Jornada contaminación por ozono en la zona centroSábado 9 de julio de 2016. GuadalajaraSábado 9 de julio de 2016. Guadalajara

Ángeles Cristóbal, Ayuntamiento de Madrid

Ozono troposférico (efectos en salud y vegetación)

• Gas azul inestable de olor picante

•Contaminante altamente oxidante eirritante (a C>1 ppm puede produciredemas e interferencias en la difusióngaseosa de la sangre)

• Contaminante muy tóxico para las• Contaminante muy tóxico para lasplantas: modificaciones depigmentación, blanqueo y necrosis

• Reacción sinérgica con SO2 a bajasconcentraciones →→→→ daños importantes

Rocío Alonso. CIEMAT

•Un contaminante de tipo secundario, es decir, que no se emite, sino que se forma en la atmósfera a partir de reacciones químicas entre sus precursores, NOx y COVs (tanto de origen natural como antropogénico), activadas por la radiación solar.

NO2 + hνννν →→→→ NO + O λλλλ ≤≤≤≤ 420 nm

CH3 - CH = CH2 + O →→→→ CH3 - CH - CH2 = O*

•Su tiempo de residencia en la atmósfera lo convierte •Su tiempo de residencia en la atmósfera lo convierte en un contaminante a escala global, con mayor impacto en primavera-verano y en determinadas áreas a escala regional y local.

•Se trata además de un GEI. El tercero en importancia después de CO2 y CH4 por su forzamiento radiativo.

¿Desde cuándo nos preocupamos por el OZONO?

1995: primer Real Decreto sobre Ozono troposférico

Directiva 2008/50/CE relativa a la calidad del aire y a una atmósfera más limpia en Europa

Transposición

MARCO LEGAL

OBJETIVOS

• Definir valores límite/objetivo de calidad del aire.

• Evaluar con métodos y criterios comunes.

• Informar sobre la calidad del aire a los ciudadanos.

• Implementar planes donde no se cumplan los objetivos.

Real Decreto 102/2011 relativo a la mejora de la calidad del aire

UMBRAL DE INFORMACIÓN

180 µg/m3

Como valor medio de una hora

UMBRAL DE ALERTA240 µg/m3

Como valor medio de una hora

VALOR OBJETIVO AÑO 2010 - 2012Para la protección de la salud humana

120 µg/m3

(media octohoraria máxima en un día)

Que no podrá superarse más de 25 días por añode promedio en un periodo de 3 años

OZONO EN EUROPA (AEMA, 2015)

Air quality in Europe, 2015

OZONO EN ESPAÑA (SUPERACIONES)

Protección Salud Humana2010 - 2012

Fuente: CONOZE (CEAM, 2014)

Superaciones generalizadas en todo el territorio, excepto la cornisa

cantábrica. Las zonas mas afectadas se encuentran a sotavento de las

grandes áreas urbanas

Patrón estacional característico

•El problema de los episodios de O3 es más acentuado en el sur de Europa que en el norte y centro.

•Los niveles de ozono son más elevados por lo general •Los niveles de ozono son más elevados por lo general en zonas rurales que en urbanas, tanto debido al proceso de generación que requiere de tiempo de formación desde la emisión de precursores urbanos e industriales y biogénicos, como a que la tritación o consumo de O3 se produce en zonas urbanas.

¿Qué pasa en Madrid?

14 estaciones

Superaciones de valor límite/valor objetivo

Suburbana Fondo Trafico

Dióxido de nitrógeno

Media horaria No Sí (3 de 12) Sí (5 de 9)

Media anual No Sí (5 de 12) Sí (8 de 9)

PM10

Media diaria No No No

Media anual No No No

PM2.5 Media anual No No No

Media octohoraria maxima (2013-2015) Sí (3 de 3) Sí (6 de 8) No

Evaluación calidad del aireAño 2015

Ozono

(2013-2015) Sí (3 de 3) Sí (6 de 8) No

Umbral de información Sí (3 de 3) Sí (8 de 8) Sí (3 de 3)

Benceno Media anual No No No

Dióxido de azufre Media horaria/ Media diaria No No No

Monóxido de carbono

Media octohoraria maxima en un día No No No

No hay superaciones de metales pesados ni benzo(a)pireno

OZONO . Media octohoraria maxima

Variación en % de O3 respecto a 2006

140

Evolución valores anuales de ozono en las estaciones que permanecen en la red

0

20

40

60

80

100

120

140

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

%

OZONO.SUPERACIONES UMBRAL DE INFORMACIÓN: 180 microg/m3

2010 2011 2013 2014 2015

Nº de días con Nº de días con superación 2 1 4 3 8 Nº de horas con superación 6 1 14 7 27 Nº de estaciones con superación 2 3 13 9 14 Valor máximo registrado 193 194 226 220 236

Análisis de los episodios de ozono en Madrid en julio de 2013 y julio de 2014

José Jaime Diéguez, José Luis Palau, Enrique Mantilla, Francisco Pastor

jjaime@ceam.es

en julio de 2013 y julio de 2014

Elementos que determinan las concentraciones de contaminantes

1. Distribución y tasa de emisiones

2. Procesos físico-químicos en la atmósfera

• Dispersión

• (Foto)química de contaminantes

Transporte horizontal (escala sinóptica, mesoescala, local…)

Mezcla vertical (Turbulencia térmica y mecánica)

DINAMICA DEL OZONO

TRANSPORTE

EMISIONES

TRANSPORTE

DEPOSICIÓN

INTERCAMBIO VERTICAL

TRANFORMACIONES

QUÍMICAS

Q(t+1)=Q(t) + ΣPa - ΣPe

Procesos aporte / formaciónProcesos eliminación

La forma en que se combinan estos elementos en cada punto depende de múltiples

factores: tipo de entorno (urbano/rural/industrial), posición y distancia respecto a

fuentes de emisión, altitud, situación meteorológica, orografía, hora del día, día de la

semana, estación del año…

Madrid, 23 de Octubre de 2015

Diagrama EKMA

O3

ONONO2

O2

hυυυυ Ozono en equilibrio dinámico

O2

R•RO2• RHRO•

H2O

OH•

Producción neta de Ozono

QUÍMICA (no lineal) DEL OZONO

O2

(Fuente: Dodge, 1977)

“Efecto fin de semana”

Incrementos de hasta el 40% en las estaciones urbanas como consecuencia de la reducción de las emisiones del tráfico.

.

I. Base de datos de las redes de calidaddel aire de AYM y CM 1996-2014

II. Datos meteorológicos: Mapas y perfiles verticales

III. Simulaciones meteorológicas

Base de datos de calidad del aire1996-2014: 74 Estaciones automáticas ozono

2014: 37 ( 23 CM+ 14 AYM)

Análisis histórico/episodios Análisis episodios

En primavera-verano transporte de la pluma de Madrid es inicialmente hacia el noroeste, y

posteriormente realiza un “barrido” en sentido horario.

Los niveles máximos se registran habitualmente en puntos intermedios de este barrido del

arco norte como Guadalix , El Atazar o Algete, y también con frecuencia alcanzan a Alcalá de

H. y Orusco.

ANÁLISIS DE DATOS DE LAS RCA DINÁMICA DEL OZONO EN LA CUENCA DE MADRID

DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS SUPERACIONES DE V.O. Y U.I.

En la CM: Superaciones preferentemente al norte y al este del AMM.

En Madrid: Superaciones preferentemente en la periferia de la mitad norte.

Las superaciones siguen

el gradiente Urbano-Rural

y Norte-Sur

ANÁLISIS DE DATOS DE LAS RCA DISTRIBUCIÓN ESTACIONAL DE LAS SUPERACIONES DEL U.I.

Gradiente Urbano-Rural y

marcado ciclo estacional,

en los niveles promedio

Distribución estacional de

las superaciones del U.I. en

ambas redes con un

máximo destacado en el

mes de Julio

ANÁLISIS DE DATOS DE LAS RCA TENDENCIAS EN LAS ESTACIONES DE LA RCA-AYM

Tendencia creciente en el

periodo 2000-2014 en

estaciones urbanas y

suburbanas de Madrid

(Promedios anuales entre

Abril y septiembre)

Madrid, 23 de Octubre de 2015

La situación a escala

nacional confirma una

tendencia general al

incremento de las

concentraciones en áreas

urbanas (CONOZE, 2014)

2000 - 2012

EPISODIOS DE JULIO DE 2013 Y 2014

Los máximos alcanzados en TODAS las estaciones de ozono de la ciudad de Madrid en los últimos 10 años han ocurrido en alguno de los dos episodios de Julio de 2013, 2014 o 2015

¿Qué podemos hacer para reducirlos niveles de OZONO?

Promedio mensual de la concentración de ozono en superficie para el mes de Julio (1 a 4 p.m) con el modelo GEOS-CHEM. Fuente: OMM

La reducción efectiva de los niveles de ozono es particulacompleja debido a:

•No existe una relación directa y proporcional entre el descincremento individual de las concentraciones de los precursoresgeneración de O3.

•En zonas urbanas hay evidencias de que las emisiones(dominantemente del tráfico rodado en estos ambientes) interac(dominantemente del tráfico rodado en estos ambientes) interacfotoquímicamente con compuestos orgánicos volátilesbiogénicos y antropogénicos generando o consumiendo Otambién grandes cantidades de compuestos orgánicos secunvolátiles y particulados, que incrementan los niveles de PM2.reactividad de los COVs secundarios generados. Las relacionesprecursores y compuestos orgánicos secundarios, organonitrorganosulfatos, no son tampoco lineales.

La disminución de los niveles ambientales de ozono es un retosolución debido a su origen, que puede ser local, regional o trany la complejidad de las reacciones que dan lugar a su formacióncomplejidad relativa a otros contaminantes ha dado lugarobserve una mejora neta ‘suficiente’ tanto en España comodiferencia de otros contaminantes primarios específicos comobien en las PM10 y PM2.5.bien en las PM10 y PM2.5.

Es necesario obtener información sobre las causas queepisodios de contaminación fotoquímica que causan las superacvalores de O3 y obtener información de las contribuciones degeneración de O3 troposférico que sirva de base para proponefectivas de reducción.

Campaña intensiva de medidas de O3 y sus precursores en el área de Madrid – Julio 2016

MAGRAMA, Comunidad de Madrid y el Ayuntamiento de Madrid

Equipos participantes

IDAEA-CSICCIEMAT

ISCIII, Instituto Salud Carlos IIICNRS-Univerity Aix Marseille

IFQR CSICIFQR CSICHanyang University, South KoreaUniversidad de Zaragoza (CUD)

CEAMUPVUPM

Ecologistas en AcciónBirmingham University

BSC, Barcelona Supercomputing CentreLAO-IC3AEMET

AirModus

Objetivo principal es obtener información de las causas que generan los episodiosde contaminación fotoquímica que provocan las superaciones de los valores deO3, y obtener información de las contribuciones de fuentes a la generación de Otroposférico, que sirva de base para identificar medidas eficaces y rentables parareducir la contaminación fotoquímica y detectar posibles lagunas de informacióno de conocimiento que sería necesario cubrir en el futuro.

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN!