anexo 2: estudio de inmisiones

ANEXO 2: ESTUDIO DE INMISIONES
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
ESTUDIO PREDICTIVO SOBRE INMISIONES, DEL NUEVO CENTRO
DE TRANSPORTES DE INTERÉS AUTONÓMICO (CTIA) DE BAILÉN
Junio de 2009
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
ESTUDIO DE INMISIONES
ÍNDICE GENERAL
1.
INTRODUCCIÓN
1
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1
1
3
1.4.1.
1.4.2.
1.4.3.
1.4.4.
1.4.5.
1.4.6.
1.5.
2.
3.
4.
5
6
6
7
8
9
9
10
CARACTERIZACIÓN OROGRÁFICA Y METEOROLÓGICA DE LA ZONA
13
2.1.
2.2.
2.3.
13
17
23
Descripción general y orográfica del ámbito de estudio
Descripción meteorológica del ámbito de estudio: Rosas de Vientos
Descripción meteorológica del ámbito de estudio: Estabilidad Atmosférica
ESTUDIO DE LA SITUACIÓN PRE-OPERACIONAL
29
3.1.
3.2.
29
35
Fuentes actuales de contaminación en el ámbito de estudio
Calidad del aire: Valores de inmisión atmosférica, datos de redes de control
ESTUDIO DE LA SITUACIÓN POST-OPERACIONAL
4.1.
4.2.
4.3.
5.
Objetivos y metodología
El CTIA de Bailén
Legislación y normativa vigente
Principales contaminantes atmosféricos implicados y sus valores límite de
concentración
Dióxido de azufre (SO2)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Partículas (PM10)
Hidrocarburos (HC) o Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs)
Monóxido de carbono (CO)
Ozono (O3)
Contaminación atmosférica y su problemática
Estimación de las emisiones atmosféricas tras la entrada en funcionamiento
del CTIA de Bailén
Estimación de la calidad del aire tras la entrada en funcionamiento de CTIA de
Bailén
Medidas correctoras y Plan de medidas In Situ
RESUMEN Y CONCLUSIONES
41
41
50
58
59
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Objetivos y metodología
La finalidad de este documento es evaluar los posibles efectos sobre la calidad del aire de las
actividades del futuro Centro de Transportes de Interés Autonómico (CTIA) de Bailén. El objetivo del
mismo es prever los posibles impactos de las emisiones atmosféricas de la nueva actividad, que serán
debidas principalmente a las emisiones asociadas al tráfico que vehículos de mercancías.
En particular, para la evaluación de las modificaciones que esta instalación pueda originar en la calidad
del aire de la zona, la metodología utilizada en este estudio se ha desarrollado de la siguiente manera:
•
Evaluación de los niveles de la calidad del aire en la zona, a nivel pre-operacional. Para ello,
se hacen servir los datos de concentración en inmisión registrados por la estación que la
Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía tiene instalada en Bailén, la más
cercana a la región de estudio.
•
Descripción del contexto orográfico y meteorológico. Para conocer mejor el contexto orográfico
y meteorológico en el cual se producen estas emisiones, se llevará a cabo un análisis de los
datos meteorológicos de una/varias estaciones de la red de estaciones meteorológicas
automáticas de calidad atmosférica de la Comunidad de Andalucía cercana a la zona de
estudio Estos datos se describirán en el contexto orográfico de la región, para interpretarlo en
términos de los patrones atmosféricos más típicos en la zona.
•
Estimación y comparativa de las emisiones en los escenarios pre y post-operacional. Para
relacionar la situación atmosférica pre-operacional con la post-operacional, se realizará en
primer lugar una comparativa de las emisiones atmosféricas que la nueva actividad producirá
con las emisiones que se producen actualmente en la zona. Para la estimación de las
emisiones futuras se hacen servir las metodologías descritas en las guías para la realización
de inventarios de emisiones desarrollados por EMEP/CORINAIR, haciendo servir información
sobre las características de la flota de vehículos, y utilizando los resultados sobre intensidad
del tránsito que se han obtenido en el estudio de tráfico también realizado en el marco de este
trabajo.
