Introducción
⌅El monitoreo de la contaminación atmosférica representa un aspecto fundamental para mejorar la calidad del aire ya que, lo que no se mide, no se puede mejorar. En la actualidad el grado de contaminación de la atmosfera puede determinarse utilizando diversas herramientas y métodos. Pueden realizarse tanto mediciones directas procedentes de estaciones de calidad del aire, como notificaciones desde las propias fuentes. Además, existen modelos que pueden considerar diversas fuentes de información. Todo esto, unido a consideraciones de clima, topografía y patrones de disipación, permiten comprender, monitorear y/o estimar el comportamiento de los contaminantes emitidos (ENVIRA IoT, 2020ENVIRA loT, (2020). Cómo se mide la contaminación del aire. Consultado en: https://enviraiot.es/como-se-mide-la-contaminacion-del-aire/ ).
Para el caso específico de Cuba, la falta de equipos de medición, el alto costo de las estaciones de contaminación atmosférica y las limitantes para acceder a nuevas tecnologías, dificultan el monitoreo continuo de la calidad del aire. Por tales motivos se hace necesario buscar nuevas herramientas que permitan fortalecer el Sistema de Vigilancia de la Calidad del Aire. Tal es el caso del System for Integrated modeLling of Atmospheric coMposition (SILAM), empleado actualmente en el Centro de Contaminación y Química de la Atmósfera (CECONT) del Instituto de Meteorología (INSMET).
SILAM es un modelo de dispersión atmosférica de escala global a meso desarrollado por el Instituto Meteorológico de Finlandia (FMI) (Sofiev et al., 2006Sofiev, M., Siljamo, P., Valkama, I., Ilvonen, M. y Kukkonen, J. (2006). Un sistema de modelado de dispersión SILAM y su evaluación frente a datos ETEX. Atmos. Environment. 40 (4): 674–685. doi: http://doi.org/10.1016 / j. atmosenv.2005.09.069.). Este sistema, perteneciente al programa Copernicus, proporciona información sobre la composición atmosférica, la calidad del aire y el humo de los incendios forestales y también puede resolver el problema de la dispersión inversa. Puede tomar datos de una variedad de fuentes, incluidas las naturales como la sal marina, el polvo y el polen (Martínez, 2022Martínez, R. (2022). Evaluación del impacto del ozono troposférico en el cultivo de la papa y en las enfermedades respiratorias crónicas en San José de las Lajas bajo influencia de condiciones meteorológicas tipos. Tesis presentada en opción al título de Licenciatura en Meteorología. Instituto superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. Universidad de La Habana.).
El monitoreo continuo y sistemático de la contaminación del aire, proporciona información a los gobiernos sobre la calidad del aire. Esto permite el análisis del cumplimiento de estándares y la adopción de medidas orientadas a minimizar los efectos perjudiciales. Resulta por tanto de gran importancia y permite hacer un análisis basado en el grado de concentración de los contaminantes, independientemente de la magnitud de las emisiones. Por tales motivos, la presente investigación tiene como objetivo caracterizar los contaminantes criterio empleando el modelo SILAM para para brindar información de calidad del aire en La Habana.
Materiales y métodos
⌅Los contaminantes criterios considerados en la investigación fueron Dióxido de Azufre (SO2), Dióxido de Nitrógeno (NO2) y Ozono troposférico (O3).
Fue seleccionada La Habana como área de estudio teniendo en cuenta diversos criterios de interés científico, como fueron:
-
Es una de las ciudades más afectadas por la contaminación atmosférica en Cuba, al ser la más poblada y contar con el mayor centro industrial y portuario del país (Cuesta et al., 2019Cuesta, O., González, Y., Sosa, C., López, R., Bolufé, J., Reyes, F. (2019). La calidad del aire en La Habana. Actualidad. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 25, No. 3, septiembre-diciembre 2019, ISSN: 26640880.).
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Existencia de un inventario de las principales fuentes fijas de contaminación atmosférica (Cuesta et al., 2018Cuesta, O., Bolufé, J., Sosa, C., Carrillo, E.R., Madrazo, J. (2018). Contaminación atmosférica por fuentes móviles en la calle Reina, La Habana. Revista Cubana de Meteorología, Vol.23, No.1, pp.78-88, 2017, ISSN: 0864-151X.).
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Existencia de estudios sobre el pronóstico de dispersión de contaminantes, utilizando el sistema de modelos AERMOD, a partir de las emisiones provenientes de las fuentes fijas de la ciudad (Cuesta et al., 2014Cuesta, O., Collazo, A., González, Y., Fonseca, M., Carla, A., Rodríguez, Y. (2014). Caracterización de la dispersión de las concentraciones de los contaminantes atmosféricos emitidos por las principales fuentes fijas y su impacto potencial en La Habana. La Habana: Instituto de Meteorología; 2014. y 2018Cuesta, O., Bolufé, J., Sosa, C., Carrillo, E.R., Madrazo, J. (2018). Contaminación atmosférica por fuentes móviles en la calle Reina, La Habana. Revista Cubana de Meteorología, Vol.23, No.1, pp.78-88, 2017, ISSN: 0864-151X.).
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Existencia de diversos estudios sobre la contaminación atmosférica en toda la provincia (Vidal, 2017Vidal, I. (2017). Influencia de condiciones meteorológicas en las inmisiones de contaminantes atmosféricos en dos localidades de La Habana. Tesis en opción al título de Licenciado en Meteorología. Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. La Habana. Cuba.; Cuesta et al., 2019Cuesta, O., González, Y., Sosa, C., López, R., Bolufé, J., Reyes, F. (2019). La calidad del aire en La Habana. Actualidad. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 25, No. 3, septiembre-diciembre 2019, ISSN: 26640880.; De la Rosa, 2020De la Rosa, A. (2020). Incidencia de los tipos de situaciones sinópticas y el polvo del Sahara en las concentraciones de material particulado en dos localidades de La Habana. Tesis presentada en opción al título de Licenciatura en Meteorología. Instituto superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. Universidad de La Habana.; Reyes, 2022Reyes, F. (2022). Caracterización de los contaminantes atmosféricos en zonas de 2 municipios de La Habana. 2015–2017. Tesis para optar por el título de Máster en Salud Ambiental. Instituto Nacional de Higiene, Epidemiología y Microbiología.).
-
Existencia de datos provenientes de estaciones terrestre de monitoreo de la calidad del aire para distintos períodos de tiempo.
El estudio y análisis de esta gran diversidad de antecedentes permitió estimar de modo subjetivo si las salidas del modelo SILAM reflejaban de forma acertada lo que sucede en superficie con los contaminantes criterio.
Procesamiento de las salidas del modelo SILAM
⌅El FMI proporciona tres conjuntos de datos basados en SILAM: un pronóstico de contaminantes atmosféricos globales de 4 días (SO2, NO, NO2, O3, PM2.5y PM10) basado en TNO-MACC (emisión global) e IS4FIRES (incendios forestales), un pronóstico mundial de humo de incendios forestales de un día basado en IS4FIRES y un pronóstico de polen de 5 días para Europa (FMI, 2022FMI (2022). Instituto Meteorológico e Hidrológico de Finlandia. Sistema de modelado integrado de composición atmosférica (SystemIntegrated of modeLingforAtmosphericcoMposition) (SILAM). Consultado en: https://silam.fmi.fi ).
Para esta investigación se descargaron los archivos (en formato NetCDF), provenientes del modelo SILAM correspondientes al área de estudio. Posteriormente se procedió a extraer los valores de las concentraciones del contaminante en cuestión: promedio diario (cnc_mean_day) y máximo en 8 horas para el caso del O3 y 24 horas para el SO2 y el NO2 (cnc_max_day_) en el área de estudio utilizando un Script de python sobre Linux Ubuntu. Por último, se procedió a manejar la información utilizando Microsoft Excel sobre Windows y se obtuvo la serie diaria de las concentraciones de SO2, NO2 y O3, para La Habana desde enero a diciembre del 2021.
Los valores de las concentraciones de los contaminantes atmosféricos del modelo SILAM en la Habana fueron desagregados para 4 zonas que agrupan los 15 municipios de la capital (figura 1). Cada zona quedó estructurada de la siguiente forma: Zona 1 (Habana del Este y Guanabacoa), Zona 2 (Diez de Octubre, Regla, Habana Vieja, Centro Habana y San Miguel del Padrón), Zona 3 (Playa, Plaza de la Revolución, Boyeros, La Lisa, Marianao y El Cerro) y Zona 4 (Arroyo Naranjo y Cotorro).
A partir de la base de datos confeccionada, se realizó una caracterización del comportamiento de los contaminantes SO2, NO2 y O3. Se analizó el comportamiento de las concentraciones medias diarias y medias mensuales. Se realizó una revisión de los días en que las concentraciones de contaminantes sobrepasaban los valores de las concentraciones máximas admisibles (CMA) establecidas en la Norma Cubana vigente (NC 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014.). Se compararon estos resultados con los valores guías de calidad del aire (GCA) recomendados por la OMS en 2021OMS (2021). Guías actualizadas de la OMS sobre la calidad del aire y sus implicancias para los países latinoamericanos. Consultado en www.saludsindanio.orgi/nfo@saludsindanio.org (tabla 1).
| Contaminante | CMA (ug/m3) | GCA (ug/m3) |
|---|---|---|
| Ozono (O3) /8 horas | 100 | 100 |
| Dióxido de nitrógeno (NO2) /24 horas | 40 | 25 |
| Dióxido de azufre (SO2) /24 horas | 45 | 40 |
Fuente: Norma Cubana (NC) 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014. y OMS, (2021)OMS (2021). Guías actualizadas de la OMS sobre la calidad del aire y sus implicancias para los países latinoamericanos. Consultado en www.saludsindanio.orgi/nfo@saludsindanio.org
Para evaluar el nivel de contaminación atmosférica se utilizó el Índice de Calidad del Aire (ICA), como aparece en la NC 111:2004Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2004). Norma Cubana NC 111:2004. Calidad del aire: Reglas para la vigilancia de la calidad del aire en asentamientos humanos. La Habana: ONN; 2004., equivalente al cociente de la concentración determinada para el contaminante y la CMA. En este caso se evaluaron diferentes contaminantes, por lo tanto, se determinó el ICA como el mayor de los subíndices obtenidos.
En la tabla 2 se muestran las categorías del ICA, con las indicaciones correspondientes a cada una de estas y las implicaciones que pueden tener en la salud. En esta investigación se estableció la evaluación del ICA de cada contaminante para un período de tiempo diario.
| Índice | Categoría | Comentarios |
|---|---|---|
| 0 - 79 | Buena | No sobrepasa el 79 % del valor de la CMA prescrito en la NC 1020:2014. Óptima calidad sanitaria del aire. Supuesta protección de toda la población (aunque no puede asegurarse que no sobrepase el umbral de respuesta de efectos adversos en individuos aislados). |
| 80 - 99 | Aceptable | No supera el 99 % de la CMA. Comienza el deterioro de la calidad del aire. Posible aparición de efectos leves en individuos o grupos de alta susceptibilidad (variabilidad individual de umbral de respuesta a los efectos) de muy difícil detección aún por investigaciones. |
| 100-199 | Deficiente | Sobrepasa entre 100 - 199 % el valor de la CMA prescrito en la NC 1020:2014. Ligero incremento en la frecuencia y severidad de los efectos adversos agudos y crónicos en la población general y principalmente en personas con enfermedades cardiovasculares, respiratorias y alérgicas y en otras de elevada susceptibilidad, solo detectables mediante investigaciones muy específicas y sensibles. |
| 200-299 | Mala | Supera entre 2 y 3 veces (200 - 300 %) el valor de la CMA. Aumento de la frecuencia y gravedad de los efectos adversos en grupos de alta susceptibilidad y en la población general, ya medibles mediante investigaciones específicas a escala individual y ecológica, basadas en registros morbilidad. Da lugar a una SITUACIÓN DE ATENCIÓN. |
| 300-499 | Pésima | Supera entre 3 y 5 veces el valor de la CMA. En dependencia del incremento de la concentración del contaminante y el tiempo de exposición continua el aumento de la frecuencia y gravedad de efectos adversos en los grupos de alta susceptibilidad y en la población general. Da lugar a una SITUACIÓN DE ALERTA. |
| ≥ 500 | Crítica | Se supera el límite de 5 veces la CMA, dando lugar a un incremento aún mayor del riesgo o probabilidad de ocurrencia de los efectos adversos sobre la salud de la población general y en grupos de riesgo, que se traduce en un evidente incremento agudo de la morbilidad y mortalidad que sobrecarga los servicios asistenciales; da lugar a una SITUACIÓN DE EMERGENCIA AMBIENTAL. |
Fuente: Norma Cubana (NC) 111:2004Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2004). Norma Cubana NC 111:2004. Calidad del aire: Reglas para la vigilancia de la calidad del aire en asentamientos humanos. La Habana: ONN; 2004.
