

    Se ha realizado la Estimación de las emisiones de gases traza y aerosoles sobre

     América del Sur: Relación entre la energía radiante y aerosoles observaciones de

    profundidad óptica sobre el Sistema de Modelado Atmosférica Regional

    (CATTBRAMS) evaluado en Gran Escala de la Biosfera-Atmósfera de humo,

    aerosoles, nubes, lluvias y clima (SMOCC) y Radiación, Nube, y las interacciones del

    clima (RaCCI) [10].

    Los métodos tradicionales para la estimación de los aerosoles y traza gases liberados

    a la atmósfera generalmente utilizan factores de emisión asociados con la carga decombustible y características de humedad y otros parámetros que son difíciles de

    estimar. El inventario estimado por MODIS( Espectro radiómetro de moderada

    resolución) considera las medidas necesarias para realizar el estudio e incluyen el

    modelo Aerosol-trazador Transporte acoplado a la brasileña, evolución del sistema de

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    modelado atmosférico Regional (CATT-BRAMS) evaluado en Gran Escala de la

    Biosfera-Atmósfera de humo, aerosoles, nubes, lluvias y clima(SMOCC) y Radiación,

    Nube, y las interacciones del clima (RaCCI) [10].

    La regresión lineal del estudio mostró la relación entre el PM 2.5mm (Partículas con

    un diámetro inferior a 2,5 mm) y CO (monóxido de carbono) el modelo muestra un

    buen acuerdo con los datos SMOCC / RaCCI en el patrón general de la evolución

    temporal.

    Los resultados mostraron correlaciones altas, con valores entre 0,80 y 0,95

    (significativo al nivel de 0,5 por prueba de Student), para las simulaciones CATTBRAMS con

    PM2.5mm y CO [10].

    El bioma se caracteriza como un matorral xerófilo y espinal bosque que pierden sus

    hojas en temporadas. Los tipos de vegetación son representados por cactáceas,

    plantas de tallo grueso, arbustos espinosos, pastos, árboles de hojas anchas

    tropicales y arbustivas.

    El Bosque representa un bioma que se extiende en la zona tropical y subtropical: se

    clasifica en bosque húmedo, bosque seco tropical, sabana tropical y manglares, áreasforestales. Este bioma se encuentra en la costa atlántica de Brasil y Argentina y en el

    área continental como Paraguay [10].

    El CATT, es un modelo de transporte Euleriano totalmente acoplado a BRAMS, es

    un modelo numérico que simula las emisiones de la quema de biomasa, deposición y

    transporte a escalas de grillas y sub-cuadrícula. En este modelo, las emisiones de

    gases traza y aerosoles, depósito y transporte se estimaron obteniéndose

    simultáneamente con la evolución de la condición atmosférica, utilizando la dinámicay física parametrizaciones de la integración del modelo atmosférico [10].

    La ecuación de continuidad de la masa de CO y PM2.5mm en forma de una ecuación de

    tendencia se expresa por Freitas et al. (2007) como:

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             S S S S S S

    t t t t t t W  PM 2,5 VI  RVII Q  pr VIII  

    advI PBLdiff  II deepconvII shallowconvIV chemCOV

    Fuente: (Freitas et al., 2007).

    Donde S es la celda de la malla cuyo significado es ser: trazador de la relación demezcla el término (I) representa la expresión transporte 3-d (advección por el viento

    media), Término (II) es la difusión a escala inferior a la malla en el PBL, términos (III)

    y (IV) son los transportes sub-red por convección profunda y superficial,

    respectivamente [8].

    Término (V) se aplica a CO que es tratado como un trazador pasivo con una vida de

    30 días, Término (VI) se refiere a la deposición húmeda aplicada a PM2.5, Término

    (VII) se refiere a la deposición seca aplicada a los gases y partículas de aerosoles,

    finalmente, Término (VIII) es el término fuente que incluye el mecanismo de elevación

    de la pluma asociado con los incendios de vegetación [10].

    La condición de contorno se definió como el flujo de entrada constante y radiactiva de salida

    variable. Emisiones de CO de las zonas urbanas, la actividad industrial, vehicular actividades

    y fuentes biogénicas no se incluyen en este estudio, debido a que en las áreas en las que

    centraron el modelo, la discusión y evaluación enfocaron la quema de biomasa es la fuente

    más importante [10].

    Como conclusión de este estudio: Las simulaciones del modelo CATT -BRAMS de CO y PM2.5µm

    fueron comparados con los datos sobre el terreno de la campaña LBA SMOCC /

    RaCCI, recogido cerca 62.37 o W y 10.75 o S en la cuenca del Amazonas. El PM2.5μm y

    CO medidos cerca a la superficie se hicieron en sitio de pastos, en los meses de Septiembre aNoviembre de 2002. La concentración de la masa de partículas PM2.5 se midió con un TEOM

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    (Elemento vibratorio Balance de Masa) con una resolución temporal de 30 min en (Septiembre 10-Noviembre 4) Año 2002 [10].

    Se realizó una comparación de los PM 2.5µm y CO resultados del modelo a las 12:00 UTC

    con el promedio diario centrado a las 12:00 UTC se hizo para evaluar estas simulaciones, como

    resultado la simulación realizada con el modelo CATT-BRAMS permitió conocer y comparar

    las concentraciones de CO y PM2,5µm en la quema de Biomasa. Cada año, grandes áreas

    del mundo están sometidos a la acción de los incendios antropogénicos y naturales. Se estima

    que más de 100 millones de toneladas de aerosoles de humo se emiten a la atmósfera, el 80%

    que se producen en las regiones tropicales del mundo [11].

    El proceso de la quema de biomasa libera a la atmósfera gases traza y partículas de aerosol

    que afectan de manera considerable la calidad del aire, la troposfera y la química estratosférica,

    el balance de radiación y la dinámica y microfísica de nubes. Este estudio tiene como objetivo

    utilizar la energía radiante fuego (FRE) derivado de MODIS ( Espectro radiómetro de moderada

    resolución) y el GOES (Satélite geoestacionario operacional del medio ambiente) para estimar

    las emisiones de monóxido de carbono (CO) y partículas con diámetro inferior a 2,5

    micrómetros (PM2.5μm) para América del Sur en el año 2002 los incendios, para modelar estas

    emisiones en CCATT-BRAMS (Modelo Química-Aerosoltrazador Transporte acoplado a

    brasileño Regional atmosférica). Con una correlación mayor que 86% entre el tiempo de

    emisión por pulverización (en kg.s-1) y la FRE (MJ.s-1) tres coeficientes satélite GOES está fecha

    se originaron [11].

    El uso de las energías renovables y los coeficientes de emisión para estimar la PM 2.5μm y CO

    emitido en la quema de biomasa mostró la correlación. Aproximadamente el 91% de los datos

    modelados y los datos utilizados para LBA (Gran Escala de la Biosfera-Atmósfera en la

     Amazonia), SMOCC (humo, aerosoles, nubes, lluvias y clima) y RaCCI (radiación, Nube, y las

    interacciones del clima) [11].

    El presente trabajo tiene como objetivo principal usar la energía radiante fuego (FRE)

    derivado de MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor para estimarlas emisiones de monóxido de carbono (CO) y partículas con diámetro menor que 2,5μm

    (PM2,5 μm) para la quema del período año 2002 en América del Sur, y modelar estas emisiones

    en CCATT-BRAMS. El CCATT-BRAMS (Junto Química-Aerosol Tracer Modelo de transporte

    acoplado a los Desarrollos brasileños sobre la Regional atmosférica Modeling Sistema),

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    desarrollado para simular la circulación atmosférica en varias escalas, la base sería en el

    modelo de predicción numérica del tiempo BRAMS, originado a partir de RAMS

    [11].

    Las características de Brams son nuevas, las parametrizaciones son especialmente

    desarrollados por investigadores brasileños, aplicadas en América del Sur, apropiado para

    simular transferencias de radiación, ascenso de vapor en la atmósfera, intercambiador de calor,

    transporte turbulento a la capa límite planetaria, entre otros [11].

    El modelo de transporte CCATT, Euleriano acoplado a BRAMS, es un modelo numérico que

    simula los procesos, estudios y transporte asociados con la emisión de los incendios. El

    transporte de gases traza y aerosoles se hacen simultáneamente con la evolución del estadoatmosférico utilizando los mismos tiempos de la simulación la misma dinámica y

    parametrizaciones físicas de la atmósfera [11].

    La ecuación de conservación de la masa para el CO y para PM2,5μm calculado en la forma de

    la ecuación de tendencia, expresado por la siguiente ecuación:

             S S S S S S

    W  PM 2,5 VI  RVII Q  pr VIII  

    t t t t t t

    advI PBLdiff  II deepconvII shallowconvIV chemCOV  

    Fuente: (Freitas et al., 2007).

    Donde S es la celda de la malla cuyo significado es ser: trazador de la relación de mezcla el

    término (I) representa la expresión transporte 3-d (advección por el viento media), Término (II)

    es la difusión a escala inferior a la malla en el PBL, términos (III) y (IV) son los transportes sub-

    red por convección profunda y superficial, respectivamente [8].

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    Término (V) se aplica a CO que es tratado como un trazador pasivo con una vida de 30 días,

    Término (VI) se refiere a la deposición húmeda aplicada a PM2.5, Término (VII) se refiere a

    la deposición seca aplicada a los gases y partículas de aerosoles , finalmente, Término (VIII)

    es el término fuente que incluye el mecanismo de elevación de la pluma asociado con los

    incendios de vegetación [10].

    La condición de contorno se definió como el flujo de entrada constante y radiactiva de

    salida variable. Emisiones de CO de las zonas urbanas, la actividad industrial,

    vehicular actividades y fuentes biogénicas no se incluyen en este estudio, debido a

    que en las áreas en las que centraron el modelo, la discusión y evaluación enfocaron

    la quema de biomasa es la fuente más importante [10].

    Como conclusión de este estudio: Las simulaciones del modelo CATT -BRAMS de CO

    y PM2.5µm fueron comparados con los datos sobre el terreno de la campaña LBA

    SMOCC / RaCCI, recogido cerca 62.37 o W y 10.75 o S en la cuenca del

     Amazonas. El PM2.5μm y CO medidos cerca a la superficie se hicieron en sitio de

    pastos, en los meses de Septiembre a Noviembre de 2002. El PM2.5mm. La

    concentración de la masa de partículas se midió con un TEOM (Elemento vibratorio

    Balance de Masa) con una resolución temporal de 30 min en (Septiembre 10Noviembre 4)

     Año 2002 [10].

    Se realizó una comparación de los PM 2.5µm y CO resultados del modelo a las 12:00

    UTC con el promedio diario centrado a las 12:00 UTC se hizo para evaluar estas

    simulaciones, como resultado la simulación realizada con el modelo CATTBRAMS

    permitió conocer y comparar las concentraciones de CO y PM2,5µm en la quema de

    Biomasa. Cada año, grandes áreas del mundo están sometidos a la acción de los

    incendios antropogénicos y naturales. Se estima que más de 100 millones detoneladas de aerosoles de humo se emiten a la atmósfera, el 80% que se producen

    en las regiones tropicales del mundo [11].

    El proceso de la quema de biomasa libera a la atmósfera gases traza y partículas de

    aerosol que afectan de manera considerable la calidad del aire, la troposfera y la

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    química estratosférica, el balance de radiación y la dinámica y microfísica de nubes.

    Este estudio tiene como objetivo utilizar la energía radiante fuego (FRE) derivado de

    MODIS ( Espectro radiómetro de moderada resolución) y el GOES (Satélite

    geoestacionario operacional del medio ambiente) para estimar las emisiones de

    monóxido de carbono (CO) y partículas con diámetro inferior a 2,5 micrómetros

    (PM2.5μm) para América del Sur en el año 2002 los incendios, para modelar estas

    emisiones en CCATT-BRAMS (Modelo Química-Aerosol-trazador Transporte

    acoplado a brasileño Regional atmosférica). Con una correlación mayor que 86% entre

    el tiempo de emisión por pulverización (en kg.s -1) y la FRE (MJ.s-1) tres coeficientes

    satélite GOES está fecha se originaron [11].

    El uso de las energías renovables y los coeficientes de emisión para estimar la PM

    2.5μm y CO emitido en la quema de biomasa mostró la correlación.

     Aproximadamente el 91% de los datos modelados y los datos utilizados para LBA

    (Gran Escala de la Biosfera-Atmósfera en la Amazonia), SMOCC (humo, aerosoles,

    nubes, lluvias y clima) y RaCCI (radiación, Nube, y las interacciones del clima) [11].

    El presente trabajo tiene como objetivo principal usar la energía radiante fuego

    (FRE) derivado de MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) sensor

    para estimar las emisiones de monóxido de carbono (CO) y partículas con diámetro

    menor que 2,5μm (PM2,5 μm) para la quema del período año 2002 en

     América del Sur, y modelar estas emisiones en CCATT-BRAMS. El CCATT-BRAMS

    (Junto Química-Aerosol Tracer Modelo de transporte acoplado a los Desarrollos

    brasileños sobre la Regional atmosférica Modeling Sistema), desarrollado para simular

    la circulación atmosférica en varias escalas, la base sería en el modelo de predicción

    numérica del tiempo BRAMS, originado a partir de RAMS [11].

    Las características de Brams son nuevas, las parametrizaciones son especialmente

    desarrollados por investigadores brasileños, aplicadas en América del Sur, apropiado

    para simular transferencias de radiación, ascenso de vapor en la atmósfera,

    intercambiador de calor, transporte turbulento a la capa límite planetaria, entre otros

    [11].