•
Estimación de la Calidad del Aire. El estudio predictivo de las concentraciones de inmisión se
llevará a cabo mediante estimación matemática, utilizando el procedimiento y modelo más
adecuado para determinar los niveles de inmisión esperados y el grado de cumplimiento de los
valores límite legislados de calidad del aire.
Todos los estudios y análisis descritos anteriormente han servido para realizar una evaluación rigurosa
del impacto previsible sobre la calidad del aire de las emisiones atmosféricas de la nueva actividad.
1.2. El CTIA de Bailén
El CTIA de Bailén se configura como un futuro Centro de Transportes de Mercancías Intermodal de
Interés Autonómico que pretende aprovechar las ventajas competitivas derivadas de la localización de
Bailén. La actuación a desarrollar e incluida en la propuesta de Red Logística de Andalucía supone la
disponibilidad a futuro de un área especialmente diseñada que asegura la disponibilidad de espacios,
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
instalaciones y servicios con un alto grado de integración y que responden a las necesidades de las
mercancías, vehículos y conductores y de las empresas.
El CTIA de Bailén, junto con los centros intermodales que se construirán en Linares y Andújar,
conformarán el área logística “Puerta de Andalucía”, siendo el nodo más cercano de esta red logística
andaluza a la zona centro peninsular, por lo que representa un punto de interés estratégico tanto para
el ámbito andaluz como el estatal. Se configura como un Centro de Transportes de Carretera,
orientado principalmente a la logística de ámbito regional.
La situación geoestratégica del CTIA de Bailén le convertirá en un elemento clave de desarrollo y de
mejora de las condiciones para la implantación del tejido productivo y de su competitividad,
constituyendo un incentivo para la iniciativa privada, al proporcionar unas instalaciones de calidad, con
unos servicios avanzados e intermodalidad con los distintos sistemas de transporte.
La ubicación de este CTIA en el Término Municipal de Bailén, en la provincia de Jaén, en este ámbito
se debe principalmente a su posición estratégica, y las excelentes conexiones con la red de carreteras,
otorgando a estos suelos un valor de especial relevancia para la localización de actividades
productivas, que serán mejoradas con las actuaciones previstas en desarrollo de las infraestructuras
precisas.
Más concretamente, la localización de la reserva en la zona de Bailén, viene justificada por la
ubicación geográfica, como principal entrada de Andalucía desde la meseta y como punto intermedio
entre las comunidades mediterráneas y las interiores, dando lugar a una posición de encrucijada
dentro de la red de carreteras nacionales, dotando a Bailén de una posición estratégica dentro de la
Red de Áreas Logísticas de Andalucía. En cuanto a la delimitación exacta, su ubicación obedece a los
siguientes factores:
•
Excelente localización respecto de las principales infraestructuras viarias de la zona, tanto
presentes como futuras.
•
Buena relación funcional con el núcleo de la población.
•
Ausencia de edificaciones e instalaciones.
•
Proximidad con el Polígono Industrial “Guadiel”, lo que supondrá un aprovechamiento de
sinergias y de economías de escala derivadas de la complementariedad de ambas
actuaciones.
•
Existencia de adecuados accesos directos, tanto desde la Autovía como del Polígono Industrial
Guadiel
•
Terreno poco accidentado y con posibilidad de ampliación.
•
Fácil accesos a la redes de suministro por su proximidad al Polígono Industrial Guadiel.
El plan funcional del CTIA de Bailén define la ordenación de 32 hectáreas situadas entre la autovía A-4
y la carretera A-1200 de Linares a Baños de la Encina. Se concibe como un centro vinculado al
transporte de mercancías por carretera, orientando fundamentalmente a la distribución de las mismas
por el territorio. Las 32 hectáreas del CTIA de Bailén se dividen en 12,5 para usos logísticos, 7,2 para
la red viaria, 4,3 para estacionamientos y el resto se reparten entre actividades de servicios, usos
administrativos y zonas verdes
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
El total de la actuación considerada en la caracterización funcional es de 320.180,83 m2. A
continuación se muestra un cuadro resumen de la distribución de usos propuestos para el CTIA de
Bailén.