Resultados y discusión
⌅Caracterización del comportamiento del SO2 en La Habana según las estimaciones del modelo SILAM
⌅La figura 2 muestra el comportamiento del SO2 en la provincia de La Habana durante el año 2021 utilizando las estimaciones del modelo SILAM. El valor medio en la ciudad fue de 14 µg/m3. Las zonas 2 y 3 reportaron los valores promedio más altos, alcanzando máximos de 31 µg/m3 en la zona 2 durante el mes de junio, y de 28 µg/m3 en la zona 3 durante el mes de septiembre. En las zonas 1 y 4 las concentraciones medias se comportaron entre 3 y hasta 4 veces por debajo de las reportadas en las zonas 2 y 3. Los meses con mayor valor promedio de SO2 para estas zonas fueron: junio, septiembre y octubre, cuando ambas zonas (1 y 4) alcanzaron un promedio de 10 µg/m3.
Los resultados coinciden con estudios precedentes que identifican las zonas más comprometidas con el deterioro de la calidad del aire alrededor de la bahía de La Habana, producto de la refinería de petróleo, el grupo electrógeno de Regla y de la central termoeléctrica (CTE) de Tallapiedra (Preval, 2012Preval, E. (2012): Estimación y modelación de las emisiones generadas en las calderas de la Refinería Ñico López. Tesis de Diploma para el título de Ingeniero Químico. Pp. 66, Universidad de La Habana, MES, La Habana.; Cremata, 2018Cremata, L. (2018). Evaluación económica - ambiental de sistemas de captura de gases en pequeñas centrales termoeléctricas. Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas, (UH). Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Ciencias de la Gestión Ambiental.; López et al., 2018López, R., Bolufé, J., Sosa, C., García, E., Manso, R., Cuesta, O., Iraola, C. (2018). Evaluación de riesgos para la salud humana y la vegetación por los contaminantes atmosféricos SO2, NO2, PM10 y O3 en áreas de Cuba. Informe científico técnico. La Habana: Instituto de Meteorología. La Habana, Cuba.). Además, los municipios de Regla, Habana Vieja, La Lisa y el Cerro encabezan la lista de emisores de SO2 en la provincia (Cuesta et al., 2019Cuesta, O., González, Y., Sosa, C., López, R., Bolufé, J., Reyes, F. (2019). La calidad del aire en La Habana. Actualidad. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 25, No. 3, septiembre-diciembre 2019, ISSN: 26640880.).
El SO2 es un contaminante emitido directamente por fuentes de combustión de combustibles fósiles locales, por lo cual su concentración espacial y temporal está fuertemente determinada por la distribución espacial de las fuentes y su patrón de operación (diario o estacional). Este factor determina el aumento de las concentraciones en las zonas 2 y 3, dentro de las cuales se encuentran ubicados los cuatro municipios antes mencionados. Por otro lado, existen diferencias en cuanto a la circulación de medios de transporte que pudieron influir también en el comportamiento de las concentraciones de SO2 y a la presencia de grupos electrógenos de régimen de trabajo continuo, ya que este compuesto gaseoso deriva de la quema de combustibles fósiles (Vidal, 2017Vidal, I. (2017). Influencia de condiciones meteorológicas en las inmisiones de contaminantes atmosféricos en dos localidades de La Habana. Tesis en opción al título de Licenciado en Meteorología. Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. La Habana. Cuba.).
Las zonas 1 y 4 incluye municipios como Habana del Este, Arroyo Naranjo y el Cotorro que se encuentran más alejados del centro de la ciudad. En los mismos, la densidad del flujo vehicular es menor, en comparación con municipios como Centro Habana y La Habana Vieja. Además, las zonas 1 y 4 cuentan con mayores volúmenes de vegetación. Tales condiciones pudieron influir en la mejora de la calidad del aire en estas zonas.
En la tabla 3 se observa que junio fue el mes con mayor cantidad de días que se superó la CMA de SO2 de la NC 1020:2014 en el año 2021. La zona 2 fue la de mayor incidencia, al incumplir la CMA en 23 días, alcanzando el valor máximo de 75.8 µg/m3 el día 9 de septiembre, el cual representa un valor del ICA catalogado de “Deficiente”. La zona 3 incumplió con la CMA en un total de 6 días y el valor promedio máximo fue de 52.6 µg/m3 reportado el 2 de julio, el cual representa un valor del ICA catalogado de “Deficiente”.
| Mes | zona 1 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 2 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 3 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 4 (>CMA) | Máx. (µg/m3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Enero | 0 | 19.9 | 0 | 42.1 | 0 | 35.8 | 0 | 17.1 |
| febrero | 0 | 19.6 | 0 | 44.9 | 1 | 47.9 | 0 | 21.5 |
| Marzo | 0 | 27.1 | 0 | 39.0 | 0 | 43.8 | 0 | 17.8 |
| Abril | 0 | 16.6 | 1 | 51.1 | 0 | 34.9 | 0 | 15.7 |
| Mayo | 0 | 13.1 | 0 | 42.8 | 0 | 42.1 | 0 | 19.7 |
| Junio | 0 | 20.7 | 8 | 58.7 | 1 | 45.8 | 0 | 13.7 |
| Julio | 0 | 32.7 | 5 | 75.1 | 1 | 52.6 | 0 | 32.1 |
| agosto | 0 | 15.5 | 3 | 51.1 | 0 | 37.8 | 0 | 13.4 |
| septiembre | 0 | 21.3 | 3 | 75.8 | 2 | 51.6 | 0 | 20.7 |
| octubre | 0 | 37.7 | 1 | 66.8 | 1 | 49.0 | 0 | 27.8 |
| noviembre | 0 | 29.9 | 2 | 60.7 | 0 | 44.8 | 0 | 21.6 |
| diciembre | 0 | 18.1 | 0 | 39.3 | 0 | 37.1 | 0 | 18.1 |
| total | 0 | - | 23 | - | 6 | - | 0 | - |
Las concentraciones de SO2 en las zonas 1 y 4 se mantuvieron por debajo de las CMA durante todos los días del año. Los valores máximos fueron de 32.7 y 32.1 µg/m3 respectivamente, lo cual representa un valor del ICA catalogado de “Buena”.
Si se compara con los valores GCA recomendados por la OMS las zonas 1 y 4 continúan dentro de los parámetros admisibles, mientras que en las zonas 2 y 3 el número de días que incumplen asciende a 33 y 13, respectivamente (tabla 4).
| Mes | zona 1 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 2 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 3 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 4 (>CMA) | Máx. (µg/m3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| enero | 0 | 19.9 | 3 | 42.1 | 0 | 35.8 | 0 | 17.1 |
| febrero | 0 | 19.6 | 1 | 44.9 | 1 | 47.9 | 0 | 21.5 |
| marzo | 0 | 27.1 | 0 | 39.1 | 1 | 43.8 | 0 | 17.8 |
| abril | 0 | 16.6 | 1 | 51.1 | 0 | 34.9 | 0 | 15.7 |
| mayo | 0 | 13.1 | 1 | 42.8 | 1 | 42.1 | 0 | 19.7 |
| junio | 0 | 20.7 | 9 | 58.7 | 1 | 45.8 | 0 | 13.7 |
| julio | 0 | 32.7 | 5 | 75.1 | 3 | 52.6 | 0 | 32.1 |
| agosto | 0 | 15.5 | 4 | 51.1 | 0 | 37.8 | 0 | 13.4 |
| septiembre | 0 | 21.28 | 5 | 75.8 | 4 | 51.6 | 0 | 20.7 |
| octubre | 0 | 37.7 | 2 | 66.8 | 1 | 49.0 | 0 | 27.8 |
| noviembre | 0 | 29.9 | 2 | 60.7 | 1 | 44.8 | 0 | 21.6 |
| diciembre | 0 | 18.1 | 0 | 39.3 | 0 | 37.1 | 0 | 18.1 |
| total | 0 | - | 33 | - | 13 | - | 0 | - |
Caracterización del comportamiento del NO2 en La Habana según las estimaciones del modelo SILAM
⌅El NO2 tuvo un comportamiento similar al SO2, pero reportó valores medios de concentración más bajos, coincidiendo con los resultados de Cuesta et al., (2018)Cuesta, O., Bolufé, J., Sosa, C., Carrillo, E.R., Madrazo, J. (2018). Contaminación atmosférica por fuentes móviles en la calle Reina, La Habana. Revista Cubana de Meteorología, Vol.23, No.1, pp.78-88, 2017, ISSN: 0864-151X.. El valor medio en la provincia fue de 5 µg/m3. Las zonas 2 y 3 reportaron los mayores valores promedio, alcanzando los 10 µg/m3 en la zona 2 durante el mes de junio, y los 11 µg/m3 en la zona 3 durante el mes de septiembre (figura 3).
En las zonas 1 y 4 las concentraciones medias se comportaron entre dos y hasta cuatro veces por debajo de las reportadas en las zonas 2 y 3. Los meses de mayor valor promedio en la zona 1 fueron febrero, junio, julio y octubre, cuando el contaminante alcanzó los 3 µg/m3. En la zona 4 el valor más elevado fue 5 µg/m3, alcanzado en octubre y noviembre.
El aumento relativo de las concentraciones medias en las zonas 2 y 3 pudo deberse a las emisiones provenientes de municipios como Boyeros, Marianao y Regla, que constituyen grandes emisores de NO2 (Cuesta et al., 2019Cuesta, O., González, Y., Sosa, C., López, R., Bolufé, J., Reyes, F. (2019). La calidad del aire en La Habana. Actualidad. Revista Cubana de Meteorología, Vol. 25, No. 3, septiembre-diciembre 2019, ISSN: 26640880.). Además de la refinería y los grupos electrógenos, las fuentes móviles constituyen también grandes emisoras de NO2 lo cual condiciona que este contaminante predomine en avenidas de la ciudad, en las zonas de mayor densidad de población (Cuesta et al., 2017Cuesta, O., Sosa, C., Iraola, C., González, Y., Núñez, V., Fonte, A. (2017). Inventario nacional de emisiones atmosféricas de las principales fuentes fijas. Rev. Cubana de Meteorología [Internet]. 2017 [citado 6 Mar 2019]; 23(2): [aprox. 3 p.]. Disponible en: http://rcm.insmet.cu/index.php/rcm/article/view/238 y Madrazo et al., 2019Madrazo, J., Clappier, A., Cuesta, O., Belalcazar, L. C. (2019). Evidence of traffic-generated air pollution in Havana. Revista Atmósfera Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Ciencias de la Atmósfera 32(1), 15-24 (2019) doi: http://doi.org/10.20937/ATM.2019.32.01.02 ). No obstante, los valores medios reportados son inferiores a la CMA de la NC:1020.2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014..
Las bajas concentraciones del contaminante en las zonas 1 y 4, se corresponden con el menor número de fuentes de combustión fijas y flujo vehicular explicadas con anterioridad para el caso del SO2.
Al comparar con la NC: 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014., el contaminante NO2 no sobrepasó la CMA ningún día del 2021. Los valores GCA recomendados por la OMS solo fueron sobrepasados en una ocasión (tabla 5), el día 2 de julio, alcanzando los 33.4 µg/m3en la zona 2 y los 25 µg/m3 en la zona 3.
| Mes | zona 1 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 2 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 3 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 4 (>CMA) | Máx. (µg/m3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| enero | 0 | 7.3 | 0 | 15.6 | 0 | 21.4 | 0 | 10.7 |
| febrero | 0 | 9.6 | 0 | 19.1 | 0 | 21.1 | 0 | 9.8 |
| marzo | 0 | 10.5 | 0 | 12.1 | 0 | 15.5 | 0 | 9.0 |
| abril | 0 | 6.2 | 0 | 15.4 | 0 | 12.7 | 0 | 7.1 |
| mayo | 0 | 3.9 | 0 | 13.7 | 0 | 14.2 | 0 | 5.8 |
| junio | 0 | 5.9 | 0 | 20.3 | 0 | 17.0 | 0 | 6.3 |
| julio | 0 | 17.5 | 1 | 33.4 | 1 | 25.5 | 0 | 14.9 |
| agosto | 0 | 4.9 | 0 | 17.6 | 0 | 13.4 | 0 | 4.4 |
| septiembre | 0 | 5.9 | 0 | 21.9 | 0 | 17.1 | 0 | 7.8 |
| octubre | 0 | 17.8 | 0 | 16.6 | 0 | 17.8 | 0 | 18.0 |
| noviembre | 0 | 10.0 | 0 | 23.8 | 0 | 22.9 | 0 | 11.4 |
| diciembre | 0 | 8.7 | 0 | 16.0 | 0 | 17.6 | 0 | 7.8 |
| total | 0 | - | 1 | - | 1 | - | 0 | - |
Caracterización del comportamiento del O3 en La Habana según las estimaciones del modelo SILAM
⌅La figura 4 se observa el comportamiento del O3. La producción de O3 es el resultado de reacciones fotoquímicas en la atmósfera (Martínez, 2022Martínez, R. (2022). Evaluación del impacto del ozono troposférico en el cultivo de la papa y en las enfermedades respiratorias crónicas en San José de las Lajas bajo influencia de condiciones meteorológicas tipos. Tesis presentada en opción al título de Licenciatura en Meteorología. Instituto superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. Universidad de La Habana.). Es por ello que este contaminante presenta una distribución estacional, que depende en menor medida de las características y las fuentes de emisión de cada una de las zonas.
Durante el año 2021 el contaminante tuvo un valor medio de 59 µg/m3. Los valores promedio máximo en la zona 1 fueron de 81 µg/m3, en el mes de noviembre. En la zona 2 fueron de 82 µg/m3 durante los meses de enero y noviembre; mientras para las zonas 3 y 4 se obtuvieron los valores promedio máximo de 71 µg/m3 y 73 µg/m3 respectivamente en el mes de marzo.
En todos los casos se superan los valores promedio de O3 para países insulares pequeños que oscilan entre 30 y 50 µg/m3 (OMS, 2021OMS (2021). Guías actualizadas de la OMS sobre la calidad del aire y sus implicancias para los países latinoamericanos. Consultado en www.saludsindanio.orgi/nfo@saludsindanio.org ). Estos meses coinciden con el período poco lluvioso en Cuba y la influencia de Anticiclones continentales y sistemas frontales. Los valores medios mensuales más bajos se exhibieron en los meses de mayo a octubre, coincidiendo con el período lluvioso.
El comportamiento descrito del O3 troposférico es resultado del aporte local de sus precursores (Compuestos Orgánicos Volátiles y Óxidos de Nitrógeno), así como de su transporte a largas distancias por las masas de aire procedentes de Norteamérica que favorecen el incremento de la formación de este contaminante secundario. Esta marcha estacional de las concentraciones de O3 también ha sido reportada por otros autores, en la Florida y en África (Ramírez, 1989Ramírez, J. (1989). Estudio de las variaciones en las concentraciones de ozono troposférico en Cuba y su vinculación con algunos fenómenos meteorológicos. Tesis de Doctorado en Ciencias Geográficas, Universidad de La Habana, La Habana, Cuba, 100p.) y en Cuba (López et al., 2018López, R., Bolufé, J., Sosa, C., García, E., Manso, R., Cuesta, O., Iraola, C. (2018). Evaluación de riesgos para la salud humana y la vegetación por los contaminantes atmosféricos SO2, NO2, PM10 y O3 en áreas de Cuba. Informe científico técnico. La Habana: Instituto de Meteorología. La Habana, Cuba.; Martínez, 2022Martínez, R. (2022). Evaluación del impacto del ozono troposférico en el cultivo de la papa y en las enfermedades respiratorias crónicas en San José de las Lajas bajo influencia de condiciones meteorológicas tipos. Tesis presentada en opción al título de Licenciatura en Meteorología. Instituto superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas. Universidad de La Habana.).
Al analizar el comportamiento diario de las concentraciones medias de O3 , se observó que marzo fue el mes que reportó el mayor número de días que incumplió con la CMA para 8 horas establecida en la NC: 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014. (tabla 6). En las zonas 1 y 2 se registró el mayor número de casos de días que incumplieron la CMA, con un total de 30 días y 33 días respectivamente. En la zona 3 las concentraciones sobrepasaron el valor establecido en 8 ocasiones y en la zona 4 en 10 ocasiones.
El día 3 de abril se alcanzaron los mayores valores medios de O3 reportados en La Habana en el 2021, alcanzando los 120.1 µg/m3 en las zonas 1 y 2, y los valores de 113.7 µg/m3 y 115.2 µg/m3 en las zonas 3 y 4 respectivamente. Lo cual representa un valor del ICA catalogado de “Deficiente” para todas las zonas. No se comparó con los valores guías recomendados por la OMS debido a que el valor establecido en la actualización de 2021OMS (2021). Guías actualizadas de la OMS sobre la calidad del aire y sus implicancias para los países latinoamericanos. Consultado en www.saludsindanio.orgi/nfo@saludsindanio.org coincide con el valor que exige la NC 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014..
| Mes | zona 1 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 2 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 3 (>CMA) | Máx. (µg/m3) | zona 4 (>CMA) | Máx. (µg/m3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| enero | 5 | 108.4 | 4 | 108.7 | 0 | 95.1 | 0 | 97.3 |
| febrero | 3 | 109.1 | 3 | 108.7 | 1 | 100.1 | 1 | 101.2 |
| marzo | 9 | 118.0 | 10 | 117.3 | 5 | 107.1 | 6 | 109.8 |
| abril | 4 | 120.9 | 6 | 120.9 | 2 | 113.7 | 2 | 115.2 |
| mayo | 1 | 103.0 | 1 | 103.4 | 0 | 93.7 | 0 | 95.5 |
| junio | 0 | 52.2 | 0 | 73.5 | 0 | 48.5 | 0 | 44.9 |
| julio | 0 | 61.5 | 0 | 68.1 | 0 | 51.7 | 0 | 59.0 |
| agosto | 0 | 58.8 | 0 | 68.8 | 0 | 51.0 | 0 | 49.5 |
| septiembre | 1 | 114.4 | 1 | 113.0 | 0 | 74.0 | 0 | 83.7 |
| octubre | 4 | 112.7 | 6 | 112.3 | 0 | 98.0 | 1 | 101.2 |
| noviembre | 2 | 106.9 | 2 | 108.0 | 0 | 97.6 | 0 | 99.8 |
| diciembre | 1 | 100.1 | 0 | 98.7 | 0 | 78.9 | 0 | 81.4 |
| total | 30 | - | 33 | - | 8 | - | 10 | - |
En resumen, se observó que la zona 2 fue donde se alcanzaron los valores de concentraciones máximos para todos los contaminantes atmosféricos criterios estudiados: SO2, NO2 y O3, así como donde mayor cantidad de días se superó la CMA de estos contaminantes según la NC 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014. para el año 2021.
La zona 3 le siguió a la zona 2 con los valores de concentraciones máximos de estos contaminantes y mayor número de casos en que se superan las CMA con excepción del O3. En contraste, la zona 1 y 4 fue donde se observaron los valores promedios mínimos de estos contaminantes en La Habana, con excepción del O3 para la zona 1, que fue la segunda zona con mayor número de casos que supero las CMA de la NC 1020:2014Oficina Nacional de Normalización de Cuba (2014). Norma Cubana 1020: 2014. Calidad del aire - Contaminantes - Concentraciones máximas admisibles y valores guías en zonas habitables. La Habana: ONN; 2014..
Conclusiones
⌅Se reafirma la utilidad de la herramienta de las salidas del modelo SILAM para brindar información de calidad del aire en La Habana. Los valores diarios de las concentraciones de los contaminantes se correspondieron con los patrones de distribución espacial y temporal característicos observados en estudios precedentes en la ciudad con monitoreo automático y activo. Se observó que la zona 2, que incluye los municipios de Diez de Octubre, Regla, Habana Vieja, Centro Habana y San Miguel del Padrón, fue donde se alcanzaron los valores de concentraciones máximos para todos los contaminantes atmosféricos estudiados.