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    El modelo de transporte CCATT, Euleriano acoplado a BRAMS, es un modelo

    numérico que simula los procesos, estudios y transporte asociados con la emisión de

    los incendios. El transporte de gases traza y aerosoles se hacen simultáneamente con

    la evolución del estado atmosférico utilizando los mismos tiempos de la simulación la

    misma dinámica y parametrizaciones físicas de la atmósfera [11].

    La ecuación de conservación de la masa para el CO y para PM2,5μm calculado en la

    forma de la ecuación de tendencia, expresado por la siguiente ecuación:

     

     

     

     

    S S S S S

    W  PM 2.5 m  R Q 

    t t t t t

    adv PBLturb Conv. Rasa Conv.Pr of . 

    Fuente: (Freitas et al., 2007).

    Donde (∂ S, ∂t) representa la tendencia local, (adv) la advección en la escala rejilla,

    (PBL Turb) el transporte turbulento en la capa limite planetaria. El término de Conv. (

    asociado a la convención de la humedad profunda). El término de WPM2,5μm asoc ia

    la eliminación conectiva húmeda para materia particulada, R es el término asociado

    con la eliminación seca y / o transformaciones químicas , el término Q la fuente de

    emisión asociado el proceso de grabación .

    La estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero, la quema de biomasa

    son necesarias para los inventarios anuales, su estimación de los datos derivados

    de satélites ambientales son de importancia fundamental para el modelado de tiempo

    y el clima, ya que permite la asimilación de datos para modelos como el CCATT-

    BRAMS [11].

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    La Figura 1.5 muestra el mapa de la media de días PM2,5μm y CO emitido a la

    atmósfera en el periodo 15 de julio del 2002 a 15 de Noviembre del 2002 en cuya

    simulación fueron utilizado los coeficientes de emisión en base a los datos ERF

    MODIS extraído asimilando los datos del GOES ( Satélite Geoestacionario

    operacional del medio ambiente) en CCATT-BRAMS [11].

    Figura N° 1.5. Mapa de la media de días PM2,5μm y CO emitido a la atmósfera en el

    periodo 15 de julio del 2002 a 15 de Noviembre del 2002 en cuya simulación fue

    utilizado el inventario FER y los coeficientes de emisión en base a los datos ERF

    MODIS.

    El inventario de emisiones de fuentes móviles en la escala regional- urbano que se

    presentó en esta investigación se desarrolló utilizando las emisiones en el

    preprocesador CCATT-BRAMS mediante la combinación de sitios disponibles con

    inventarios, valores extrapolados para ciudades sin inventarios, y los inventarios

    mundiales RETRO y Edgar. El inventario RETRO es una base de datos global con las

    emisiones de resolución temporal de 40 años (1960-2000), con medias mensuales

    evaluados en una cuadricula mundial 0.5° x 0.5° [10].

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    El inventario EDGAR Proporciona las emisiones globales anuales de gases de efecto

    invernadero y precursores para el año 2000 en el 1°x1° cuadrícula.

    Las estimaciones de las emisiones se organizan según los factores, la agregación y

    metodologías de distribución espacial, la clasificación con criterios para las fuentes de

    emisión [10].

    La construcción de las emisiones regionales de fuentes móviles urbanas utilizando los

    inventarios, centrándose en tres acciones principales: El análisis de los inventarios

    del sitio, la correlación con los índices socio-económicos, la extrapolación de la

    información y ubicación a otras ciudades brasileñas sin inventarios y la distribución

    espacial de estas emisiones.

    Los dos últimos pasos se trabajaron de forma automática en el preprocesador emisiones

    CCATT-BRAMS [10].

    El objetivo de esta representación es generar un inventario coherente de escala local

    y regional, así como permitir la evaluación del impacto de esta representación en la

    escala regional para las emisiones de otras ciudades [12].

    En la versión original del preprocesador emisiones de CCATT-BRAMS, a partir de los

    inventarios mundiales RETRO / EDGAR se interpolo al modelo de cuadrícula utilizando

    el esquema de "vecino más cercano", el límite urbano no está representado con

    detalle.

    En este trabajo, el nuevo esquema se propone en las zonas urbanas que se identifican

    con el algoritmo numérico basado en Graham (1972), que identifica puntos

    perteneciente a la gama predefinida de valores, haciendo un barrido desde un punto

    central definido generalmente es el centro del área urbana [12].

    Experimentos numéricos se realizaron utilizando el modelado Sistema de

    CCATTBRAMS. El sistema CCATT-BRAMS se puede configurar con prácticamente

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    cualquier mecanismo químico utilizando una versión modificada de la SPACK (

    Preprocesador Atmosférico de la Cinética Química) .El atmosférico regional

    Mecanismo de Química con 70 reacciones cinéticas y de 237 fotólisis de las especies,

    se utilizó para este estudio. El integrador numérico del mecanismo químico se basa en

    el método Rosenbrock [12].

    Entre los diversos índices socioeconómicos que se analizaron (Tabla 2), los flujos de

    emisión de CO y NOx se correlacionan mejor con la densidad de vehículos, en primer

    lugar con los índices de correlación de Pearson de 0,92 y 0,93 y coeficientes de

    determinación de 0,88 y 0,95, respectivamente [12].

    Por lo tanto, las emisiones de otras ciudades brasileñas se extrapolaron en función dela densidad de vehículo de acuerdo con la curva de correlación mostrada en la Fig. 6.,

    CO y NOx ambos están presentes en todos los inventarios [12].

    Tabla 1. Relación de emisiones entre CO/NOx y índice socio-económico

    (determinación de coeficientes).

    Fuente [12].

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    Fig N°6. Fuentes móviles de emisiones de CO y NOx (Kgm2s -1), densidad de vehículos

    (miles de vehículos por km2) para las ciudades analizadas (localidades indicadas en

    el mapa).

    Fuente: [12].

    Los inventarios globales de (emisiones a escala) carecen de representación detallada

    de las emisiones en una escala local, principalmente en regiones con pocos datos

    disponibles, como es el caso de América del Sur, como conclusión en este estudio se

    realizó la incorporación de inventarios de lugares y fecha en las bases de datos

    mundiales. En el presente estudio, la metodología utilizada permitió la construcción

    de un inventario regional para el Continente sudamericano, con el objetivo de informar

    e incorporar los inventarios municipales en el RETRO / EDGAR mundial en el mapas

    de emisiones [20].

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    IV.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

    La contaminación del aire es fundamentalmente una consecuencia de las actividadeshumanas. Los problemas de salud causados por la contaminación del aire pueden

    verse influenciados por factores tales como: magnitud, alcance y duración de la

    exposición, edad, susceptibilidad de cada persona, entre otros [11].

    La contaminación del aire ocurre tanto en exteriores (ambiente) como en interiores

    (casas, edificios etc). Los efectos de la contaminación del aire sobre la salud varían

    enormemente de persona en persona. Los más afectados por la contaminación del

    aire son los ancianos, niños y enfermos crónicos del pulmón y corazón [12].

    Un modelo de concentración de contaminantes del aire permite predecir las

    concentraciones y emisiones de contaminantes, bajo ciertas condiciones

    meteorológicas, durante cierto tiempo. La mayor parte de los residuos industriales se

    descargan verticalmente al aire libre, mediante una chimenea [13].

    Una vez que el gas contaminado sale del punto de descarga, la columna de humo

    tiende a expandirse y mezclarse con el aire donde se diluyen los residuos gaseosos,

    para finalmente dispersarse y bajar al suelo [13].

    En las zonas rurales, en las cercanías a las fábricas, la exposición continua a las

    sustancias no deseadas produce no solo daño en la superficie de las hojas sino que

    reduce el crecimiento no solo de la planta sino también el de las frutas. En los cultivos

    comerciales eso significa una reducción directa de ingresos a los trabajadores de esta

    área [13].

     Actualmente la principal causa de contaminación del aire en la ciudad de Lima es

    debida a las emisiones vehiculares y en menor escala debida a las industrias. Es

    importante entonces, el estudio y análisis de la estabilidad atmosférica para formular

    los modelos que permitan predecir las concentraciones en la contaminación del aire.

    La contaminación atmosférica en centros urbanos es perjudicial a la salud de la

    población expuesta, lo que lleva a la preocupación mundial de este tema [13].

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    Para conocer los contaminantes que se forman en la atmósfera es necesario analizar

    los parámetros que determinan las condiciones de la estabilidad atmosférica, ya que

    dichas condiciones influyen fuertemente en la concentración, dispersión y difusión de

    los mismos, por ello se estudiaran los mecanismos CB07 y RELACS para comprender

    el comportamiento, formación de los contaminantes en la atmósfera.

    ¿ Cuál es el rendimiento de los mecanismos químicos RELACS y CB07 que simulan la

    calidad del aire usando el modelo CCATT- BRAMS?.

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    N° JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN.

    La contaminación del aire tiene un efecto directo sobre la salud humana. En casosextremos, ha causado muertes como resultado de la combinación de características

    geográficas con estado del tiempo. La exposición a contaminantes del aire puede

    causar efectos agudos a (corto plazo) y crónicos (largo plazo) en la salud [14].

    La contaminación del aire es una amenaza aguda, crónica para la salud humana y el

    ambiente. Las personas están expuestas a contaminantes del aire en exteriores e

    interiores., estos contaminantes pueden ser mezclas que constan de múltiples

    contaminantes que pueden tener independiente o combinados efectos sobre la salud

    humana.

    En realidad, las personas están expuestas a una combinación de contaminantes

    simultáneamente, y existe incertidumbre acerca de si estos contaminantes actúan de

    forma independiente o en combinación (sinérgica, antagónica, o de forma interactiva)

    para afectar a la salud humana [11].

    Esta exposición puede detonar o agravar afecciones respiratorias, cardíacas y otras.

    Puede ser dañina para personas con enfermedades pulmonares o cardíacas crónicas,embarazadas, ancianos y niños, sobre todo en la población de menores recursos que

    trabaja en las calles y vive en condiciones precarias. Los efectos agudos son

    inmediatos y reversibles cuando cesa la exposición al contaminante, los efectos

    agudos más comunes son la irritación de los ojos, dolor de cabeza y náuseas [11].

    El crecimiento de la población en las grandes ciudades conduce a la degradación de

    la calidad del aire a escala local y regional, entre otros problemas. Los gases emitidos

    a la troposfera y sus productos de oxidación representan un riesgo directo a la salud

    humana. En los países en desarrollo, este problema se agrava generalmente por la

    flota de vehículos [15].

    La urbanización ha sido una de las tendencias más significativas en la actividad humana a lo

    largo de la historia. En la mitad del siglo XIX sólo 1.7% de la población mundial vivía en

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    ciudades, pero la población urbana creció a 50% en el año 2007. En América del Sur, los

    datos son aún más sorprendente: el 82% de la población reside en zonas urbanas, con una

    tasa de crecimiento anual del 1,7%, así como el uso intensivo de combustibles fósiles en

    lugar de bajo consumo de energía, los gases de emisión en las fuentes industriales y el

    sector del transporte han tenido gran efecto en al aspecto ambiental.

    Las emisiones del tráfico en general, constituyen la principal fuente contaminación del

    aire en las zonas urbanas. El material particulado (PM) es una de los componentes

    importantes de las emisiones del tráfico., Como resultado del proceso de combustión

    de los combustibles fósiles en los vehículos. Situaciones críticas surgen generalmente

    en áreas urbanas densamente urbanizadas [17].

    La calidad del aire en una ciudad dada se estudia en base a estudios realizados de

    las condiciones meteorológicas y de emisiones locales. Para aplicar las estrategias

    para la mejora de la calidad del aire, es necesario cuantificar sus impactos a escala

    local o regional con la utilización de modelos atmosféricos como el CCATT-BRAMS

    [15].

     Algunos estudios mostraron que la calidad del aire regional y local también puede

    depender en gran medida de las emisiones por lo tanto, realizar este tipo de estudio

    en la ciudad de Lima contribuye a la realización de los inventarios de emisiones de

    escala los cuales son muy útiles para la predicción de la contaminación del aire, en el

    espacio y tiempo, estimar los contaminantes primarios y secundarios [15].

    La aplicación de un modelo actual para el estudio de la química atmosférica para la

    ciudad de Lima proporcionara una mejor comprensión de los procesos físicos y

    químicos que controlan el transporte de contaminantes en la región [15].

    El Transporte de los contaminantes atmosféricos en la ciudad de Lima, es monitoreado

    de forma operacional por SENAMHI. Un sistema de monitoreo de transporte

    operacional en tiempo real se implementó utilizando el modelo de transporte 3D

    (CCATT-BRAMS, modelo de dispersión de contaminantes en la atmosfera), acoplado

    a un modelo de emisión [16].

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    El modelo CCATT-BRAMS, sigue el enfoque Euleriano, resolviendo la ecuación de

    conservación de la masa para monóxido de carbono y material particulado PM2.5. Las

    emisiones de monóxido de carbono asociadas a los procesos antropogénicas

    (industrias, generación de electricidad, vehículos. etc.) son utilizados de las bases de

    datos de EDGAR (Base de Emisión de Datos para la Investigación Atmosférica Global)

    y de RETRO.

    Los campos 3D de concentración de la corrida previa son empleados como

    condiciones iníciales para los trazadores en la próxima corrida. La simulación está

    siendo para 48 horas, iniciando a las 00UTC del día anterior. La humedad del suelo

    es inicializado basándose en el método de índice de precipitación (Gevaerd & Freitas,2006).

    En la actualidad en la Ciudad de Lima, no se ha realizado estudios comparativos con

    los mecanismos químicos RELACS – CB06 utilizando el modelo CCATTBRAMS, esta

    acotación es importante, sobre todo teniendo en cuenta que se produce la formación

    de ozono, y de otras especies químicas que reaccionan en la troposfera, así mismo

    se podrá conocer las concentraciones de especies químicas de los mecanismos a lo

    largo de la trayectoria estudiada. En este modelo, la ecuación de conservación de la

    masa se resuelve para el monóxido de carbono (CO) y el material particulado PM 2.5.

    Las fuentes de emisiones de gases y partículas asociadas con las actividades de

    quema de biomasa en bosque tropical, sabana y pastizales son parametrizadas e

    introducidas en el modelo. Las fuentes son distribuidas espacial y temporalmente y

    son asimiladas diariamente de acuerdo con los puntos de quema de biomasa

    obtenidos mediante teledetección (AVHRR, MODIS y GOES-12). Las fuentes

    antropogénicas del CO también son incluidas de acuerdo con las bases de datos

    EDGAR/RETRO/CETESB [ Centro de estudios].

    El presente trabajo de investigación generara la información requerida para evaluar las

    estrategias para el control de emisiones y su impacto en la calidad del aire para apoyar la

    toma de decisiones, se generará información científica valiosa para comprender mejor la

    dinámica de la atmósfera y la contaminación del aire en la ciudad de Lima. El modelo

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    CCATT-BRAMS, nos informa de manera meteorológica como es la dinámica química de

    los contaminantes en la atmósfera, también ha sido utilizado en el estudio de las

    condiciones meteorológicas en las regiones tropicales. Este es un modelo para transporte

    química atmosférica en 3D capaz de simular emisiones, el transporte, los procesos de

    eliminación de gases, aerosoles, trazas, y la reactividad química a la atmósfera.

    En la investigación el modelo CCATT-BRAMS se utiliza formando un dominio en el

    estudio para la localización de las condiciones límite, lo que permite la evaluación de

    los efectos sobre la calidad del aire de fuentes diferentes en los sectores de la ciudad

    (Estaciones de monitoreo de SHENAMI: Ate, San Juan de Lurigancho, Villa María del

    triunfo, Puente Piedra). La implementación del modelo CCATT-BRAMS en la ciudadde Lima se adapta adecuadamente a las condiciones de la ciudad, teniendo en cuenta

    las escalas, los parámetros necesarios para su implementación, los resultados nos

    indicarán la formación de especies secundarias que son un potencial riesgo para la

    salud humana, permitirá un seguimiento más eficaz de la calidad del aire en el país.

    El modelo CCATT-BRAMS se utilizó en la región de América Central y el Caribe, con

    énfasis en Cuba, con el objetivo de estudiar la física y mecanismos químicos de control

    en la troposfera inferior en esta región, y proporcionar herramientas que permitieran la

    continuidad de ese trabajo bajo las condiciones locales. Por lo tanto, RELACS el

    mecanismo químico, con una necesidad de recursos computacional inferior, se

    implementó en CCATT-BRAMS [2].

    El rendimiento del mecanismo es RELACS, en este trabajo su aplicación se realizó

    en la región sureste de Brasil, el estudio se realizó durante los meses,

    correspondientes a las estaciones seca y de lluvia, respectivamente. Los resultados

    fueron comparados con los mecanismos químicos CB07 y RACM en la escala

    regional mediante el modelo de trayectoria, y también para la ciudad de São Paulo, laevaluación del rendimiento de la simulación del ciclo diurno se realizo a través de la

    comparación con datos in situ [2].

    El modelo CCATT-BRAMS toma ventajas de BRAMS; específica el desarrollo de las

    zonas tropicales / subtropicales y de la reciente disponibilidad de herramientas para el

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    procesamiento de previos mecanismos químicos con rápidos códigos para las tasas

    de fotólisis. BRAMS incluye en la técnica parametrizaciones físicas y formulaciones

    dinámicas para simular circulaciones atmosféricas de escalas de hasta metros. El

    acoplamiento en línea entre la meteorología y la química permitió que el sistema se

    utilizara para estudiar la composición química atmosférica simultánea y las

    previsiones meteorológicas, así como las posibles evaluaciones entre ellos [3].

    En este trabajo, la descripción del modelo ofrece a lo largo de las evaluaciones

    realizadas información obtenida a partir de datos de observación desde estaciones

    terrestres, los instrumentos a bordo de las aeronaves y la recuperación de la

    teledetección espacial. La evaluación tiene en cuenta la solicitud del modelo endiferentes escalas de las megaciudades y Cuenca Amazónica hasta la región

    intercontinental del Hemisferio Sur. [3]. FEBRERO.

    En principio, CCATT-BRAMS puede utilizar cualquier mecanismo químico que el

    usuario le proporcione. En la práctica, los recursos informáticos disponibles limitan el

    número de especies y reacciones. Hasta aquí tres mecanismos han sido utilizados en

    la química de la troposfera: RACM – Regional Mecanismo de Química Atmosférica,

    con 77 especies, Carbon Bond con 36 especies, y RELACS  –  Regional Lumped

     Atmospheric Chemical Scheme, con 37 especies [4].

    Se ha realizado la Estimación de las emisiones de gases traza y aerosoles sobre

     América del Sur: Relación entre la energía radiante y aerosoles, el Sistema de

    Modelado Atmosférica Regional (CATT-BRAMS) ha sido evaluado en Gran Escala

    de la Biosfera-Atmósfera en presencia de humo, aerosoles, nubes, lluvias y clima

    (SMOCC) y Radiación, Nubes, e interacciones del clima (RaCCI) [8].

    Los métodos tradicionales para la estimación de los aerosoles y traza de gases

    liberados a la atmósfera generalmente utilizan factores de emisión asociados con lacarga de combustibles, características de la humedad algunas veces son parámetros

    difíciles de estimar. El inventario estimado por MODIS y FRP considera las medidas

    necesarias para realizar el estudio e incluyen el modelo Aerosoltrazador de

    Transporte, del sistema de modelado atmosférico Regional (CATTBRAMS) evaluado

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    en Gran Escala en la Biosfera-Atmósfera elementos como el humo, aerosoles, nubes,

    lluvias y clima (SMOCC) Radiación, y las interacciones del clima (RaCCI) [8].

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    N° OBJETIVOS.

    OBJETIVO GENERAL.

    Evaluar el rendimiento de los mecanismos químicos RELACS y CBO6 que simulan la

    calidad del aire en la ciudad de Lima a través de la aplicación del modelo CCATT-

    BRAMS.

    OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

    Realizar simulaciones numéricas con el mecanismo químico RELACS usando el modelo

    CCATT- BRAMS para la ciudad de Lima.

    Realizar simulaciones numéricas con el mecanismo químico CB06 usando el modelo

    CCATT- BRAMS para la ciudad de Lima.

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     VII.HIPÓTESIS.

    Usando el modelo CCATT-BRAMS se podrá conocer cuál es el rendimiento de los

    mecanismos químicos RELACS-CBO6.

    VARIABLES.

    Las variables meteorológicas relacionadas en la investigación son: la Dirección y

    Velocidad de viento, la Temperatura, la Humedad, Estaciones del año: Verano e

    Invierno.

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     N° UNIDAD DE ANÁLISIS.

    5. Unidad de Análisis.

    La provincia de Lima está conformada por 43 distritos en un área de 2812 km 2. Por su

    parte, la Provincia Constitucional del Callao cuenta con seis distritos (INEI, 2000).

    Juntos forman el área denominada Lima Metropolitana en la que se concentra la

    población, las actividades económicas y los flujos comerciales [1].

    Como capital del Perú es la ciudad más grande del país y según el último censo

    realizado en 2007 la población asciende a 8.482.619 habitantes y la poblaciónestimada al 2012 es de 9.437.493 habitantes (INEI, 2012).

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    Fuente: [4]5.1 ÁREA DE INFLUENCIA.

    El distrito de San Juan de Lurigancho está ubicado al noreste de la Provincia de Lima,

    se desarrolla desde la margen derecha del río Rímac hacia las elevaciones del Cerro

    Colorado Norte, flanqueado hacia el este por divisoria de Cerro Mirador, Ladrón,

    Pirámide y Cantería; por el oeste la divisoria la definen los Cerros Balcón, Negro,

    Babilonia.

    La altura del territorio del distrito de San Juan de Lurigancho varía entre los 2240

    m.s.n.m., en las cumbres del Cerro Colorado Norte y de 200 m.s.n.m que alcanza la

    ribera del río Rímac [2].

    Sus límites son: Por el Norte con el distrito de San Antonio (provincia de Huarochirí),

    por el Este continua limitando con el distrito mencionado y el distrito de Lurigancho -

    Chosica, por el Sur con los distritos de El Agustino y Lima (teniendo como línea

    divisoria al río Rímac), por el Oeste con los distritos de Rímac, Independencia, Comas

    y Carabayllo de la misma provincia de Lima [2].

     Actualmente San Juan de Lurigancho supera el millón de habitantes [2].

    5.2 SUPERFICIE Y CLIMA.

    Su clima es de tipo desértico, con muy escasas precipitaciones en invierno y la

    temperatura media oscila entre los 17ºC a 19ºC. Sin embargo el clima varía de acuerdo

    al lugar.

    Por la parte baja del distrito, en los pueblos de San José, San Cristóbal, Vista Alegre

    y Santa Rosita de tres compuertas, así como la urb. Zárate, el clima en invierno es frio,penetrante con constantes lloviznas originada por las brisas del río Rimac y por las

    filtraciones que es un factor que determina la humedad de esa zona [2].

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    En la parte media del distrito, por los pueblos de 15 de Enero, La Providencia, Canto

    Chico, San Hilarión, Nuevo Perú, Sagrado Madero y las urbanizaciones Inca Manco

    Capac, Las Flores, San Carlos, etc. El clima es suave, menos frío y con ligeras

    lloviznas .Sin embargo en la parte alta, en la zona denominada Canto Grande el clima

    es seco, de escasas lluvias, agradable, de poca humedad, cielo despejado y con sol

    casi todo el año. El sol en tiempo de verano es fuerte, los médicos recomiendan el

    lugar para las personas que sufren de bronquios, reumatismo y asma En la actualidad

    San Juan de Lurigancho es considerado como uno de los distritos con mayor población

    del continente sudamericano, su crecimiento se debió básicamente a la política

    centralista de los gobiernos actuales, que repercutió en una desatención del campo,

    otro factor es el fracaso de la reforma agraria y los múltiples problemas de violenciasocial que se vivieron desde los años 80 [2].El Instituto Metropolitano de Planificación

    clasifica los distritos de Lima Metropolitana de la siguiente manera: Tabla 1.

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    Tabla N° Estimación de la población por áreas interdistritales de Lima- Metropolitana.

    Orden. Áreas. Distritos. Población total.

    1 Norte.

    Ancon, Carabayllo,

    Comas,

    Independencia,

    Los

    Olivos, Puente de

    Piedra, San Martin.

    2´427.936.

    2 Este.Ate, el Agustino,San Juna del

    Lurigancho, Santa

    Anita, La Molina.

    2´ 502.668.

    3

    Centro.

    Breña, Cercado, La

    Victoria, Rimac,

    Pueblo Libre, San

    Miguel , b

    Barranco.

    2’ 105.023

    4 Sur.

    San Juan de

    Miraflores, Villa el

    Salvador, Villa

    María del Triunfo.

    1’ 504. 944

    Fuente: IMP, 2013 e INEI .

    La red de monitoreo de la calidad del aire del SENAMHI en Lima Metropolitana consta

    de cinco estaciones con equipos automáticos que monitorean horariamente los

    contaminantes: material particulado menor de 10 μm (PM10),dióxido de azufre (SO2),

    dióxido de nitrógeno (NO2) y Ozono superficial (O3), contaminantes cuyas

    características se resumen en la Tabla 2.

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     Las estaciones de calidad del aire se encuentran ubicadas en los distritos de San

    Borja, Ate, Jesús María, Santa Anita y Villa María del Triunfo, tal como se muestra en

    la Tabla 3 y la Figura 2. Las estaciones de Villa María del Triunfo y Santa Anita cuentan

    con una estación meteorológica que mide presión, humedad relativa y temperatura del

    aire [3].

    Tabla 3. Relación de estaciones automáticas de monitoreo de la calidad del aire.

    N°. Estación. Longitud. Altitud

    (msnm).

    Parámetros de

    medición.

    1 Ate 291097 8669823 PM10, SO2, NO2 y O3. 

    2 San Borja. 283200 8661900 PM10, SO2, NO2 

    y O3 

    3 Jesús

    María.

    276601 8664893 PM10, SO2, NO2 

    y O3 

    4 Santa

    Anita.

    285325 8667937 PM10, SO2, NO2 

    y O3 

    5 Villa María

    del Triunfo.

    291077 8654306 PM10, SO2, NO2 

    y O3 

    6 San Juan

    del

    Lurigancho.

    -76.98 239 PM10, PM2.5,

    NO, NO2, 

    Ozono.

    Fuente [3].

    Debido a las características geográficas de Lima Metropolitana, el comportamiento

    atmosférico y las fuentes de contaminación (emisiones vehiculares, industriales y

    comerciales), existe un potencial riesgo ambiental. La vigilancia atmosférica es una

    tarea primordial y por tal razón el SENAMHI está ampliando la red de monitoreo actual

    con cinco estaciones adicionales que incluyen estaciones meteorológicas

    automáticas.

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    Los distritos beneficiados son Puente Piedra, Carabayllo, San Martín de Porres, San

    Juan de Lurigancho y el Centro Poblado de Santa María de Huachipa (distrito

    Lurigancho-Chosica) [3].

    5.3 Delimitación Geográfica y Población.

    San Juan de Lurigancho es uno de los 43 distritos de la Provincia de Lima, en el

    Departamento de Lima, Perú. Se ubica al Noreste de Lima Metropolitana. Los límites

    del distrito son los siguientes:

    Norte: Distrito de Carabayllo.

    Sur: Distrito de El Agustino y el Distrito de Lima.

    Este: Provincia de Huarochirí y el Distrito de Lurigancho.

    Oeste: Distrito del Rímac, el Distrito de Independencia y el Distrito de Comas [3].

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    Fuente: https://www.google.com.pe/web.

    El Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) informó, que la población actual

    de la Ciudad de Lima, quien es la capital en sus 43 distritos, alcanzaría los 8 millones

    693 mil 387 habitantes.

    San Juan de Lurigancho, el más poblado de acuerdo con las estimaciones y

    proyecciones del INEI, al 30 de junio de 2014, el distrito más poblado seguirá siendo

    San Juan de Lurigancho con 1’069,566 pobladores ( internet).

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    Fuente [https://www.google.com.pe/web].

    5.4. Contaminantes atmosféricos monitoreados.

    La red observacional y la información generada contribuyen a verificar

    permanentemente que se cumplan los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental

    del Aire, establecidos por los decretos supremos 074-2001-PCM y 003-2008-MINAM

    (Tabla 6). Asimismo, se emiten avisos cuando se sobrepasan los Niveles de Estadode Alerta Nacionales para Contaminantes del Aire, señalados en los decretos

    supremos 009-2003-SA y 012-2005-SA (Tabla 7).

    5.5 Determinación del tiempo de muestreo.

    Definición de Parámetros Ambientales.

    La red de vigilancia de la calidad del aire del SENAMHI monitorea permanentemente

    los siguientes contaminantes: Dióxido de azufre (SO2), Dióxido de nitrógeno (NO2),

    Monóxido de Nitrógeno (NO), Óxido de Nitrógeno (NOx), Ozono troposférico (O3) y

    partículas PM10 menores de 10 micrómetros (PM2,5), El monóxido de Carbono (

    C0)[3].

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    También verifica que se cumplan los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del

     Aire, establecidos por el Decreto Supremo 074-2001-PCM y el Decreto Supremo 003-

    2008 MINAM. Asimismo, emite avisos cuando se sobrepasan los Niveles de Estado de

     Alerta Nacionales para Contaminantes del Aire, señalados en el Decreto Supremo 009-

    2003-SA y el Decreto Supremo 012-2005-SA [3].

    Entre las especies químicas más frecuentes que causan alteraciones en la

    composición de la atmósfera se encuentran los aerosoles, Óxidos de azufre (SOx),

    Monóxido de Carbono (CO), Óxidos de nitrógeno (NOx), Hidrocarburos (Hn Cm),

    Ozono (O3) y Dióxido de Carbono (CO2), PM 2.5 y PM10 [3].

    Las especies químicas que son consideradas para el análisis de los resultados de la

    investigación son: PM2.5, PM10, Ozono, NO, NO2.

    Duración de la toma de datos:

    Para cuantificar y evaluar el comportamiento de los contaminantes atmosféricos a nivel

    espacial y temporal, mediante la Dirección General de Investigación y Asuntos

     Ambientales el SENAMHI se realizó la investigación considerando los datos

    obtenidos en la estación ubicada en el distrito San Juan del Lurigancho., en elsiguiente período de tiempo:

    1.- Estación de Invierno:

    Mes: Junio del año 2015.

    Período: 30 días.

    2.- Estación de Verano:

    Mes: Diciembre del año 2015.

    Período: 31 días.

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    Estación: San Juan del Lurigancho.

    Mes: Junio.

     Año: 2015.

    Fuente: INEI (Instituto Nacional de Estadística) Boletín Mensual Junio Año 2015.

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    Condiciones meteorológicas climáticas en el distrito San Juan del Lurigancho. I.

    Calidad del aire en Lima Metropolitana.

    El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI), mediante la

    Dirección de Proyectos de Desarrollo y Medio Ambiente, realiza la evaluación de las

    condiciones sinópticas y meteorológicas locales que influyen en el comportamiento

    temporal y espacial de los contaminantes atmosféricos particulado y gaseosos,

    medidos mediante métodos de muestreo pasivo y monitoreo automático en la cuenca

    atmosférica de Lima-Callao [4].

    1.3 Concentraciones de Contaminantes Gaseosos El SENAMHI monitorea las

    concentraciones de contaminantes gaseosos del aire en diez (10) estaciones,

    ubicadas en los distritos de Ate, San Borja, Jesús María (Campo de Marte), Santa

     Anita, Villa María del Triunfo, Santa Anita, Huachipa, San Juan de Lurigancho (Univ.

    Cesar Vallejo), San Martín de Porres, Carabayllo y Puente Piedra [4].

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    Fuente [4].

    1.3.1 Partículas PM2,5 . 

    Según información proporcionada por el Servicio Nacional de Meteorología eHidrología (SENAMHI), durante el mes de Junio de 2015 el material particulado menora 2,5 microgramos (PM2,5) en la estación Lima Este 4 (Univ. Cesar VallejoSan Juande Lurigancho) registró 31,4 ug/m3, mayor en 6,1%, en comparación con el mesanterior [4].

    Cabe resaltar que la fracción respirable más pequeña es conocida como materialparticulado menor a 2,5 microgramos (PM2,5), que está constituida por aquellaspartículas de diámetro inferior o igual a las 2,5 micras, conformado por partículassólidas o líquidas que se encuentran en el aire, generadas principalmente, por elparque automotor. Su tamaño hace que sean 100% respirables, penetrando así en elaparato respiratorio y depositándose en los alveolos pulmonares, produciendoenfermedades respiratorias y problemas cardiovasculares [4].

    Lima Metropolitana concentración promedio de material particulado inferior a 2.5

    micras (PM 2.5) (ug/m3), PM 10 (ug/m3) por estaciones de medición 2014- 2015 (PM

    2.5) (ug/ m3).

    Mes: Junio, año 2015.

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    Estación de calidad del aire: Lima este 4. (Universidad Cesar Vallejo- San Juan del

    Lurigancho): 31.4 (ug/ m3).

    Respecto al mes anterior: 6.1 (ug/m3).

    PM 10 (ug/m3).

    Mes: Junio, año 2015.

    Estación de calidad del aire: Lima este 4. (Universidad Cesar Vallejo- San Juan del

    Lurigancho): 147.7 ( ug/m3) .Respecto al mes anterior: 6.1 (ug/m3).

    Fuente [4]: INEI. N° 05 2015.

    .2 Concentración de los contaminantes del aire.

    El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), informó que en el mesde Junio de 2015, el valor promedio del material particulado menor a 2,5 microgramos

    (PM2,5) en el distrito de San Juan del Lurigancho fue de 31,4 ug/m 3 .Fuente [4].

    1.2 Presencia de Material Particulado (PM10).

    En el mes de Junio de 2015, el máximo valor obtenido de PM10 se registró en el

    distrito de San Juan del Lurigancho con un valor de 147,7 ug/m3 de PM10, cifra

    mayor en 45,5% respecto al mes anterior [4].

    Las partículas PM10 son el material particulado de diámetro menor o igual a 10

    micrómetros. Son las partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire, las cuales

    tienen diferente composición química. Se produce por la quema de combustibles o la

    quema de carbón o madera.

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     Afecta al sistema respiratorio y cardiovascular. El material particulado (PM) que flota

    en el aire contiene amoníaco, sulfatos, carbón y polvo, es el que más afecta a las

    personas. Estas partículas son producidas principalmente por la construcción y las

    actividades industriales [4].

    Figura N°

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    Estación: San Juan del Lurigancho.

    Mes: Diciembre.

     Año: 2015.

    Fuente: INEI (Instituto Nacional de Estadística) Boletín Mensual Diciembre Año

    2015.

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    1.2 Concentración de los contaminantes del aire.

    El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (SENAMHI), informó que en el mes

    de diciembre de 2015, el valor promedio del material particulado menor a 2,5

    microgramos (PM2,5) en el distrito San Juan de Lurigancho es de 26,4 ug/m3 [7].

    Fuente [4].

    1.4 Partículas PM2,5. 

    Según información proporcionada por el Servicio Nacional de Meteorología e

    Hidrología (SENAMHI), durante el mes de diciembre de 2015 el material particulado

    menor a 2,5 microgramos (PM2,5) en la estación Lima Este 4 (Univ. Cesar VallejoSan

    Juan de Lurigancho) registró 26,4 ug/ m3, mayor en 1,5% con similar mes del año

    anterior [4].

    Cabe resaltar que la fracción respirable más pequeña es conocida como material

    particulado menor a 2,5 microgramos (PM2,5), que está constituida por aquellas

    partículas de diámetro inferior o igual a las 2,5 micras, conformado por partículas

    sólidas o líquidas que se encuentran en el aire, generadas principalmente, por el

    parque automotor. Su tamaño hace que sean 100% respirables, penetrando así en el

    aparato respiratorio y depositándose en los alveolos pulmonares, produciendo

    enfermedades respiratorias y problemas cardiovasculares [7].

    Diciembre 2015.

    Lima metropolitana: concentración promedio de material particulado inferior a 2,5 micras

    (PM 2,5), (ug/m3) .

    Estación de calidad del aire: Lima este 4. (Universidad Cesar Vallejo- San Juan del

    Lurigancho): 26.4 (ug/ m3).

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    Respecto al mes anterior: Variación porcentual: No presenta datos. Fuente [7] Gráfico N°

    Partículas PM10.

    Las partículas PM10 son el material particulado de diámetro menor o igual a 10

    micrómetros. Son las partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire, las cuales

    tienen diferente composición química. Se produce por la quema de combustibles o la

    quema de carbón o madera.

     Afecta al sistema respiratorio y cardiovascular. El material particulado (PM) que flota

    en el aire contiene amoníaco, sulfatos, carbón y polvo, es el que más afecta a las

    personas. Estas partículas son producidas principalmente por la construcción y las

    actividades industriales [7].

    El distrito de San Juan de Lurigancho registró 78,3 ug/m3 de PM10, cifra menor en

    1,1% respecto al mes anterior; mientras que, se incrementó 1,4% comparado consimilar mes del año anterior [7].

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    CUADRO N°

    FUENTE [7].

    CONTAMINANTES CONSIDERADOS EN LA INVESTIGACIÓN:

    Material particulado menor de 10 micrómetros (PM10).

    Las partículas PM10 son el material particulado de diámetro menor o igual a 10

    micrómetros. Son las partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire, las cuales

    tienen diferente composición química. Se produce por la quema de combustibles o la

    quema de carbón o madera [4].

     Afecta al sistema respiratorio y cardiovascular. El material particulado (PM) que flota

    en el aire contiene amoníaco, sulfatos, carbón y polvo, es el que más afecta a las

    personas. Estas partículas son producidas principalmente por la construcción y las

    actividades industriales [4].

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    El material particulado se clasifica según su tamaño: PM2.5 corresponde a las

    partículas cuyo diámetro aerodinámico es menor a 2.5 μm y PM10, a las menores de

    10 μm3.

    Dichas partículas provienen de los procesos de combustión de fuentes tanto móviles

    como fijas y de fenómenos naturales. La composición química del material particulado

    varía de acuerdo a la fuente.

    Las partículas son eliminadas de la atmósfera mediante dos mecanismos: la

    deposición en la superficie de la Tierra (deposición seca) y la incorporación a gotas de

    las nubes durante la formación de la lluvia (deposición húmeda) (Seinfield, 2006)[5].

     Actualmente el ECA vigente establece un valor promedio horario de PM10 de 150 μg/m3 y

    un valor promedio anual de 50 μg/m3  [5].

    Material particulado menor de 2.5 micrómetros (PM2.5).

    Las partículas suspendidas menores de 2.5 micrómetros o PM2.5 son contaminantes

    del aire constituidos por material sólido o líquido con diámetro menor de 2.5 milésimas

    de milímetro. Las PM2.5 son tan pequeñas que resultan invisibles a simple vista, sinembargo, son capaces de dispersar la luz y disminuyen la visibilidad a distancia;

    permanecen en la atmósfera por largo tiempo y recorren grandes distancias antes de

    ser removidas. A las PM2.5 se les conoce también como partículas finas en

    suspensión. Algunas PM2.5 se emiten directamente a la atmósfera, como son las

    provenientes de la combustión de vehículos diesel y de gasolina. Las PM2.5 se forman

    también a partir de reacciones químicas de gases emitidos a la atmósfera formando

    aerosoles de nitratos y sulfatos y de compuestos orgánicos. En menor proporción

    contribuyen las fuentes geológicas (suelo) y biológicas (polen) [8].

    El ECA vigente establece un valor promedio horario de PM2.5 de 65 ug/m 3  y un valor

    promedio anual de 15 ug/m3 .

    Dióxido de Nitrógeno (NO2): Es un gas tóxico, no inflamable, de color pardo rojizo y

    de olor sofocante y ácido. Es extremadamente tóxico por inhalación. Es producido por

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    fenómenos naturales: relámpagos, erupciones volcánicas y la acción bacteriana en el

    suelo, y por fuentes antropogénicas como los combustibles de motores de combustión

    lenta. Los vehículos son los principales responsables de las emisiones en un 43% [8].

    El ECA vigente establece un valor promedio horario de NO2 de 200 ug/m3  y un valor

    promedio anual de 100 ug/m3.

    NO.( Monóxido de Nitrógeno).

    El monóxido de nitrógeno (NO) es un gas incoloro y su concentración ambiental es por

    lo general menor que 0.5 ppm. A estas concentracione