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Estratificación vertical y transporte viento abajo de contaminantes urbanos de Santiago de Chile

Orfanoz Cheuquelaf, Andrea Paz January 2016 (has links)
Magíster en Ciencias, Mención Geofísica / La cuenca de Santiago se ubica en la zona central de Chile, cuenta con una población de alrededor de 7 millones de personas y presenta un relieve complejo caracterizado por cadenas montañosas que rodean la ciudad. Tiene un clima semiárido, una tropósfera baja estable y una inversión térmica de subsidencia cuasi permanente. Todos estos factores, junto a las altas emisiones de la ciudad (6.5 [kton/a] de P M10 y 5.9 [kton/a] de P M2 ,5), favorecen la ocurrencia de altas concentraciones de contaminantes con efectos nocivos sobre la salud de las personas, los ecosistemas y, potencialmente, el clima regional. Varios estudios y caracterizaciones han sido realizados en la zona acerca de la contami- nación atmosférica, particularmente de los tipos de contaminantes y sus fuentes pero no se ha enfatizado en la dinámica de la distribución vertical de los contaminantes o su alcance espacial y temporal. Este trabajo es la primera comparación sistemática de los resultados de un modelo con observaciones verticales de una traza contaminante. Se describe la estratifi- cación vertical y los mecanismos de transporte que afectan a los contaminantes urbanos de Santiago, también se estudia el posible transporte de estos hacia la Cordillera de los Andes. Se utiliza un modelo numérico que simula las condiciones meteorológicas de la cuenca y que utiliza el monóxido de carbono como trazador cuasi-pasivo de contaminantes urbanos. Estas simulaciones se contrastan con observaciones en la vertical de carbono negro durante una campaña de mediciones de 4 días. El modelo reproduce correctamente la condición sinóptica del período, simulando el desa- rrollo de una baja costera intensa. A escala subsinóptica reproduce la circulación entre el valle y la montaña, característica de Santiago. Tanto las simulaciones como las observaciones muestran la presencia de capas elevadas de contaminantes, las que, sugiere el modelo, son producto de una recirculación de contaminantes emitidos en Santiago. Las simulaciones muestran el transporte de contaminantes hacia la zona andina, alcanzan- do lugares por sobre los 4000 metros de altitud. El mecanismo de transporte hacia la cordillera exhibido por las simulaciones está asociado a la circulación termal de valle y montaña.
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Assesing variations in urban air quality when introducing on-road traffic management strategies by means of high-resolution modelling: application to Barcelona and Madrid urban areas

Gonçalves Ageitos, María 09 March 2009 (has links)
La contaminación del aire urbano tiene efectos negativos en la salud humana, los ecosistemas y se asocia con el transporte de contaminantes a larga distancia. La región del sur del Mediterráneo y en concreto la Península Ibérica se ven sometidos frecuentemente a episodios de contaminación fotoquímica. Los niveles de O3 troposférico y, en zonas urbanas, las concentraciones de NO2 y material particulado, superan frecuentemente los niveles establecidos por la legislación europea. El tráfico rodado constituye la mayor fuente de emisiones antropogénicas en el entorno urbano. Actualmente, se están ensayando distintas alternativas para reducir su contribución. El pronóstico cuantitativo de sus efectos es fundamental y proporciona la base para la toma de decisiones. La herramienta más adecuada para llevar a cabo este tipo de evaluaciones es la modelización atmosférica. Esta tesis propone el uso del modelo mesoescalar WRF-ARW/HERMES/CMAQ con alta resolución para pronosticar el efecto de distintas estrategias de reducción de emisiones de tráfico. Se centra en las dos mayores ciudades de España: Barcelona y Madrid, representativas de un entorno costero y un entorno continental. Como caso de estudio se ha seleccionado el 17 y 18 de Junio de 2004, que se corresponde simultáneamente con altos niveles de contaminación y con un patrón de circulación de tráfico habitual (días laborables) Se han seleccionado distintas estrategias realizables a corto plazo, que incluyen: el uso de combustibles alternativos: como gas natural o biodiesel, la introducción de nuevas tecnologías en vehículos, como el uso de vehículos híbridos, o sistemas de planificación urbana, como la introducción de un límite de velocidad. Se han evaluado en términos de cambio de emisiones, consumo de combustible y calidad del aire, no sólo en las zonas urbanas si no a escala regional (en el Noreste y Centro de la Península Ibérica) Los efectos de dichas estrategias dependen de la zona de aplicación. Los factores principales que condicionan dichas diferencias son: (1) la composición específica de la flota, teniendo la de Barcelona mayor número de vehículos pesados diesel y menor número de turismos que la de Madrid, (2) el peso de los distintos sectores de actividad en el balance de emisiones total, que en Barcelona y el noreste peninsular refleja una mayor actividad industrial frente a Madrid y el centro de la Península, (3) las distintas contribuciones de los procesos atmosféricos a la concentración final de contaminantes, la cuantificación de dichos procesos permite definir patrones de circulación característicos de zonas costeras y con una orografía muy compleja en el área de Barcelona, mientras que en Madrid, el comportamiento es más simple, (4) el régimen de sensibilidad química, que es diferente en ambas ciudades, determina la respuesta del O3 troposférico a la disminución de emisiones de NOx. El efecto de las estrategias estudiadas es positivo en términos de concentración de NO2, SO2 y PM10, siendo éstas menores que en el escenario base (sin cambios). Sin embargo, el alcance depende en gran medida de las flotas específicas afectadas y del área urbana que se considere. La introducción de vehículos a gas natural constituye una medida eficaz para reducir los niveles de SO2 y PM10 en las ciudades. El uso de biodiesel B20 disminuye fundamentalmente la concentración de SO2, aunque puede conllevar un ligero incremento de concentración de NO2. El uso de vehículos híbridos reduce fundamentalmente las emisiones de NOx, lo que produce una disminución de los niveles de NO2 urbanos. En Madrid este hecho tiene efectos positivos en la concentración de O3 local, sin embargo en Barcelona la disminución de emisiones de NOx supone un incremento del O3 local en todos los casos. La limitación de velocidad a 80 km h-1 en el área de Barcelona reduce los niveles de NO2 y PM10, sobre todo en las zonas directamente afectadas por la medida. La introducción en el modelo de velocidades de circulación horarias, en lugar de la velocidad constante previamente considerada, ha permitido determinar estos cambios en calidad del aire de manera más precisa, teniendo en cuenta patrones de circulación reales y el efecto de la congestión. En general las estrategias seleccionadas tienen efectos positivos en zonas a sotavento de las ciudades, incluso en el caso del O3. La aplicación de modelización atmosférica con alta resolución es una herramienta útil para determinar cuantitativamente los efectos de estrategias de reducción de emisiones de tráfico. Los inventarios de emisiones detallados y la disponibilidad de factores de emisión para nuevas tecnologías o combustibles alternativos son un factor clave para este tipo de desarrollos. / The urban air pollution affects human health, causes damage to ecosystems and transboundary air pollution. The southern Mediterranean region and specifically the Iberian Peninsula are commonly affected by highly polluted episodes. The high O3 levels, and specifically the NO2 and PM concentrations in urban areas, are of special concern, frequently exceeding the European air quality targets. On road traffic is the main source of anthropogenic emissions in the urban environment. Different strategies addressed to reduce this contribution are being currently implemented and tested. The quantitative assessment of their effects in advance is fundamental to help decision makers. Air quality modelling is the most suitable tool to perform this kind of evaluations. This PhD Thesis proposes the use of the mesoscalar WRF-ARW/HERMES/CMAQ modelling system with high resolution to test in advance such strategies for on-road traffic emissions abatement. It focuses on the two most populated urban areas of Spain, Barcelona and Madrid, which constitute a typically coastal and continental environment. The 17-18 June, 2004 is chosen as the study case. It fits in a poor air quality situation in both areas but also in an usual traffic circulation pattern (working days). Several feasible short-term strategies are selected and implemented in the emission model in the most realistic way as possible. They include: use of alternative fuels, such as natural gas or biodiesel, introduction of new technologies, such as hybrid electric vehicles, and urban management schemes, such as speed circulation limit. They are evaluated in terms of emissions, fuel consumption and air quality changes in the urban areas and at a regional scale, over the North-eastern and Central Iberian Peninsula. The effects of these strategies depend on the study areas. The factors that condition these differences are mainly: (1) the specific vehicle fleet composition, having Barcelona a larger proportion of diesel and commercial vehicles and lower quantity of passenger cars than Madrid; (2) the different contributions of the activity sectors to anthropogenic emissions, which in Barcelona and the North-eastern Iberian Peninsula reflect a heavier industrial activity against Madrid and the Central Iberian Peninsula region; (3) the different contributions of atmospheric processes leading to the concentration of pollutants; their quantification leads to the observance of characteristic transport patterns of a coastal area and very complex terrains in Barcelona, and a much simpler behaviour in Madrid, a typically continental area; (4) the chemical sensitivity regime also differs, which particularly affects the O3 response to NOx abatement strategies. The effect of all the tested strategies in urban NO2, SO2 and PM10 concentrations is positive, being lower than in the base case. Nevertheless the extent of this effect largely depends on the affected fleets and on the urban area of application. The introduction of natural gas vehicles proved to be specifically effective in reducing SO2 and PM10 concentrations in Barcelona and Madrid areas. The introduction of biodiesel as a fuel would slightly affect the urban air quality levels, improving mainly the SO2 levels. The use of hybrid cars affects the NOx emissions considerably, reducing NO2 urban levels. Moreover in Madrid it causes a noticeable reduction in the local O3 concentrations. The Barcelona photochemical regime involves local O3 concentrations increase when reducing NOx emissions. The introduction of an 80 km h-1 speed limit in the Barcelona area reduces NO2 and PM10 levels, specifically in the zones affected by the measure. The inclusion in the model of hourly speed data from measurement campaigns instead of the previously constant speed considered, allowed assessing the gains of such a measure in a more realistic manner, taking into account real circulation patterns and the congestion effect. The effects of the selected strategies are always positive in downwind areas, even in terms of O3 concentration. The application of high resolution modelling proved to be a useful tool to quantitatively asses the effect of management strategies. The detailed emissions inventories and the availability of emission factors for new technology vehicles or alternative fuels are key factors to this kind of developments.
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Sistema de alerta de indicadores medioambientales en una termoeléctrica

Fierro Silva, Hernán Alejandro January 2013 (has links)
Ingeniero Civil en Computación / La normativa ambiental vigente en Chile exige a las empresas que emiten contaminantes del aire (por ejemplo, SO2 o NOx), mantener sus emisiones bajo niveles definidos. Desde octubre de 2010 opera la SMA o Superintendencia del Medio Ambiente, encargada de velar por el cumplimiento de dicha normativa y aplicar las sanciones que correspondan de acuerdo a la legislación. Dentro de este contexto, la generadora termoeléctrica E-CL, ubicada en Tocopilla y Mejillones ha solicitado a ASYT, empresa consultora de medioambiente, el desarrollo del software EMIS (Environmental Management Information System), el cual tiene por objetivo ser un apoyo a la gestión del cumplimiento de las exigencias ambientales de E-CL. El diseño de EMIS contempla la construcción de diversos módulos que permiten: consolidar los datos de emisiones de contaminantes de diversas fuentes, visualizar en tiempo real las emisiones, generar modelos de dispersión y planificar la realización de tareas asignadas por la autoridad, entre otros. El objetivo de este trabajo de título fue analizar, diseñar e implementar el Módulo de Alertas de EMIS, el cual permite a sus usuarios conocer en tiempo real el estado de cumplimiento de la normativa, definir eventos críticos y ser notificados en el caso de que ocurran. El trabajo trajo consigo diversos desafíos como: acoplarse al desarrollo existente de EMIS, definir un diseño software que otorgue un buen nivel de servicio, diseñar interfaces de usuario que logren aceptación por el usuario final y diseñar las alertas que sean útiles para la gestión ambiental de E-CL. Como primera etapa, se analizó el problema haciendo un levantamiento de la situación actual respecto al estado de avance de EMIS y al alcance de la normativa ambiental vigente. Teniendo esta información se definieron requisitos de aspectos clave del sistema, por ejemplo: cómo se define el estado de cumplimiento, cómo se define la criticidad de eventos, con qué frecuencia se actualiza el estado de cumplimiento, cuándo y a qué usuarios se debe notificar, entre otros. Luego, se definió una arquitectura de software, modelo de datos e interfaz de usuario que cumplan con los requisitos definidos y le permitan al sistema ser extensible y mantenible. Posteriormente, se implementó la solución teniendo como base Spring, Java EE y PostgreSQL, además de la utilización de bibliotecas externas, cuidadosamente seleccionadas para implementar funcionalidades gráficas y de programación de tareas. El sistema fue evaluado en el aspecto técnico realizando mediciones de performance y corroborando la validez de los cálculos realizados. También fue validado por usuarios finales mediante presentaciones y reuniones que fueron llevadas a cabo en las instalaciones de E-CL. Finalmente, el sistema fue instalado en los servidores de E-CL como prototipo funcional, lográndose una solución que facilita el cumplimiento con la autoridad y permite enfocarse en los ámbitos importantes de la gestión ambiental y toma de decisiones. Es factible potenciar esta herramienta para ser utilizada en el contexto de otro tipo de normativas, como por ejemplo de aguas, ruido, suelos, flora y fauna, entre otros.
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Evolución temporal de concentración de ozono en la troposfera

Concepción Gamarra, Lia Elis January 2016 (has links)
Desarrolla un programa computacional para determinar la evolución temporal de las concentraciones de ozono y otros contaminantes en la troposfera, durante un día. Se han utilizado modelos de dispersión asociados a mecanismos de reacción y a modelos cinéticos que involucran la generación del ozono y de otros contaminantes. Utiliza el entorno del software Polymath, dado que este permite codificar de forma sencilla las ecuaciones diferenciales provenientes de los balances de materia del ozono y de otros contaminantes, deducidos de los modelos de dispersión. La determinación de la evolución temporal de las concentraciones de ozono y otros contaminantes permite advertir los niveles de contaminación atmosférica y por ende los posibles efectos nocivos para la salud y el ambiente. Los perfiles de concentraciones obtenidos por el programa demostraron que para atenuar las concentraciones elevadas de ozono se deben disminuir las emisiones de óxidos de nitrógeno e hidrocarburos. El programa además de ser una herramienta académica para el control de la contaminación y el ordenamiento ambiental, permitirá alertar a la población de una determinada localidad sobre los peligros a los que estarían expuestos, si las concentraciones de los contaminantes superan los límites máximos permisibles.
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Análisis de procesos de control de la contaminación del aire en una fundición minera y evaluación de la calidad del aire en una ciudad situada en su área de influencia

Matías Córdova, María Lola January 2013 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / En el presente trabajo se realiza un análisis del proceso pirometalúrgico de la producción de cobre, del proceso químico de la conversión de dióxido de azufre (SO2) a ácido sulfúrico (H2SO4) y de la dispersión de los contaminantes más importantes emitidos o que influyen en la calidad ambiental en el área de influencia de la fundición, los cuales son dióxido de azufre y material particulado (PM2.5 y PM10). Para lograr este objetivo se midieron los niveles de inmisión, entre los meses de enero y agosto de 2011, de SO2 y material particulado usando el analizador de SO2 Thermo Scientific modelo 43i y Partisol Plus 2025, respectivamente. A su vez, se midieron los parámetros meteorológicos velocidad y dirección de viento, temperatura y presión. Estas mediciones se hicieron en dos estaciones de calidad del aire, una localizada a 15 Km y al sur de la fuente emisora (estación E1) y otra a 10 Km y al sur-este (Estación E2). Los datos obtenidos se han analizado gráfica y analíticamente: usando gráficos estadísticos de líneas y de barras, tanto para el SO2 como para el material particulado (PM2.5 y PM10), y se han comparado frente a los estándares de calidad del aire ECA , D.S. 074-2001-PCM (Ver Anexo 2) y D.S. 003-2008-MINAM ( Ver Anexo 3); se ha usado el coeficiente de Pearson para observar la dependencia entre los valores de concentración de contaminantes y parámetros meteorológicos y finalmente, se ha utilizado el software MINITAB, para elaborar histogramas y determinar la frecuencia en parámetros meteorológicos. Se ha comprobado que las inmisiones son mayores en la estación E2 por ubicarse más cerca de la fuente emisora, a 10 Km, estando en el rango de 10-30 µg/m3 SO2, 5-15 µg/m3 PM2.5 y 20-60 µg/m3 PM10; mientras que en E1, a 15 Km de la fuente, las concentraciones están entre 5-15 µg/m3 SO2, 7.5-12.5 µg/m3 PM2.5 y 30-50 µg/m3 PM10. Las emisiones fugitivas en el proceso contribuyen en gran medida en el aumento de inmisiones; los equipos de control de material particulado funcionan de manera eficiente ya que los niveles de concentración de PM2.5 y PM10 son bajos y en la mayoría de los casos no exceden el ECA; en situaciones de vientos en “calma” y dirección desfavorable hay aumento en los niveles de inmisión; la dirección predominante del viento es de sur a norte, con lo cual se observa que la fundición en estudio está ubicada adecuadamente, ya que minimiza los impactos en la calidad del aire en el área de influencia. El objetivo del presente trabajo de tesis es evaluar la concentración de material particulado y SO2 para poder determinar si los niveles que se detectan están por debajo de los límites máximos permisibles. Asimismo, se hará un análisis de los procesos químicos y físicos de control de emisiones. / Tesis
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Analisis de procesos de control de la contaminación del aire en una fundición minera y evaluación de la calidad del aire en una ciudad situada en su area de influencia

Matías Córdova, María Lola January 2013 (has links)
En el presente trabajo se realiza un análisis del proceso pirometalúrgico de la producción de cobre, del proceso químico de la conversión de dióxido de azufre (SO2) a ácido sulfúrico (H2SO4) y de la dispersión de los contaminantes más importantes emitidos o que influyen en la calidad ambiental en el área de influencia de la fundición, los cuales son dióxido de azufre y material particulado (PM2.5 y PM10). Para lograr este objetivo se midieron los niveles de inmisión, entre los meses de enero y agosto de 2011, de SO2 y material particulado usando el analizador de SO2 Thermo Scientific modelo 43i y Partisol Plus 2025, respectivamente. A su vez, se midieron los parámetros meteorológicos velocidad y dirección de viento, temperatura y presión. Estas mediciones se hicieron en dos estaciones de calidad del aire, una localizada a 15 Km y al sur de la fuente emisora (estación E1) y otra a 10 Km y al sureste (Estación E2). Los datos obtenidos se han analizado gráfica y analíticamente: usando gráficos estadísticos de líneas y de barras, tanto para el SO2 como para el material particulado (PM2.5 y PM10), y se han comparado frente a los estándares de calidad del aire ECA , D.S. 074-2001-PCM (Ver Anexo 2) y D.S. 003-2008-MINAM ( Ver Anexo 3); se ha usado el coeficiente de Pearson para observar la dependencia entre los valores de concentración de contaminantes y parámetros meteorológicos y finalmente, se ha utilizado el software MINITAB, para elaborar histogramas y determinar la frecuencia en parámetros meteorológicos. Se ha comprobado que las inmisiones son mayores en la estación E2 por ubicarse más cerca de la fuente emisora, a 10 Km, estando en el rango de 10-30 µg/m3 SO2, 5-15 µg/m3 PM2.5 y 20-60 µg/m3 PM10; mientras que en E1, a 15 Km de la fuente, las concentraciones están entre 5-15 µg/m3 SO2, 7.5-12.5 µg/m3 PM2.5 y 30-50 µg/m3 PM10.Las emisiones fugitivas en el proceso contribuyen en gran medida en el aumento de inmisiones; los equipos de control de material particulado funcionan de manera eficiente ya que los niveles de concentración de PM2.5 y PM10 son bajos y en la mayoría de los casos no exceden el ECA; en situaciones de vientos en “calma” y dirección desfavorable hay aumento en los niveles de inmisión; la dirección predominante del viento es de sur a norte, con lo cual se observa que la fundición en estudio está ubicada adecuadamente, ya que minimiza los impactos en la calidad del aire en el área de influencia. El objetivo del presente trabajo de tesis es evaluar la concentración de material particulado y SO2 para poder determinar si los niveles que se detectan están por debajo de los límites máximos permisibles. Asimismo, se hará un análisis de los procesos químicos y físicos de control de emisiones.
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Implementación del Modelo CCATT-BRAMS sobre la Zona Central de Chile y su Evaluación

Arroyo Hernández, Rodrigo Alejandro January 2010 (has links)
Magíster en Meteorología y Climatología / En este trabajo se implementa y validan los resultados de una primera aplicación de un modelo de calidad de aire que acopla módulos meteorológicos y de química atmosférica, sobre la cuenca de Santiago, para fines de aplicación ulterior como una herramienta operacional de pronóstico del tiempo químico en la Dirección Meteorológica de Chile, en adición a otras herramientas ya disponibles. El modelo ha sido desarrollado en el Centro de Pronóstico del Tiempo y del Clima de Brasil (INPE-CPTEC) y se quiere que esta herramienta se convierta en una plataforma de desarrollo comunitario en América del Sur, para lo cual este trabajo ha constituido el proyecto piloto para la exportación del modelo a otras instituciones en la región. En este contexto, este trabajo ha ayudado a identificar las modificaciones en aspectos computacionales y físicos del código necesarias para el buen funcionamiento del mismo a escala urbana y sobre una zona de topografía compleja. Aquí se muestra la evaluación sistemática del modelo con énfasis en la inicialización en los campos de humedad, representación de la capa límite y procesos de advección. Para ello se eligió un periodo de 2 semanas en enero de 2002, para el cual se simuló la dispersión de monóxido de carbono (CO), una traza químicamente pasiva a escala urbana y la formación fotoquímica de ozono (O3) a partir de precursores. Estos resultados son comparados con observaciones disponibles en Santiago y con simulaciones del modelo MM5-Polyphemus, implementado de modo operacional en la Dirección Meteorológica de Chile. También fueron estudiados y evaluados aspectos tales como la razón entre compuestos orgánicos volátiles y óxidos de nitrógeno presente en el inventario local de emisiones y los resultados simulados de óxidos de nitrógeno, respectivamente. Se concluye que el modelo es capaz de representar las características generales de la variabilidad meteorológica y química sobre la zona de estudio, haciéndolo pertinente como herramienta operativa para pronósticos del tiempo químico. Se considera, sin embargo, que su desempeño podría ser mejorado al incrementar su resolución espacial en la zona de estudio, así como ajustando las opciones físicas disponibles en el modelo.
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Proyecto para la reducción de las emisiones de material particulado de la caldera de biomasa de la Clínica Alemana de Osorno

Martínez Olivares, Gabriel Ismael January 2014 (has links)
Ingeniero Civil Químico / En el presente informe se muestra el desarrollo del proyecto de la Clínica Alemana de Osorno, para reducir las emisiones de material particulado de su caldera, debido a las preocupantes condiciones de contaminación atmosférica de la ciudad. Con este objetivo, se exponen diversas tecnologías de control de material particulado, considerando aspectos técnicos, ambientales y económicos. Tras realizar las comparaciones pertinentes, se decidió enfocar el trabajo en el diseño de un depurador tipo Venturi, debido a que su incorporación lograría disminuir las emisiones a niveles adecuados, y sus características de operación y mantención son aptas para el caso de estudio. El diagnóstico de las emisiones actuales se construyó sobre las mediciones realizadas en la caldera, para caracterizar el material particulado y las condiciones de los gases emitidos. Con esta información, y aplicando un modelo matemático del depurador Venturi, fue posible definir las características adecuadas de su diseño. Según este modelo, además, se prevé la disminución de material particulado en las emisiones desde 930 mg/m3, medidos en los gases emitidos de la caldera sin su tratamiento actual, hasta 90 mg/m3 en las condiciones más adversas. Una vez diseñado el depurador, se dimensionaron los equipos secundarios necesarios para su funcionamiento, encontrándose diferencias significativas con respecto a los equipos similares instalados actualmente. En cuanto a la implementación del proyecto, se recomienda que se realice por fases, dando mayor prioridad a aquellos equipos cuyo reemplazo sea más simple y, con certeza, necesario. Una vez finalizada su implementación, es necesario mantener un registro de las variables adecuadas para verificar la eficiencia de la depuración. Finalmente, el costo de operación del proyecto, que involucra el consumo de agua y energía eléctrica, se estimó en CLP$ 640.000 mensuales. Por otro lado, el costo de inversión, que supone la compra de todos los equipos necesarios para el proceso de depuración, se estimó en CLP$ 17.050.000.
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Modelo de identificación de factores contaminantes atmosféricos críticos en Lima – Callao

Rivera Poma, Juan Manuel January 2012 (has links)
La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más severos a nivel mundial, está presente en todas las sociedades, independientemente del nivel de desarrollo socioeconómico, y constituye un fenómeno que tiene particular incidencia sobre la salud del hombre. En el Perú, la contaminación del aire afecta mayormente a las zonas urbanas, originada principalmente por factores de contaminación industrial, domestica y vehicular. El mayor contribuyente de la contaminación es el parque automotor; La que está conformado por más de 1.5 millones de vehículos, de los cuales, el 65% circulan en la ciudad de Lima. Este parque automotor es uno de los más obsoletos, con un promedio aproximado de 17 años de antigüedad, debido principalmente a la masiva importación de unidades usadas en años previos sin una regulación adecuada. En la zona Metropolitana de Lima y Callao, las actividades industriales, el crecimiento urbano acelerado de la ciudad que se desarrolla sin ninguna planificación, el desconocimiento y falta de práctica de principios básicos de sanidad en el entorno social, afecta seriamente la calidad de vida y salud de la población. La ciudad de Lima es considerada como una de las más contaminadas en América Latina, conjuntamente con las ciudades de Sao Pablo, México y Santiago de Chile.
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Composición y fuentes del material particulado atmosférico en la zona cerámica de Castellón. Impacto de la introducción de las Mejores Técnicas Disponibles

Minguillón Bengochea, María Cruz 27 June 2007 (has links)
La contaminación por material particulado atmosférico, como demuestran numerosos estudios, provoca un impacto sobre la salud, el clima, los ecosistemas, los materiales de construcción y recubrimientos y la visibilidad.La legislación que regula los niveles de material particulado atmosférico ha variado en los últimos años. La entrada en vigor de la Directiva 1999/30/CE ha supuesto un cambio en el control de la calidad del aire, pues regula el PM10, y es más estricta que la legislación anterior; además en un futuro se regulará también el PM2.5 (Propuesta de Directiva de Calidad de Aire y Aire Limpio para Europa de octubre de 2006). En cuanto a emisiones de material particulado, la Directiva 1996/61/CE, conocida como IPPC, supone un cambio notable con respecto a la normativa previa.Estudios anteriores llevados a cabo en el área cerámica de Castellón pusieron de manifiesto que los niveles de material particulado eran relativamente elevados, así como los niveles de determinados elementos traza.Por todo ello se planteó la realización de un estudio en profundidad durante el periodo 2002-2005 sobre los niveles y composición del material particulado atmosférico en la zona cerámica de Castellón, la identificación de las fuentes emisoras y la evaluación del impacto de la implantación de medidas correctoras en algunas instalaciones industriales sobre la calidad de aire. Con ello se pretende establecer metas de calidad de aire y elaborar un plan de actuación conducente a la reducción de las emisiones y consecuentemente a la mejora de la calidad del aire.Se ha realizado una recopilación de la información relativa a la dinámica atmosférica de la zona, que regula la dispersión y transporte de contaminantes. Así, la dinámica atmosférica se caracteriza por presentar dos situaciones típicas, en invierno se rige por la circulación sinóptica adaptada a la orografía, predominando los vientos de componente NW; en verano existen circulaciones mesoescalares de periodicidad diaria (brisas de mar y de tierra, brisas de valle y de montaña), de modo que durante el día predominan los vientos de componente ESE-SSE (brisa marina), mientras que en el periodo nocturno predominan los vientos de componente NW (derrame nocturno).Para la selección de las estaciones de muestreo para el estudio de la calidad de aire de la zona, se realizaron dos campañas intensivas de muestreo en verano de 2002 e invierno de 2002-2003. Dichas campañas consistieron en el muestreo y análisis químico de PM10 en diez estaciones de la zona, tras las cuales se seleccionaron cuatro estaciones como representativas de los niveles y composición de PM10 para el estudio en continuo 2002-2005: L'Alcora-PM, Vila-real, Onda y Borriana-residencia. Además, se han considerado datos de PM10 obtenidos en dos estaciones adicionales: Almassora y Borriana-rural.Durante el periodo 2002-2005, los niveles de PM10 fueron relativamente homogéneos y constantes en las estaciones seleccionadas de la zona de estudio (33-37 µg/m3 como media anual en estaciones urbanas y 25-29 µg/m3 en la estación suburbana de Onda). Los niveles de Onda son inferiores a los del resto de estaciones debido a su localización en una subcuenca ligeramente aislada de la cuenca del Millars (que domina el transporte de contaminantes de la zona de mayor densidad industrial), lo que provoca que no esté tan afectada por las emisiones de la zona industrial. Los niveles registrados en Borriana-rural y Almassora (32-38 µg/m3 de PM10) son similares a los de las estaciones urbanas, a pesar de tratarse de estaciones suburbanas, lo cual se debe probablemente a su localización, donde reciben los contaminantes desde la zona industrial debido a la dinámica atmosférica predominante (con brisas de componente NW principalmente durante la noche). Ello se demuestra por los mayores niveles de PM10 registrados en Borriana-rural y Almassora durante la noche que durante el día.Los niveles de PM10 registrados en la zona de estudio se han comparado con otras estaciones similares sin elevada influencia industrial, observando un exceso de entre 3 y 6 µg/m3 de PM10.En Onda, una elevada proporción (60%) de las superaciones del valor límite diario de PM10 fueron debidas a aportes naturales de material particulado, mientras que en L'Alcora-PM, Vila-real y Borriana-residencia, muchas de las superaciones del valor límite diario (60-70%) se debieron a episodios de contaminación local y/o condiciones meteorológicas adversas. Borriana-rural y Almassora están en una situación intermedia.Los niveles medios de PM2.5 durante el periodo 2003-2005 fueron de 19 µg/m3 en Onda y de 24 µg/m3 en L'Alcora-PM y Vila-real. No obstante, el número de datos de PM2.5 es muy inferior al de PM10. El ratio PM2.5/PM10 es de 0.7 en todas las estaciones. Se ha determinado que esta granulometría fina se debe a la presencia en relativamente elevadas concentraciones de materia mineral en PM2.5.La comparación de los niveles de PM2.5 registrados en L'Alcora-PM y Vila-real con los niveles registrados en estaciones urbanas de España sin elevada influencia industrial indica que existe un exceso de unos 3-4 µg/m3 de PM2.5.El componente mayoritario tanto de PM10 como de PM2.5 en el área de estudio es la materia mineral (o crustal). La materia mineral supone entre 28 y 51% de la masa total de PM10 y entre 29 y 42% de la masa total de PM2.5, siendo máxima su contribución en L'Alcora. Los niveles de materia mineral en PM10 registrados en la zona de estudio son entre 3 y 7 µg/m3 superiores a los registrados en estaciones similares españolas sin elevada influencia industrial y en PM2.5 el exceso es de entre 3 y 5 µg/m3.Dado el exceso de masa total de PM10 y PM2.5 y de materia mineral en ambas fracciones (por comparación de los niveles de la zona de estudio con los registrados en otras estaciones urbanas y suburbanas de España), y conociendo el grado de implantación de sistemas de depuración en las instalaciones industriales de la zona, se ha establecido una meta de reducción de entre 3 y 5 µg/m3 en las medias anuales de PM10 y de entre 2 y 3 µg/m3 en las medias anuales de PM2.5 en las estaciones urbanas de la zona de estudio. Dicha reducción se basa fundamentalmente en la reducción de los niveles de materia mineral.En cuanto a la variación estacional de los componentes de PM10, la materia mineral no muestra ninguna tendencia definida, dado que los episodios de contaminación y los aportes naturales de este componente tienen lugar a lo largo de todo el año. El origen antrópico de este componente se confirma por el descenso de sus niveles durante los fines de semana, debido a una menor actividad industrial y de tráfico. Los niveles de OM+EC, principalmente emitido por el tráfico, muestran máximos en invierno y mínimos en verano, debido a las condiciones de menor dispersión en invierno, que favorecen la acumulación de contaminantes en las cercanías de los focos emisores. Los niveles de sulfato son superiores en verano que en invierno, como cabía esperar, dada la mayor velocidad de conversión del SO2 en verano (ampliamente documentada) y dado el régimen de brisas predominante en verano en la zona de estudio, que facilita el transporte de las emisiones del complejo industrial costero hacia las estaciones del interior. El resto de componentes mayoritarios no muestran patrones estacionales definidos a lo largo del año. No obstante, los niveles de V, Ni y Na son superiores en verano que en invierno, debido a la brisa marina diurna que tiene lugar durante el verano, que transporta el V y Ni (emitidos por el complejo industrial costero) y el Na marino hacia el interior.La evaluación de los niveles de elementos traza en PM10 ha permitido identificar As, Pb, Zn, Zr y Tl como trazadores de las emisiones cerámicas (incluyendo fabricación de fritas) en el periodo y zona de estudio. Se han identificado estos elementos por comparación de los niveles en la zona de estudio con los registrados en otras zonas sin elevada influencia industrial. Además, los elementos cuyas elevadas medias anuales se deben a episodios esporádicos e intensos (y no a niveles elevados de manera constante a lo largo del año) y aquellos con medias anuales inferiores a 3 ng/m3 no se han considerado para la identificación de los elementos trazadores.La estación de Borriana tiene una mayor influencia de focos industriales, como lo indican los niveles de elementos traza registrados superiores a los registrados en el resto de estaciones de la zona.La interpretación de la variabilidad diaria de los niveles de los elementos traza, así como la revisión de la bibliografía referente a posibles perfiles químicos de emisión ha permitido identificar las principales fuentes de los elementos traza más relevantes en la zona de estudio:- Zr, Zn, Pb, As, Tl, Ba y Cs: uso y fabricación de componentes de esmaltes (incluyendo fabricación de fritas cerámicas).- Se, Ce, Cd y Cr: uso y fabricación de determinados pigmentos cerámicos.- Sb: generalmente asociado al tráfico, aunque puede proceder del uso y fabricación de determinados pigmentos cerámicos.- Rb, Li, La, Sc y Pr: emisiones de materia mineral (principalmente generadas en la fabricación de baldosas cerámicas).- Co: emisiones de materia mineral y uso y fabricación de determinados pigmentos cerámicos.- Cu: tráfico. - Mn: generalmente asociado al tráfico, aunque en la zona de estudio está asociado también con la materia mineral.- V: central térmica y planta petroquímica.- Ni: central térmica y planta petroquímica, aunque puede proceder también del uso y fabricación de determinados pigmentos cerámicos.Durante el periodo de estudio (2002-2005) se ha registrado un descenso de los niveles de Li, Zn, As, Rb, Cs, Ba, La y Pb en L'Alcora, Vila-real y Onda (especialmente desde mediados de 2004), que se puede atribuir a la progresiva implantación de medidas correctoras en algunas instalaciones de la industria cerámica (principalmente en la etapa de fusión para la fabricación de fritas) para cumplir los requisitos derivados de la IPPC.Se ha realizado un análisis de componentes principales seguido de una regresión multilineal, que permite identificar y cuantificar las fuentes de PM10. Se han identificado cinco factores comunes como fuentes de PM10 en el área de estudio: mineral, fondo regional, industrial 1, tráfico y aerosol marino.El factor mineral está caracterizado por la contribución de Al2O3, Ca, K, Mg, Fe, Ti, Li, Rb, Sr, Y, La, Pr, Nd y Mn y la elevada correlación de estos elementos y compuestos con los niveles de PM10. Este factor incluye varias fuentes: industria cerámica (principalmente las etapas emisoras de material arcilloso), transporte de materiales pulverulentos, extracción de arcillas, intrusiones de masas de aire africanas y resuspensión del suelo. El factor de fondo regional está caracterizado por la contribución de SO42-, NH4+, V y Ni, y una elevada correlación de estos elementos y compuestos con los niveles de PM10. Este factor incluye, además del fondo regional, la influencia del complejo industrial costero. El factor industrial 1 está caracterizado por la contribución de K, Zn, As, Rb, Cs, Tl y Pb y se atribuye al uso y fabricación de componentes de esmaltes cerámicos, principalmente la fabricación de fritas. El factor tráfico está caracterizado por la contribución de OC+EC y NO3-. Finalmente, el aerosol marino está caracterizado por la contribución de Na. Además, se ha identificado un segundo factor mineral en Borriana, asociado a las emisiones del suelo y un segundo factor industrial (industrial 2) en L'Alcora, Vila-real y Borriana, caracterizado por la contribución de Zr, atribuible a un conjunto de fuentes emisoras de este elemento, entre las que se encuentra la fabricación de fritas cerámicas.La contribución del factor mineral es similar en las cuatro estaciones, variando entre 9 y 11 µg/m3 y se ha mantenido relativamente constante a lo largo del periodo de estudio, ya que los cambios significativos en las emisiones canalizadas de la industria cerámica (una de las principales fuentes de material mineral) tuvieron lugar antes del comienzo del presente estudio (principios de 2002). La contribución del factor industrial 1 se ha estimado en 4-5 µg/m3 en Vila-real, L'Alcora y Borriana y en 2 µg/m3 en Onda. Dicha contribución se ha reducido notablemente a lo largo del periodo de estudio pasando a 0.3 µg/m3 en Onda y 1.2-1.4 µg/m3 en L'Alcora y Vila-real en 2005. No obstante, la contribución de dicha fuente en Borriana en 2005 fue aún relativamente importante, suponiendo 4 µg/m3.Además, se ha realizado la contribución de fuentes a los niveles de los distintos compuestos y elementos analizados en PM10. Se ha obtenido que As, Pb, Zn y Tl son emitidos principalmente por la fuente industrial 1, más del 68, 58 y 61% para As, Pb y Zn, respectivamente, no siendo la contribución tan elevada a los niveles de Tl, lo cual indica que este elemento es aportado en menor medida por otras fuentes. El Zr es aportado por distintas fuentes, la mayoría relacionadas con la industria cerámica.Se han calculado las emisiones de PM10 anuales generadas por el conjunto de instalaciones industriales cerámicas (incluyendo fabricación de baldosas y de fritas) desde el año 2000 al 2006. La emisión de PM10 generada durante el almacenamiento y manipulación de materias primas del soporte (emisiones difusas) no ha variado significativamente a lo largo del periodo de estudio, ya que la implantación de medidas correctoras de alto rendimiento ha sido moderada. Las emisiones canalizadas de partículas procedentes de la fabricación de baldosas cerámicas disminuyeron de 2001 a 2002, permaneciendo posteriormente relativamente constantes. Las emisiones generadas en la fabricación de fritas cerámicas han disminuido un 90% en 2006 con respecto a las de 2000, siendo el descenso más pronunciado a lo largo de 2004. En julio de 2006, las emisiones de PM10 totales generadas por el conjunto de instalaciones cerámicas son de 5250 Tm/año, de las cuales el 34% corresponde a emisiones difusas, el 3% a las emisiones generadas en la fabricación de fritas y el 63% restante corresponde a emisiones canalizadas de la fabricación de baldosas cerámicas, entre las cuales destaca la etapa de atomización (que supone un 60% de las emisiones canalizadas). La reducción potencial en caso de que se implantaran las Mejores Técnicas Disponibles en todas las instalaciones es de unas 3200 Tm/año de PM10, basada principalmente en la reducción de las emisiones difusas (52%) y de las generadas en la etapa de atomización (36%).Se ha estudiado la correlación entre la evolución de las emisiones generadas con los niveles de determinados contaminantes en aire ambiente. Se ha observado que la evolución de los niveles de As, Pb, Zn y Cs en aire ambiente es paralela a la evolución de la emisión de PM10 procedente de la fabricación de fritas, mostrando un claro descenso a lo largo del periodo 2002 a 2006. Ello confirma que los elementos traza indicados presentes en aire ambiente tienen su principal origen en las emisiones generadas en la fabricación de fritas. Por otra parte, los niveles de materia mineral en aire ambiente se han mantenido relativamente constantes a lo largo del periodo de estudio, al igual que las emisiones de PM10 de composición principalmente mineral (almacenamiento y manipulación de materias primas del soporte de baldosas, molienda, atomización, prensado y secado).A partir de todos los resultados obtenidos, se han identificado unos niveles meta para determinados contaminantes, que han de interpretarse como niveles medios anuales deseables en la zona de estudio. Así, se identifican 30 µg/m3 y 20 µg/m3 como niveles meta para PM10 y PM2.5, respectivamente. En cuanto a los elementos traza, los niveles meta identificados son: 2 ng/m3 de As, 1 ng/m3 de Cd, 5 ng/m3 de Ni, 80 ng/m3 de Pb, 100 ng/m3 de Zn, 15 ng/m3 de Zr y 1 ng/m3 de Tl, como medias anuales.Teniendo en cuenta los resultados expuestos, se proponen una serie de estrategias a seguir para la reducción de los niveles de PM10 (principalmente medidas para la reducción de las emisiones de materia mineral procedente de la fabricación de baldosas cerámicas) y de algunos elementos traza en aire ambiente (principalmente la reducción de las emisiones procedentes de la fabricación de fritas, esmaltes y pigmentos cerámicos). Algunas de estas medidas son: a) realización del almacenamiento y manipulación de materias primas del soporte de baldosas en instalaciones cerradas; b) pavimentación y limpieza de los viales de circulación; c) mantenimiento de los camiones para evitar pérdidas de carga y limpieza de bajos y neumáticos a la salida de las empresas; d) instalación de filtros de mangas en los atomizadores y hornos de fusión para la fabricación de fritas; f) reducción de utilización de materias primas con metales como impurezas o como componentes. / Pollution due to atmospheric particulate matter has been shown to have a considerable impact on health, climate, ecosystems, buildings and visibility.Legislation on the levels of atmospheric particulate matter has undergone changes in recent years. The implementation of the Directive 1999/30/CE has brought about changes in the control of air quality by regulating PM10, and by establishing stricter limits. Moreover, PM2.5 will also be regulated (Proposal of the Directive Clean Air For Europe of October 2006). As regards emissions of particulate matter, the Directive 1996/61/CE, IPPC, has brought about significant changes to the previous legislation.Prior studies on the ceramic producing area of Castellón showed that levels of particulate matter and some trace elements were relatively high.A detailed study was therefore carried out in the period 2002-2005 to assess the levels and composition of particulate matter in the ceramic zone of Castellón, identify emission sources and to evaluate the impact on air quality of the implementation of corrective measures in some industrial premises. Thus, it was sought to establish goals of air quality and to devise a plan of action to reduce emissions and thereby improve air quality.Data on atmospheric dynamics of the study area was collected given its bearing on the dispersion and transport of pollutants. Thus, atmospheric dynamics is characterised by two situations. In winter, it is dominated by the synoptic circulation adapted to the orography, with the prevalence of NW winds. In summer, there are mesoscale circulations of daily periodicity (sea and land breeze, valley and mountain breeze), so that ESE-SEE winds prevail during the day (sea breeze), while NW winds prevail during the night (nocturnal drainage).For the selection of the monitoring sites to study the air quality of the area, two intensive campaigns were carried out in the summer 2002 and in the winter 2002-2003. These campaigns consisted in sampling and chemical analysis of PM10 at ten sites in the area. Subsequently, four sites were selected as representative of the PM10 levels and composition for use in the continuous study 2002-2005: L'Alcora-PM, Vila-real, Onda and Borriana-residencia. Moreover, data of PM10 recorded at two additional sites (Almassora and Borriana-rural) were used.During the period 2002-2005, the levels of PM10 were relatively homogeneous and constant at the selected sites of the study area (33-37 µg/m3 as annual means at urban sites and 25-29 µg/m3 at the subrban site of Onda). The levels at Onda are lower than those at the other sites due to the location of this site in a sub-basin slightly isolated from the Millars basin (which dominates the transport of pollutants from the main industrial area) with the result that it is less influenced by industrial emissions. The levels at Borriana-rural and Almassora (32-38 µg/m3 of PM10) were similar to those at the urban sites, although they are suburban sites. This is probably due to their location, which receives more pollutants from the industrial zone owing to the atmospheric dynamics (with NW breezes mainly during the night). This is demonstrated by the higher leveles of PM10 at Borriana-rural and Almassora during the night than during daytime.The levels of PM10 recorded in the study area were compared with those recorded in other zones of Spain without a high industrial influence, observing an excess of 3 to 6 µg/m3 of PM10.At Onda, a high proportion (60%) of the exceedances of the daily limit value of PM10 were due to natural episodes, whereas at L'Alcora-PM, Vila-real and Borriana-residencia, a high number of the exceedances of the daily limit value (60-70%) were due to local pollution episodes and/or adverse meteorological conditions. Borriana-rural and Almassora were in an intermediate situation.The mean levels of PM2.5 during the period 2003-2005 were 19 µg/m3 at Onda and 24 µg/m3 at L'Alcora-PM and Vila-real. Nevertheless, there were fewer PM2.5 than PM10 data. The ratio PM2.5/PM10 was 0.7 at all the sites. This fine granulometry was due to the presence of high concentrations of mineral matter in PM2.5.The comparison of the PM2.5 levels recorded at L'Alcora-PM and Vila-real with those recorded at urban sites in Spain without a high industrial influence indicates that there was an excess of about 3-4 µg/m3 of PM2.5.The main component of both PM10 and PM2.5 was mineral matter. Mineral matter accounted for 28-51% of the bulk PM10 and for 29-42% of the bulk PM2.5, with the highest contribution at L'Alcora. The levels of mineral matter in PM10 in the study area were between 3 and 7 µg/m3 higher than those recorded at similar Spanish sites without a high industrial influence, and in PM2.5 the excess was between 3 and 5 µg/m3.Given the excess of bulk mass of PM10 and PM2.5 and of mineral matter in both fractions (comparing levels of the study area with those recorded at other urban and suburban sites of Spain), and given the knowledge of the degree of implementation of corrective measures in the industrial premises of the area, it is possible to establish goals of reduction between 3 and 5 µg/m3 in the annual mean of PM10 and of 2-3 µg/m3 in the annual mean of PM2.5 at urban sites. This reduction is mainly based on the reduction of the mineral load.As for the seasonal variation of the PM10 components, the mineral matter showed no clear pattern because of the random distribution of the pollution episodes and the occurrence of natural contributions of mineral material throughout the year. The anthropogenic origin of this component was confirmed by lower levels during the weekends given the reduction in industrial activity and traffic. The levels of OM+EC, mainly emitted by traffic, showed a maximum in winter and a minimum in summer owing to the lower dispersive conditions in winter, which favour the accumulation of pollutants in the surroundings of the emission sources. The sulphate levels were higher in summer than in winter, as expected, given the higher rate of conversion of SO2 in summer (amply documented) and given the prevalent breeze regime in summer in the study area. This breeze regime brings about the transport of emissions of the industrial estate located on the coast to the interior. The remaining major components showed no clear pattern. Nevertheless, levels of V, Ni and Na were higher in summer than in winter because of the diurnal sea breeze in summer that transports V and Ni (emitted by the coastal industrial estate) and the marine Na to the interior. The evaluation of the levels of trace elements in PM10 allowed the identification of As, Pb, Zn, Zr and Tl as tracers of ceramic emissions (including frit manufacture) in the area of study from 2002 to 2005. These elements were identified by comparing the levels recorded in the study area with those registered in other zones without a high industrial influence. Moreover, the elements with annual mean levels lower than 3 ng/m3 and the elements with high annual mean levels due to sporadic episodes (and not due to high levels throughout the year) were not considered for the identification of the tracer elements.The Borriana site underwent a higher influence of industrial sources as indicated by the higher levels of trace elements at this site than those recorded at the other sites in the area.Interpretation of the daily variability of the levels of trace elements together with the review of the literature on chemical profiles of emission sources allowed the identification of the main sources of the most relevant trace elements in the area:- Zr, Zn, Pb, As, Tl, Ba and Cs: manufacture and use of glaze components (including frit manufacture).- Se, Ce, Cd y Cr: manufacture and use of some ceramic pigments.- Sb: generally associated with traffic although it may be emitted by the manufacture and use of some ceramic pigments.- Rb, Li, La, Sc y Pr: emissions of mineral matter (mainly generated in the manufacture of ceramic tiles).- Co: emissions of mineral matter and manufacture and use of some ceramic pigments.- Cu: traffic. - Mn: generally associated with traffic although in the study area it is associated with mineral matter.- V: power plant and petrochemical plant.- Ni: power plant and petrochemical plant although it may be emitted by the manufacture and use of some ceramic pigments.During the study period (2002-2005), a decrease in the levels of Li, Zn, As, Rb, Cs, Ba, La y Pb was recorded at L'Alcora, Vila-real and Onda (especially from mid 2004). This decrease can be attributed to the progressive implementation of corrective measures in some plants of the ceramic industry (mainly in the fusion stage for the manufacture of frits) in order to meet the requirements of the IPPC.A principal component analysis followed by a multilinear regression, which allowed the identification and quantification of the sources of PM10, was carried out. Five common factors were identified as sources of PM10 in the study area: mineral, regional background, industrial 1, traffic and sea spray.The mineral factor is characterised by the contribution of Al2O3, Ca, K, Mg, Fe, Ti, Li, Rb, Sr, Y, La, Pr, Nd and Mn and by the high correlation of these elements and components with the levels of PM10. This factor includes sources such as: ceramic industry (mainly the stages emitting mineral matter), transport of powdery materials, clay extraction, African intrusions and soil resuspension. The regional background factor is characterised by the contribution of SO42-, NH4+, V and Ni, and a high correlation of these elements and components with the levels of PM10. This factor includes, in addition to the regional background, the influence of the industrial estate on the coast. The industrial 1 factor is made up of K, Zn, As, Rb, Cs, Tl and Pb and is attributed to the manufacture and use of glaze components, mainly the manufacture of ceramic frits. The traffic factor is characterised by the contribution of OC+EC and NO3-. Finally, the sea spray is characterised by the contribution of Na. Moreover, a second mineral factor was identified at Borriana, associated with the soil emissions, and another industrial factor (industrial 2) was identified at L'Alcora, Vila-real and Borriana, characterised by the contribution of Zr, attributed to some sources of this element, including the manufacture of frits.The contribution of the mineral factor was similar at the four sites, varying between 9 and 11 µg/m3, and was relatively constant over the study period given that the significant changes in the channelled emissions of the ceramic industry (one of the main sources of mineral matter) occurred prior to this study (2002). The contribution of the industrial 1 factor was estimated at 4-5 µg/m3 at Vila-real, L'Alcora and Borriana, and at 2 µg/m3 at Onda. This contribution was reduced significantly over the study period, attaining 0.3 µg/m3 at Onda and 1.2-1.4 µg/m3 at L'Alcora and Vila-real in 2005. Nevertheless, the contribution of this source at Borriana in 2005 was still relatively important (4 µg/m3).Moreover, the source contribution to the levels of each element and compound analysed in PM10 was calculated. More than 68%, 58% and 61% of As, Pb and Zn, respectively, was emitted by the source industrial 1, whereas the contribution to Tl levels was not so elevated, which indicated that this element was apportioned to a lower degree by other sources. The contribution to levels of Zr showed that this element was emitted by different sources, the majority of which were related to the ceramic industry.The emissions of PM10 generated by the ceramic plants were calculated from 2000 to 2006, including tile and frit manufacture. The emission of PM10 from the storage and handling of raw materials for the tile body (fugitive emissions) did not vary significantly over the study period given that the implementation of corrective measures of high efficiency was limited. The channelled emissions of particulate matter from the manufacture of tiles dropped from 2001 to 2002, remaining relatively constant thereafter. The emissions generated in the manufacture of frits underwent a reduction of 90% in 2006 with respect to the emissions in 2000; this decrease was more marked throughout 2004. In July 2006, the amount of PM10 emitted by the ceramic plants was 5250 tonnes/year, of which 34% were fugitive emissions, 3% were generated by the manufacture of frits, and the remaining 63% were channelled emissions of the manufacture of tiles, with a high contribution (60%) of the emissions from the spray drying stage. If the Best Available Techniques were implemented in all the ceramic plants, the potential reduction would be 3200 tonnes/year of PM10, mainly based on the reduction of the fugitive emissions (52%) and the emissions from the spray drying stage (36%).The correlation between the evolution of the generated emissions and the levels of some pollutants in ambient air was studied. It was observed that the evolution of levels of As, Pb, Zn and Cs in ambient air was parallel to the evolution of the emission of PM10 from the manufacture of frits with a marked decrease over the period 2002 to 2006. This confirmed the view that the main source of these trace elements in ambient air was the manufacture of frits. On the other hand, the levels of mineral matter in ambient air as well as the emissions of PM10 of mineral composition (emitted during storage and handling of raw materials of the tile body, milling, spray drying, pressing and drying) remained relatively constant over the study period.Based on these results, goal levels for some components were identified, and these should be interpreted as the desirable mean annual levels in the study area. Thus, goal levels of PM10 and PM2.5 are 30 µg/m3 and 20 µg/m3, respectively. As regards trace elements, goal levels are: 2 ng/m3 of As, 1 ng/m3 of Cd, 5 ng/m3 of Ni, 80 ng/m3 of Pb, 100 ng/m3 of Zn, 15 ng/m3 of Zr, and 1 ng/m3 of Tl, as annual means.In the light of our findings, a number of strategies to reduce levels of PM10 and some trace elements are suggested. Thus, some measures to reduce mineral matter emissions from tile manufacture (for the reduction of PM10 levels) and to cut down emissions from frit, glaze and pigment manufacture (for the reduction of trace elements levels) are recommended. Some of these measures are as follows: a) storage and handling of raw materials for the tile body in closed premises; b) paving and washing of roads in the proximity of the factories; c) maintenance of lorries to avoid load loss and washing of truck wheels at the exit of industrial premises; d) implementation of bag filters in spray dryers and fusion kilns for frit manufacture; and f) reduction in the use of raw materials containing heavy metals as impurities or as main components.

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