Análisis de la exposición personal a contaminantes ambientales en Montevideo.

Abstract

En el presente estudio se realiza un análisis de la calidad del aire urbano en la ciudad de Montevideo, Uruguay, con énfasis en la evaluación de la exposición personal a contaminantes ambientales durante el uso de medios de transporte activos. En este sentido, el objetivo del estudio es contribuir a la identificación de los factores determinantes de los niveles de exposición personal a contaminantes ambientales (contaminación atmosférica y sonora) durante el transporte activo, haciendo énfasis en las características del entorno urbano y en las condiciones meteorológicas. Para la consecución de este objetivo, se desarrolló y puso en práctica una metodología de trabajo, que abarcó la realización de un monitoreo móvil de exposición personal a contaminantes ambientales sobre ciclistas voluntarios y voluntarias en Montevideo, registrando en simultáneo parámetros meteorológicos y variables del entorno urbano, y la utilización de un modelo computacional, desarrollado en la Facultad de Ingeniería de la UdelaR, para el análisis de la dispersión atmosférica de emisiones vehiculares en cañones urbanos. A partir del trabajo realizado, se destaca la variabilidad temporal y espacial detectada para los parámetros de exposición ambiental. En este sentido, las zonas con mayores concentraciones ambientales y dosis de partículas (PM) y dióxido de nitrógeno (NO2) difieren. Además, se encontraron diferencias entre las zonas con mayores concentraciones ambientales y dosis de NO2. Consecuentemente, al momento de diseñar una política de control de la calidad del aire, en primer lugar, deberá definirse el contaminante atmosférico objetivo, y establecer si esta política estará enfocada en la disminución de las concentraciones ambientales o dosis de los contaminantes atmosféricos. En relación con lo anterior, los mayores niveles ambientales de NO2 no se observaron en las zonas de mayor flujo vehicular. En este sentido, la relación de aspecto de las calles parecería tener influencia en la determinación de sus concentraciones ambientales. De acuerdo con las simulaciones numéricas realizadas, se observa un equilibrio entre la generación de un vórtice fuerte a nivel de calle, que promueva la dispersión de las emisiones vehiculares, a partir del establecimiento de una relación de aspecto baja, y el aumento del volumen de mezcla, incrementando la relación de aspecto de los cañones urbanos. Esto último contribuiría al descenso de los niveles ambientales de los contaminantes atmosféricos, pero disminuiría la intensidad del vórtice, al debilitarse la interacción con el flujo de viento libre. Se entiende que la composición del flujo vehicular también influyó en la determinación de los niveles ambientales de los contaminantes atmosféricos. De todas maneras, las condiciones meteorológicas afectan la calidad del aire urbano, incluso a escalas espaciales reducidas. Esto hace que las asociaciones encontradas entre exposición personal a contaminantes ambientales y variables del entorno urbano dependan de las condiciones meteorológicas, dificultando de esta manera la definición de políticas de control de la calidad del aire, y motivando en este sentido el establecimiento de condiciones meteorológicas de diseño para la elaboración de este tipo de políticas. Se entiende que el monitoreo móvil de la calidad del aire y la realización de simulaciones numéricas constituyen herramientas útiles para el diseño de políticas ambientales.

In the present study, urban air quality is analyzed in Montevideo, Uruguay, with an emphasis on evaluating personal exposure to environmental pollutants during active transport. In this sense, the study’s objective is to identify the determining factors of personal exposure levels to environmental pollutants (air and noise pollution) during active transport, focusing on urban environment characteristics and meteorological conditions. To this end, a work methodology was developed and put into practice, which included mobile monitoring of personal exposure to environmental pollutants on volunteer cyclists in Montevideo, simultaneously recording meteorological and urban environment parameters, and numerical simulations of traffic emissions atmospheric dispersion in urban street canyons, employing a computational model developed at the Faculty of Engineering of the UdelaR. Based on the study, temporal and spatial variability detected for the environmental exposure parameters stands out. In this sense, the areas with higher environmental concentrations and doses of PM and NO2 differ. Furthermore, differences were found between areas with higher environmental concentrations and doses of NO2. Consequently, when designing an air quality control policy, the target atmospheric pollutant must be first defined, and it should be considered whether this policy will be focused on reducing environmental concentrations or doses of atmospheric pollutants. Concerning the above, the highest environmental levels of NO2 were not observed in the most congested areas. In this sense, the streets aspect ratios seem to influence their environmental concentrations. According to the numerical simulations carried out, there would seem to be a balance between the generation of a strong vortex at street level, which enables vehicular emissions atmospheric dispersion, from the establishment of a low street aspect ratio, and the increase in the mix volume, as a result of higher street aspect ratios of urban canyons. The latter would contribute to a decrease in environmental levels of atmospheric pollutants but would reduce the intensity of the vortex, as the interaction with the free wind flow would weaken. It is understood that traffic flow composition also influences atmospheric pollutants’ environmental levels. In any case, meteorological conditions affect urban air quality, even at reduced spatial scales. The latter implies that the associations between personal exposure to environmental pollutants and urban environment parameters depend on meteorological conditions, challenging the development of air quality control policies and motivating the establishment of design meteorological conditions in this sense. Air quality mobile monitoring and atmospheric pollution dispersion modeling are understood to be valuable tools for designing environmental policies.