ANTECEDENTES:

OBJETIVO GENERAL:

Estimar la ubicación de fuentes potenciales de emisión de policlorodibenzo-p-dioxinas y policlo-rodibenzofuranos (PCDD/Fs) que tendrían una determinada contribución sobre las concentracio-nes medidas en el aire ambiente de Celestún, Yucatán, México.

1 MIGUEL A. CAHUICH,

2 GERARDO GOLD BOUCHOT,

1 MARIA MILAGROSA PEREZ SANCHEZ,

1 GERMAN GIACOMAN VALLEJOS,

1 MARIA ROSA SAURI RIANCHO

1 Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Yucatán;

2 Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN - Unidad Mérida

APLICACIÓN DEL ANALISIS DE RETROTRAYECTORIAS DE VIENTO AL ESTUDIO DEL ORIGEN DE PCDD/Fs PRESENTES EN EL AIRE DE CELESTÚN, YUCATÁN

Objetivos específicos:

Construir retrotrayectorias de las parcelas de aire allegadas a un sitio receptor localiza-do en el municipio de Celestún, Yucatán.

Realizar el tratamiento y análisis de las retrotrayectorias generadas, mediante un análi-sis de las alturas de mezclado, análisis clúster y análisis de tiempos de residencia.

Identificar y ponderar las regiones geográficas donde se ubican potenciales fuentes de emisión de PCDD/Fs.

Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, impulsado por el Pro-grama de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.

Resultado de lo anterior, en 2008 inició la ope-ración de la primera red de monitoreo atmosfé-rico de PCDD/Fs en diversas localidades rura-les de México (incluyendo Celestún).

Importancia medioambiental de PCDD/Fs y efectos en la salud humana:

Tiempos de vida media atmosférica largos (5 días).

Potencialmente cancerígenos. Alteraciones en el metabolismo. Malformaciones genéticas de fetos

(agentes teratógenos).

Principales fuentes de emisión atmosférica de PCDD/Fs

Las principales regiones potencialmente involucradas en la aportación PCDD/Fs a Celestún, son la Península de Yucatán (escala local) y Cuba (escala regional). Esto es importante para el rastreo de fuentes en aquellas zonas, la posterior generación de sus perfiles de emisión, y la determinación explicita de su contribución mediante modelación tipo fuente-receptor.

CONCLUSIONES: HYSPLIT-4 - Modelo Lagrangiano para calculo de retrotrayectorias - rastreo de fuentes de emisión de PCDD/Fs. Configuración del modelo:

1.Generación de retrotrayectorias a alturas de inicio de 50, 500 y 1000 msnm sobre Celestùn.

2.Duración de simulaciones = 120 horas (tiempo vida media PCDD/Fs), c / hora.

3.Tope del modelo = 10,000 msnm (troposfera).

4.Base meteorológica GDAS (Global Data Analysis System) del servidor de NOAA. Características: 1 grado de resolución horizontal y 23 niveles verticales.

5.Generación de la altura de mezclado atmosférico como otra salida del modelo.

MODELO:

x (t) = ∫ u dt

RESULTADOS: OBJETIVO GENERAL:

Se identificaron y ponderaron las regiones para el rastreo de fuentes de PCDD/Fs de la siguiente forma:

1) Construyendo retrotrayectorias hacia Celestún.

50°0'0"W

50°0'0"W

60°0'0"W

60°0'0"W

70°0'0"W

70°0'0"W

80°0'0"W

80°0'0"W

90°0'0"W

90°0'0"W

100°0'0"W

100°0'0"W

110°0'0"W

110°0'0"W

120°0'0"W

120°0'0"W

130°0'0"W

130°0'0"W

140°0'0"W

140°0'0"W

150°0'0"W

150°0'0"W

70°0'0"N 70°0'0"N

60°0'0"N 60°0'0"N

50°0'0"N 50°0'0"N

40°0'0"N 40°0'0"N

30°0'0"N 30°0'0"N

20°0'0"N 20°0'0"N

10°0'0"N 10°0'0"N

0°0'0" 0°0'0"

¯

0 1,000 2,000 3,000 4,000500Km

2) Haciendo un análisis de las alturas de la capa de mezcla en la ruta de las retrotrayectorias

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

2750

-120 -108 -96 -84 -72 -60 -48 -36 -24 -12 0

ALT

UR

A (

msn

m)

TIEMPO (horas)

1000 m 500 m 50 m Altura de mezclado

4) Identificando las regiones de mayor frecuencia de paso de retrotrayectorias con un análisis de tiempos de residencia

60°0'0"W

60°0'0"W

70°0'0"W

70°0'0"W

80°0'0"W

80°0'0"W

90°0'0"W

90°0'0"W

100°0'0"W

100°0'0"W

110°0'0"W

110°0'0"W

120°0'0"W

120°0'0"W

130°0'0"W

130°0'0"W

50°0'0"N 50°0'0"N

40°0'0"N 40°0'0"N

30°0'0"N 30°0'0"N

20°0'0"N 20°0'0"N

10°0'0"N 10°0'0"N

0°0'0" 0°0'0"

¯

0 750 1,500 2,250 3,000375Km

Simbología

Frecuencia de paso

(No. trayectorias/1ºx1º)

0

0 - 10

10.1 - 20

20.1 - 30

30.1 - 40

40.1 - 50

50.1 - 100

100.1 - 150

150.1 - 200

3) Realizando un análisis clúster para identificar las principales rutas de transporte.

Construyendo retrotrayectorias de las parcelas de aire hacia Celestún, a alturas de inicio de 50, 500 y

1000 msnm, cada hora, durante los meses de marzo, junio, agosto y septiembre de 2008

(campañas de muestreo de PCDD/Fs).

Las alturas alcanzadas por las retrotrayectorias obtenidas, se compararon con la altura de mezcla de la capa

atmosférica, para identificar a que altura de inicio se puede tener una mayor influencia de fuentes regionales. Se

seleccionó la altura de inicio de 500 msnm para análisis Posteriores, dada su ubicación por debajo de la capa de

mezcla a escala local, y su ubicación por encima a escala regional (esto permite que el relieve no sea limitante).

Con las retrotrayectorias, se realizó un agrupamiento o “clustering” por la técnica de las k-medias para

identificar los principales patrones de transporte de las parcelas de aire previo su arribo a Celestún. Se

pudo identificar que la principal tendencia de las par-celas de aire es a través de Cuba y posteriormente la

Península de Yucatán.

Se generó la densidad de paso de retrotrayectorias con un SIG, para ponderar las zonas por donde las parcelas de aire pasan con mayor frecuencia. La figura anterior sugiere una mayor influencia de la Península de Yucatán (escala local) y

Cuba (escala regional)

Se agradece especialmente al Centro de Investigación y Capacitación Ambiental del INE, por haber realizado la inclusión del autor principal de este trabajo dentro de un taller internacional para el manejo del mo-delo Hysplit-4.

AGRADECIMIENTOS: