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Ecologica - Los Retos Ambientales de la Ciudad de Mexico

EL OZONO Y OTROS CONTAMINANTES FOTOQUIMICOS EN LA CIUDAD DE MEXICO
Humberto Bravo A.

INTRODUCCIóN

La contaminacion atmosferica fotoquimica en la Zona Metropolitana de la Ciudad de Mexico (ZMCM), representada principalmente por el ozono y las particulas suspendidas menores a 10 micras de diametro, constituye un gran problema que afecta la salud de sus habitantes y cuya solucion ha sido retrasada. Lo anterior como consecuencia de aplicar una serie de acciones de tipo "prueba y error" en las cuales el conocimiento cientifico sobre las causas, formacion, transporte y transformacion del ozono en la atmosfera no ha sido aplicado con el rigor y seriedad que requieren estrategias de control que sean adecuadas a las condiciones naturales, tecnicas, sociales, economicas y culturales de nuestro pais.

Segun el Instituto Nacional de Ecologica, en las 12 medidas para enfrentar el problema de la contaminacion por ozono en la ZMCM, hasta junio de 1994 se habian invertido poco mas de 1,400 millones de dolares, sin que a la fecha se observen mejoras substanciales en la calidad del aire. Por ello, es importante asimilar los errores y aciertos registrados a fin de plantear lineamientos que lleven a un mejor aprovechamiento de los recursos invertidos y cumplir con el compromiso social de asegurar una calidad del aire satisfactoria para los mexicanos.

ANTECEDENTES

Los mecanismos de formacion, transporte y distribucion del ozono y de las particulas secundarias en la atmosfera urbana, dependen de una combinacion de los siguientes factores fisicos: topografia, meteorologia, clima y posicion geografica, asociados con emisiones de precursores: oxidos de nitrogeno e hidrocarburos reactivos. Con el suministro de combustibles no adecuados para su uso en la ZMCM, se complementan todos los elementos para que nuestra atmosfera pueda fungir como un gran reactor, en el que todas las condiciones de alimentacion de reactivos estan dadas para que los fenomenos fisicos naturales locales funcionen como agitadores de esa mezcla reaccionante y la radiacion solar actue como activador energetico de la misma.

SITUACIóN

Para resolver el problema, se definieron politicamente dos acciones de control: reducir el plomo y el So2 atmosferico ya que el plomo contenido en las particulas suspendidas totales se encontraba muy por arriba del nivel recomendado (1.5 mg/m3/promedio aritmetico trimestral). Asimismo, se presentaban efectos en la salud de la poblacion. El principal emisor de plomo era el uso de gasolinas con concentraciones muy altas de tetraetilo de plomo. Como los niveles de bioxido de azufre se encontraban muy por arriba de los niveles maximos recomendados en la norma de Calidad de Aire Mexicana, se decreto tambien la reduccion del uso de combustibles con alto contenido de azufre (combustoleo); se recomendo tambien el uso de gas natural como combustible alterno en las termoelectricas localizadas dentro de la Cuenca.

Cabe señalar que el problema de ozono en Los Ángeles surge en los años cuarenta por desconocerse el efecto en la contaminacion atmosferica por las emisiones vehiculares, estancamiento atmosferico y radiacion solar. En cambio, en la ZMCM surge treinta años despues por la falta de atencion a la experiencia internacional y a la irresponsabilidad de funcionarios en no aceptar recomendaciones, sugerencias e, incluso, llamadas de atencion sobre la contaminacion fotoquimica en la Cuenca de Mexico.

Asi, al aplicar en la segunda mitad de 1986 una medida de control de contaminacion por plomo en la ZMCM (reducir el tetraetilo de plomo en las gasolinas), nuestras autoridades pasaron por alto la experiencia de otros paises y programaron a corto y mediano plazo la substitucion de combustibles con plomo y la introduccion paulatina de vehiculos con convertidor catalitico e infraestructura de servicio; a la vez, el cambio gradual en las refinerias de los procesos de produccion de gasolinas con nuevas formulaciones sin tetraetilo de plomo.

Como consecuencia inmediata de estas acciones se incrementan las emisiones de hidrocarburos reactivos a la atmosfera y de oxidos de nitrogeno: la "nueva" gasolina, con niveles de plomo mas bajos, tiene un mayor contenido de hidrocarburos reactivos o bien los gases de combustion son mas reactivos con el fin de restituir el octanaje perdido. A pesar de que en la Memoria de Labores de PEMEX de ese año literalmente aparecia dicha accion como parte de la politica de cambio de combustibles con menor plomo, los funcionarios responsables del cuidado del ambiente de dicha empresa, e incluso asesores cientificos oficiales, negaron sistematicamente este hecho, asi como la responsabilidad de la paraestatal en el nuevo problema ambiental. Obviamente bajaron los niveles de plomo en la atmosfera, pero el precio fue la aparicion de niveles de ozono a una magnitud y frecuencia antes no conocidos y que aun sufrimos.

La evolucion historica de esos niveles por arriba de la Norma Mexicana de Calidad del Aire para ozono (0.11 ppm maximo en 1 hora) antes del cambio de la gasolina, y despues hasta 1995, se documenta en los trabajos de monitoreo efectuados por la Seccion de Contaminacion Ambiental del Centro de Ciencias de la Atmosfera de la UNAM. La deteccion de este problema llevo a que esta institucion notificara y pusiera sobre aviso a las autoridades responsables en ese momento sobre el peligro potencial que se avecinaba si no tomaban las medidas adecuadas. Consistian en instrumentar un control estricto de los niveles de tetraetilo de plomo y de olefinas en las gasolinas, ya que se tenian suficientes evidencias de que, al no contar la flota vehicular de la ZMCM de ese entonces con ningun dispositivo para controlar las emisiones de precursores de ozono, los productos de combustion y los vapores de esta nueva formulacion estaban generando hidrocarburos con mayor potencial reactivo. Esta recomendacion fue acompañada, incluso, de otra para controlar las emisiones evaporativas de gasolinas en terminales de distribucion y almacenamiento y en las estaciones de servicio.

Tambien a fines de 1986 se anuncio que las termoelectricas localizadas en el Valle de Mexico cambiarian su combustible de combustoleo por gas natural a fin de reducir los niveles de bioxido de azufre. Esta medida dio el resultado previsto en cuanto a la reduccion de este contaminante. Sin embargo, nuevamente la falta de un estudio adecuado de las consecuencias de un cambio de combustible en las emisiones producto de una combustion a alta temperatura, dio por fruto el incremento sensible en las emisiones de oxidos de nitrogeno. La combinacion de hidrocarburos reactivos con los nuevos niveles de oxidos de nitrogeno, favorecio en mayor escala la frecuencia de ocurrencia de mas niveles altos de ozono y de aerosoles (nitratos).

En el verano de 1988 se establece el programa de verificacion vehicular cuya primera etapa se vio rodeada por una falta de conocimientos tecnicos de los verificadores asi como de gran corrupcion, lo cual hizo inefectivo este programa, al menos hasta 1990.

En el invierno de 1989-90 se decreta como definitivo el "Hoy no circula" con el proposito de disminuir de la noche a la mañana la emision del 20% de contaminantes de la flota vehicular de la ZMCM. Fueron inutiles las recomendaciones y llamadas de atencion de los especialistas en el tema y de otros sectores de la sociedad, acerca de que el programa se aplicara solo temporalmente, dando por resultado un incremento notable de vehiculos pre-1990 en su mayoria en circulacion.

Finalmente, en 1990 el gobierno de la ciudad de Mexico acepta la existencia del problema y establece un Programa Integral de Control de la Contaminacion Atmosferica (PICCA) en el cual se fijan en una primera fase 41 compromisos entre los diversos sectores de la sociedad.

Se inicia la venta de gasolina Magna Sin la cual solo debe consumirse en vehiculos equipados con convertidores cataliticos. Al inicio del programa para introducir este combustible, se enfrentaron los siguientes escenarios.

Primero, los autos particulares equipados con convertidores eran en su primer año relativamente pocos contra un numero varias veces mayor de taxis y microbuses denominados "ecologicos". Segundo, a pesar de que las autoridades y PEMEX conocian que estos transportes publicos tenian un promedio de recorrido de hasta 150 km./dia, y por lo mismo un requerimiento de combustible constante y mayor, se descuido significativamente el abasto de Magna Sin, lo que obligo a que una gran mayoria tuviese que consumir gasolina con plomo en mas de una ocasion (lo cual envenena el convertidor catalitico), situacion dada a conocer a la opinion publica por los diferentes medios. Por otro lado, se detecto que un porcentaje importante de operadores de transporte publico con vehiculos con convertidor, cargaban gasolina con plomo en lugar de Magna Sin en sus unidades. Por dos razones: la primera; resultaba mas economico cargar gasolina sin plomo; y segunda, no existe ninguna accion legal hacia quien realizase esta accion, ni hacia el operador del vehiculo ni para el despachador del combustible.

La combinacion de estos escenarios hizo que un buen numero de los vehiculos equipados con convertidor a partir de 1990, funcionaran con una eficiencia baja, pues el plomo de la gasolina que por necesidad tuvieron que cargar en algun momento de ese año enveneno los metales nobles del dispositivo. La consecuencia ambiental fue la emision sin control de NOx e hidrocarburos reactivos.

Es importante recalcar que los 1,400 millones de dolares invertidos hasta la fecha en medidas directas para controlar del problema del ozono solo han sido efectivos para bajar temporalmente la frecuencia de ocurrencias de picos de este contaminante, ahora presente en toda la ZMCM. La calidad del aire no es mejor.

Tomando como base los conocimientos existentes sobre contaminacion atmosferica fotoquimica, es posible establecer los siguientes razonamientos aplicados al caso de la ZMCM:

La relacion de la concentracion de hidrocarburos reactivos con la concentracion de oxidos de nitrogeno ha sido reconocida finalmente en Mexico, como herramienta para definir y entender el problema de la produccion de ozono en la atmosfera.

El kilometraje acumulado en los vehiculos de modelo posterior a 1991 (casi una tercera parte de todos los que existen en la ZMCM), es cada vez mayor y por consecuencia el deterioro de sus convertidores es paulatino. Surge entonces la necesidad de un cambio de tales dispositivos que en las condiciones economicas actuales no esta al alcance de muchos propietarios.

Se debera tener cuidado en no adicionar indiscriminadamente MTBE, TAME o manganeso (MMT) como aditivos en gasolinas sin plomo Incluso es necesario re-estudiar el porcentaje optimo a adicionar para no seguir contribuyendo con emisiones de formaldehido a la atmosfera, por ser un compuesto organico con uno de los mayores potenciales de formacion de ozono.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. Existe un problema ambiental grave respecto a la contaminacion atmosferica por ozono y particulas suspendidas menores a 10 micras en la ZMCM, Guadalajara y Monterrey.

2. El problema de la contaminacion fotoquimica afecta a casi el 80% de la poblacion localizada en la ZMCM. A pesar del alto costo de las medidas implementadas para controlarla, solo han llevado a que los niveles pico de ozono por arriba de 0.30 ppm disminuyan en su frecuencia de ocurrencia, manteniendose un promedio anual mayor de mil horas (violaciones) a la Norma de Calidad para ozono desde 1989. Adicionalmente, las particulas menores a 10 micras, consecuencia secundaria de las reacciones fotoquimicas, aun estan por arriba de su Norma de Calidad Anual, de 50 mg/m3.

3. Se deben aplicar medidas para controlar las emisiones de los precursores de la contaminacion atmosferica fotoquimica, acordes a la situacion economica actual y futura. Deben tomar como base, tanto las condiciones de la quimica atmosferica presente en las zonas metropolitanas, como la disposicion de recursos economicos por parte de la poblacion para acatar disposiciones de las autoridades con el fin de reacondicionar los vehiculos.

4. Se debe fortalecer y aplicar en el tiempo mas corto posible la reformulacion de las gasolinas en terminos de menor reactividad y vigilar los aditivos que se usan.

5. El uso indiscrimado de los aditivos MTBE, causa la emision de formaldehido a la atmosfera en la ZMCM, el cual es un organico precursor de ozono muy potente.

6. Es necesario establecer mecanismos para vigilar la eficiencia de los convertidores cataliticos en los vehiculos que ya lo tienen, asi como alentar programas de credito para reponer los ya ineficientes.

7. Al no ser posible la renovacion del parque vehicular, se debe buscar e incentivar la instalacion de dispositivos de control de bajo costo en la flota anterior a 1991 (que constituye las dos terceras partes de toda la que existe en la zona), que permitan asegurar una combustion mas eficiente; y como consecuencia, menor emision de contaminantes, ademas de un ahorro en el consumo del combustible.

8. Se debe acelerar la instalacion de controles de vapores de combustibles en las gasolineras. Esta medida garantiza una reduccion de aproximadamente el 10% en las emisiones de hidrocarburos. Ademas, no se justifica realizar mas estudios sobre cual tecnologia es mejor, pues han sido probadas ya en otros paises.

9. Se deben controlar a la brevedad posible las emisiones de oxidos de nitrogeno de las termoelectricas localizadas en la ZMCM, ya que esta es una alternativa segura para bajar los niveles de oxidos de nitrogeno en la atmosfera.

10. Las gasolinas deben ajustarse a una presion de vapor baja, optima para las condiciones de altitud de las ciudades mexicanas. Este factor fisico puede hacer que, aun con una presion de vapor baja, a una altitud mayor a 2000 m.s.n.m. sea inefectivo para controlar la volatilidad.

Por otro lado, debe buscarse disminuir el contenido de benceno en las gasolinas por su potencial toxico.

Es necesario establecer que cada region tiene diferentes caracteristicas de temperatura ambiente, presion atmosferica y ventilacion natural, por lo que definir un estandar unico de composicion de gasolina reformulada para todo el pais no asegurara una reduccion del problema fotoquimico y si puede acarrear problemas adicionales.

Se recomienda continuar con el programa de verificacion vehicular estableciendo mecanismos de vigilancia mas estrictos, tales como la verificacion externa de los macrocentros y de las unidades de verificacion. Se recomienda la verificacion anual.

Evaluar el impacto ambiental de las medidas para controlar la contaminacion atmosferica, antes de implementarlas. Estos estudios deberan ser revisados por la autoridad ambiental competente y, en caso favorable, ser aprobados. Lo anterior es aplicable a medidas tales como la reformulacion de combustibles en la ZMCM.

Es necesario establecer la responsabilidad penal correspondiente para funcionarios del sector publico y paraestatal que realicen ocultamiento, engaño, desvio de fondos o para beneficio personal; o utilicen o manipulen la correcta interpretacion de la calidad del aire y, como consecuencia, afecten con su actitud la salud de la poblacion.

Definitivamente, para llevar a cabo soluciones al problema de la contaminacion atmosferica en la ZMCM, es necesario contar con la voluntad politica al mas alto nivel, cosa que todavia no se ha dado.

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