Superficie (m2)
%
Logístico
125.947,33
39,34%
Administrativo
12.967,30
4,05%
Estación de Servicio
5.505,31
1,72%
Taller de Servicios
14.000,76
4,37%
Estacionamiento
43.259,64
13,51%
Zona Verde
46.527,82
14,53%
Red Viaria
71.972,66
22,48%
Total m2
320.180,83
100
Ordenación funcional
Se puede comprobar que esta distribución de usos cumple con las estipulaciones establecidas en el
artículo 16.3 de la Ley 5/2001 por la que se regulan las Áreas de Transporte de Mercancías en la
Comunidad Autónoma de Andalucía, en la que se fijan las reservas mínimas para zonas verdes
(>10%) y zonas dotacionales (>15%) ya que con la distribución de usos propuesta estas dos zonas
ocupan respectivamente el 14,53% y el 23.65%.
1.3. Legislación y normativa vigente
La Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera, ha creado un
nuevo marco legal para la protección de la calidad atmosférica. Con su publicación se ha derogado
totalmente la antigua Ley 38/1972, de 22 de diciembre, de Protección del Ambiente Atmosférico, y
parcialmente (Anexos II y III) su Decreto de desarrollo, el Decreto 833/1975, de 6 de febrero, aunque
en muchos sentidos se siguen percibiendo sus conceptos legislativos, como en el caso del Real
Decreto 547/1979, de 20 de febrero, para adaptar la antigua legislación a exigencias posteriores, tanto
a nivel comunitario con global.
Por lo que se refiere a calidad del aire o valores de inmisión, las modificaciones se realizaron mediante
una serie de Reales Decretos, que establecían nuevos niveles de inmisión de contaminantes:
•
Real Decreto 1613/1985, de agosto, por el que se modifica parcialmente el Decreto anterior,
ha sido derogado parcialmente. Establece nuevas normas de calidad del aire en lo referente a
contaminación por dióxido de azufre y partículas, con el fin de incorporar la Directiva
80/779/CEE, de 15 de julio. Esta norma ha sido modificada por las siguientes:
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
•
Real Decreto 1154/1986, de 11 de abril, sobre normas de calidad del ambiente: Declaración
por el Gobierno de zonas de atmósfera contaminada.
•
Real Decreto 717/1987, de 27 de mayo, que modifica parcialmente el Decreto 833/1975,
estableciendo nuevas normas de calidad del aire en lo referente a contaminación por dióxido
de nitrógeno y plomo, ha sido derogado parcialmente. Se publicó con el fin de adecuar nuestra
legislación a las Directivas Comunitarias 85/203/CEE, de 7 de marzo, y 82/884/CEE, de 3 de
diciembre.
La UE aprobó posteriormente una norma general, la Directiva marco 96/62/CE del Consejo, de 27 de
septiembre de 1996, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente. Esta Directiva ha sido
desarrollada por sucesivas normas específicas, directivas “hija”:
•
La primera es la Directiva 1999/30/CE, del Consejo, de 22 de abril de 1999, relativa a los
valores límite de dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y óxidos de nitrógeno, partículas y
plomo en el aire ambiente, que ha sido modificada por la Decisión de la Comisión
2001/1744/CE, de 17 de octubre. Otra directiva importante es la Directiva 2000/69/CE, de 16
de noviembre de 2000, sobre los valores límite para el benceno y el monóxido de carbono en
el aire ambiente.
•
La incorporación al derecho interno de las Directivas 96/62/CE, 1999/30/CE y 2000/69/CE, se
ha realizado mediante el Real Decreto 1073/2002, de 18 de octubre, sobre evaluación y
gestión de la calidad del aire ambiente en relación con el dióxido de azufre, dióxido de
nitrógeno, óxidos de nitrógeno, partículas, plomo, benceno y monóxido de carbono.
•
Una tercera directiva “hija” de la 96/62/CE es la 2002/3CE, de 12 de febrero de 2002, relativa
al ozono en el aire ambiente, transpuesta por el Real Decreto 1796/2003, de 26 de diciembre,
relativo al ozono en el aire ambiente.
Con la entrada en vigor de los citados Reales Decretos se han fijado niveles más estrictos de
concentraciones límites en inmisión. La situación es de prever que se agrave cuando, para algunos de
estos contaminantes, se deje de aplicar el margen de tolerancia permisible durante el periodo de
adaptación a las nuevas directivas, de plena aplicación a 1 de Enero de 2010.
Además de esta legislación, referida especialmente a normas de inmisión o a la calidad del aire, existe
un heterogéneo conjunto de normas de emisión (relacionada con emisiones de industria, equipos de
automoción, etc.).
A nivel autonómico, la Junta de Andalucía desarrolló el Decreto 31/2006, de 14 de febrero, por el que
se aprueba el Plan de Mejora de la Calidad del Aire en el Municipio de Bailén, el objetivo del cual es
prevenir y eliminar la contaminación atmosférica de la zona. Para ello, las Administraciones
competentes y los agentes económicos implicados, han de tomar coordinadamente las medidas
necesarias, con el fin de proteger el medio ambiente contra los efectos adversos de las actividades
humanas, así como mantener niveles admisibles de calidad del aire para salvaguardar las condiciones
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de salubridad y, cuando sea posible, recuperar aquellas zonas que se hayan visto afectadas
negativamente.
En el siguiente apartado se enumeran los principales contaminantes atmosféricos considerados en
este estudio, describiéndose sus principales características y recogiéndose los valores límite
legislados por las normativas correspondientes para los mismos.
1.4. Principales contaminantes atmosféricos implicados y sus valores límite de
concentración
Según la definición de contaminación atmosférica, se considera como contaminantes del aire las
sustancias y formas de energía que alteran la calidad del mismo y que, potencialmente, pueden
producir riesgos, daño o molestia grave a las personas y bienes de cualquier naturaleza e
implicaciones de carácter ecológico, económico o legal.
En una primera aproximación, se pueden clasificar los contaminantes atmosféricos, atendiendo a su
naturaleza, en sustancias químicas y formas de energía. A éste último pertenece el ruido que por su
importancia, se analiza para este proyecto en un apartado propio.
Las sustancias químicas contaminantes se clasifican, a su vez, en contaminantes primarios y
secundarios. Los contaminantes primarios son emitidos directamente por las fuentes o actividades
emisores. Los contaminantes atmosféricos secundarios (e.g. ácido nítrico, ácido sulfúrico, ozono, etc.)
no se vierten directamente a la atmósfera desde los focos emisores, sino que se producen como
consecuencia de las reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios en el
seno de la misma. Ejemplos de contaminantes secundarios son el ozono, el ácido nítrico (a partir de
NOx) y el ácido sulfúrico (a partir de SO2)
Los contaminantes actúan a dos escalas diferentes. Por un lado alteran las condiciones atmosféricas
locales y, por otro, contribuyen a aumentar la contaminación en una escala más global.
A nivel global, los efectos conocidos de la contaminación atmosférica son el agotamiento de la capa de
ozono, la lluvia ácida y la intensificación del efecto invernadero (cambio climático). La siguiente tabla
muestra la conexión de los contaminantes de estudio con las áreas temáticas de principal interés
medioambiental.
CONTAMINANTE
Cambio
Climático
CO2
X
Acidificación
CO
SO2
X
NOx
X
COVs
CH4
X
Metales Pesados
Contaminantes
Tóxicos
X
X
X
X
X
X
Ozono
Estratosférico
X
Partículas
NH3
Ozono
Troposférico
X
X
X
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CHF, CFC, otros
X
A continuación se enumeran las características de los principales contaminantes implicados en este
estudio, describiéndose las principales características para cada uno de ellos.
1.4.1. Dióxido de azufre (SO2)
El dióxido de azufre es un gas incoloro que resulta irritante a concentraciones elevadas. Se trata de un
contaminante primario que cuando se encuentra en la atmósfera es susceptible de transformarse en
anhídrido sulfúrico mediante oxidación.
El origen fundamental del dióxido de azufre hay que buscarlo en los procesos de combustión de
combustibles fósiles, principalmente carbón y derivados del petróleo. Estos combustibles presentan
azufre en su composición. Este azufre se transforma en el proceso de combustión, combinándose con
oxígeno, pasando de esta forma a la atmósfera. Los principales focos emisores son las centrales
térmicas, las refinerías de petróleo, la industria del cobre, la del ácido sulfúrico y otras.
El dióxido de azufre tiene un carácter irritante. Tiene la posibilidad de transformarse en ácido sulfúrico
en los órganos respiratorios internos, si penetra en ellos en forma de aerosol, pudiendo afectar a todo
el tracto respiratorio así como a la conjuntiva.
Los efectos más perjudiciales del dióxido de azufre se producen cuando éste se introduce en el
organismo humano adsorbido sobre la materia particulada, o disuelto en las gotas de agua presentes
en la atmósfera.
Para la reducción de la contaminación por dióxido de azufre, habría que actuar directamente sobre las
fuentes de emisión. Por ejemplo, limitación del tráfico, uso en los procesos de combustión de
combustibles con menor contenido de azufre, e instalación en procesos industriales productores de
este contaminante de adecuados sistemas de depuración.
Dióxido de Azufre
Periodo de promedio
Valor límite horario para la
protección de la salud humana
1 hora
Valor límite diario para la
protección de la salud humana
24 horas
Valor límite para la protección de
los ecosistemas
1 año civil y periodo invernal
(del 01/10 al 31/03)
Valor límite
350 µg/m³
No podrá superarse en más
de 24 ocasiones por año civil
125 µg/m³
No podrá superarse en más
de 3 ocasiones por año civil
20 µg/m³
En la siguiente tabla se recogen los valores límite en inmisión legislados para este contaminante y
regulados en el Real Decreto 1073/2002.
1.4.2. Óxidos de nitrógeno (NOx)
El dióxido de nitrógeno es un gas pardo-rojizo, no inflamable y tóxico que se forma, principalmente, por
la oxidación atmosférica del monóxido de nitrógeno producido en los sistemas de combustión.
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El origen del dióxido de nitrógeno puede ser natural, y se da en procesos biológicos de suelos, en las
tormentas, y por la oxidación del monóxido de nitrógeno natural. En cuanto a las fuentes
antropogénicas, la oxidación del nitrógeno presente en el aire y en el combustible durante los procesos
de combustión a alta temperatura, así como la fabricación de ácido nítrico y diversos procesos de
nitración industrial son las más importantes.
La fuente principal de NO (óxido nítrico) antropogénico en zonas urbanas es la oxidación incompleta
del nitrógeno atmosférico en los motores de combustión interna, y por ello, en dichas áreas los
automóviles son los principales culpables de las emisiones de este contaminante.
El dióxido de nitrógeno, puede presentar riesgos para la salud. La concentración de óxido nítrico
presente en la atmósfera no se considera peligroso para la salud; sin embargo, si se oxida a dióxido de
nitrógeno, sí presenta características nocivas. Los problemas que ocasionan están relacionados con el
sistema respiratorio; pueden producir irritación nasal, incomodidad respiratoria y dolores respiratorios
agudos, aunque éstos precisan concentraciones superiores a las normalmente encontradas en la
atmósfera.
La estrategia para la reducción de la contaminación pasa por la limitación del tráfico en las
concentraciones urbanas. En diversos procesos industriales debe existir una adecuada regulación de
las condiciones de funcionamiento y cuando esto no es suficiente pueden utilizarse los sistemas
Óxidos de Nitrógeno
Periodo de promedio
Valor límite
Valor límite horario para la
protección de la salud humana
1 hora
200 µg/m³ de NO2
No podrá superarse en más
de 18 ocasiones por año civil
Valor límite anual para la
protección de la salud humana
1 año civil
40 µg/m³ de NO2
Valor límite anual para la
protección de los ecosistemas
1 año civil
40 µg/m³ de NOx
depuradores de gases.
En la siguiente tabla se recogen los valores límite legislados para los óxidos de nitrógeno (el nivel
regulado se refiere a la suma total de los dos tipos de compuestos de nitrógeno), regulados en el Real
Decreto 1073/2002.
1.4.3. Partículas (PM10)
Las partículas en suspensión que tienen un tamaño menor de 10 micras (µm) se denominan PM10, y
pueden estar constituidas por multitud de contaminantes diferentes. Estas partículas permanecen de
forma estable en el aire, durante largos periodos de tiempo sin caer al suelo, pudiendo ser trasladadas
por el viento a distancias importantes.
Las partículas en suspensión menores de 10 micras se emiten por varias fuentes, tanto de origen
natural como de origen antrópico. Algunos procesos industriales, tráfico de vehículos y calefacciones
urbanas son las principales fuentes de origen antrópico.
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Las partículas en suspensión constituyen un aerosol que puede penetrar en las vías respiratorias, y
llegar a fijarse en las paredes internas de los conductos alveolares, por lo que desde el punto de vista
sanitario pueden ser peligrosas.
Solamente se puede actuar sobre las fuentes de origen antrópico, como son los medios de transporte,
la combustión en fuentes estacionarias, las pérdidas producidas en algunos procesos industriales, ej.
PM10
Periodo de promedio
Valor límite
Valor límite diario para la
protección de la salud humana
24 horas
50 µg/m³
No podrá superarse en más
de 35 ocasiones por año civil
Valor límite anual para la
protección de la salud humana
1 año civil
40 µg/m³
la trituración de piedras, metales, cementeras, cal, asfalto y cobre, etc. En este caso, se podría mejorar
la emisión de partículas en suspensión con medidas correctoras en las instalaciones industriales.
A continuación se recogen los valores límite legislados para las partículas de diámetro inferior a 10 µm,
regulados en el Real Decreto 1073/2002.
A partir del 1/1/2010 el valor límite anual para la protección de la salud humana será de 20 µg/m³. De
momento, desde el 2005 se tienen que empezar a evaluar las PM10 de acuerdo con los objetivos de
calidad del aire definidos en la fase 2 (20+10 µg/m³ el 01/01/2005).
En caso de que los niveles de PM10 se sitúen entre 30 y 40 µg/m³ a partir del 2005, no se infringe la
Directiva pero se tienen que elaborar y aplicar planes de mejora para alcanzar el objetivo de la fase 2
en la fecha de cumplimiento correspondiente (01/01/2010).
1.4.4. Hidrocarburos (HC) o Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs)
Se trata de contaminantes primarios, pues son emitidos directamente a la atmósfera. Se puede
considerar como una gran familia de compuestos formados, sobre todo, por carbono e hidrógeno. Los
que más afectan a la contaminación atmosférica son los de peso molecular más bajo, tanto los
hidrocarburos alifáticos saturados y no saturados, como los aromáticos.
Los procesos de origen antrópico más importantes son los medios de transporte, la combustión
incompleta de gas natural, carbón y fuel-oil, el refino, transporte y distribución de petróleo y derivados,
gases licuados naturales y evaporación de disolventes orgánicos.
Englobando a los anteriores, ha aparecido últimamente el término de compuestos orgánicos volátiles
que incluye todos los compuestos orgánicos que son gases a temperatura ambiente. Se incluyen en
este grupo los policlorobifenilos, las dioxinas y los furanos, etc.
Algunos hidrocarburos son precursores de otros contaminantes secundarios, que también tienen
efectos perjudiciales para la salud, como es, por ejemplo, el ozono.
El único COVs cuyo valor en inmisión está legislado es el benceno (C6H6), cuyo valor límite regulado
es el siguiente:
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Benceno
Periodo de promedio
Valor límite
Valor límite anual para la
protección de la salud humana
1 año civil
5 µg/m³
1.4.5. Monóxido de carbono (CO)
Se trata de un gas incoloro, inodoro e inflamable, algo más ligero que el aire.
Desde un punto de vista cuantitativo, el proceso más importante que origina su formación es la
combustión incompleta del carbono presente en combustibles. Las fuentes más importantes en las
ciudades son los vehículos automóviles. Este hecho ha sido comprobado al observar el paralelismo
existente entre intensidad de tráfico y concentración de monóxido de carbono en el aire ambiente.
El monóxido de carbono presenta una alta problemática, pues se combina con la hemoglobina de la
sangre, formando la carboxihemoglobina, e impidiendo la formación de oxihemoglobina. El resultado
es una disminución de la capacidad de transporte de oxígeno por los glóbulos rojos de la sangre, que
puede llegar a ser fatal cuando la concentración de monóxido de carbono se hace demasiado alta o el
tiempo de exposición es prolongado.
Las estrategias de reducción pasan por la limitación de emisiones de las fuentes productoras de este
contaminante. El valor límite regulado para el CO se recoge en el real Decret0 1073/2002.
CO
Periodo de promedio
Valor límite
Valor límite para la protección de
la salud humana
8-horària máxima en un día
10 mg/m³
1.4.6. Ozono (O3)
El ozono es un gas constituyente natural del aire que respiramos, aunque se puede convertir en tóxico
a concentraciones elevadas.
La mayor parte del ozono total existente en la atmósfera, el 90%, se encuentra y se forma en la
estratosfera, a una altura entre los 12 a 40 Km sobre la superficie terrestre. Se trata del ozono
estratosférico y éste es el que protege a la Tierra de las radiaciones ultravioletas del sol.
El resto del ozono que existe en la atmósfera se encuentra y se forma en la troposfera, y se considera
un contaminante atmosférico secundario, es decir, que no es emitido directamente a la atmósfera, sino
que se forma a través de reacciones químicas y fotoquímicas que sufren los contaminantes primarios
en el seno de la misma. Otros ejemplos de contaminantes secundarios son el ozono, el ácido nítrico (a
partir de los NOx) y el ácido sulfúrico (a partir de SO2), aunque el más relevante desde el punto de vista
de la contaminación atmosférica es el ozono.
El ozono troposférico es un contaminante secundario situado en la parte baja de la atmósfera a nivel
de la superficie terrestre. El ozono troposférico se forma en presencia de NOx y COVs, por lo que el
ozono troposférico está directamente relacionado con el tráfico y la industria. La formación de ozono es
catalizada por la radiación solar y las altas temperaturas, por lo que se presentan sus máximas
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
concentraciones en los meses estivales. Por este motivo también, los máximos diarios suelen
presentarse durante las primeras horas de la tarde.
El tráfico y algunas industrias son las principales fuentes de emisión de óxidos de nitrógeno
Ozono
Periodo de promedio
Valor límite
Valor límite horario para la
protección de la salud humana
Máximo de las medias 8horarias del día
120 µg/m³
No podrá superarse en más
de 25 ocasiones por año civil
Umbral de alerta
Media horaria
240 µg/m³
Umbral de información a la
población
Media horaria
180 µg/m³
precursores del ozono. Otros precursores importantes son los compuestos orgánicos volátiles que se
producen en actividades de manipulación y uso de combustibles fósiles, en la fabricación y uso de
disolventes orgánicos y no hay que olvidar las emisiones de origen natural. En las ciudades, las
mayores concentraciones aparecerán a sotavento, en zonas suburbanas o rurales.
El ozono es altamente oxidante, lo que provoca la irritación de los tejidos pulmonares y de las
mucosas, siendo los grupos de población más sensibles los niños, ancianos y personas con
enfermedades respiratorias.
Los valores de referencia para el ozono se encuentran establecidos en el Real Decreto 1796/2003,
transposición de la Directiva 2002/3/CE, y se recogen en la siguiente tabla.
1.5.
Contaminación atmosférica y su problemática
A nivel local, diversas actividades urbanas (tráfico y combustiones) pueden generar concentraciones
elevadas de contaminantes. Conocer el estado general de la atmósfera es fundamental en una región
y acapara de manera significativa la atención de la población, puesto que repercute en su calidad de
vida (salud). Las situaciones de elevada contaminación atmosférica dependen de la magnitud y
distribución de las fuentes de emisión, de la topografía y de la meteorología locales.
Para entender el problema de la contaminación atmosférica se debe tener en cuenta que la atmósfera
no es simplemente un medio en el que se emiten contaminantes. La atmósfera tiene una estructura
compleja, y una dinámica que hace que los contaminantes se dispersen de una manera determinada o
se concentren de otra.
Los contaminantes son emitidos por una fuente contaminante. Esto se conoce con el nombre de
emisión. La atmósfera dispersa y transporta estas substancias mediante su movimiento por transporte
advectivo y/o turbulento (de origen mecánico o convectivo).
Es por eso que, a igualdad de fuentes emisoras, la contaminación puede alcanzar diferentes niveles
finales, designados como concentraciones de inmisión. Se conoce como inmisión el nivel de
concentración de substancias contaminantes en un punto y nivel determinados.
En el mejor de los casos, los contaminantes se dispersan y su concentración es baja. Pero en
determinadas situaciones meteorológicas, esta concentración puede llegar a ser muy alta (vientos en
calma, inversiones de temperatura o térmicas). De este modo, la relación entre emisión e inmisión
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
depende en gran medida de las condiciones meteorológicas y, pese a conservar cierta linealidad, no
mantienen relación directa.
Así pues, como se acaba de ver, la contaminación es un problema complejo y depende de muchos
factores. Los dos factores más importantes que determinan los niveles finales en inmisión de los
contaminantes en la atmósfera son:
•
El factor orográfico: El relieve tiene una gran importancia en los movimientos atmosféricos, y
en consecuencia también en los fenómenos de contaminación atmosférica. Esta importancia
de la orografía es especialmente destacable en la mesoescala. Por ejemplo, en el caso de un
valle cerrado, es fácil que los contaminantes sean arrastrados hacía el interior y luego se
queden atrapados en el fondo del valle, causando importantes aumentos de la concentración
de contaminantes. También es frecuente que se formen inversiones térmicas sobre
depresiones rodeadas de montañas. El factor orográfico tendrá una gran importancia en este
estudio, ya que la región que estudiamos destaca por su complejo relieve.
•
El factor meteorológico: Éste es un factor decisivo y que se debe observar con detenimiento. El
aire se comporta diferente según la altura a la que se encuentre (presión) y la temperatura. Por
eso se estudian las diferentes distribuciones verticales de la temperatura en la troposfera,
conocidas como estratificaciones, que varían según la situación meteorológica y que afectan
en gran medida a la dispersión de los contaminantes. Estas estratificaciones pueden favorecer
o desfavorecer los movimientos ascendentes de estos contaminantes, dificultando su
dispersión. También se tienen en cuenta posibles inversiones térmicas, vientos, turbulencias,
la aparición de lluvias, etc. En el caso del viento, se observa que los vientos bajos o en calma
no facilitan la dispersión del contaminante, que permanece cerca de la fuente de emisión. En
cambio, los vientos fuertes alejan y dispersan a los contaminantes.
En el siguiente capítulo se realizará una caracterización orográfica y meteorológica de la región en
estudio, para poder entender mejor el contexto atmosférico en el que se producen las emisiones de la
infraestructura estudiada.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
2. CARACTERIZACIÓN OROGRÁFICA Y METEOROLÓGICA DE LA ZONA
En este capítulo se describirá el contexto orográfico y meteorológico de la zona de estudio, marco en
el cual se producirá la dispersión de los contaminantes atmosféricos emitidos en la futura actividad, y
que, como se ha comentado anteriormente, son dos elementos que juegan un papel determinante en
el establecimiento de los patrones circulatorios de estos contaminantes.
2.1. Descripción general y orográfica del ámbito de estudio
El término municipal de Bailén pertenece a la Comarca Norte de Jaén. Situado en el cuadrante
noroccidental de la provincia, situado al pie de Sierra Morena, limita con Villanueva de la Reina, Baños
de la Encina, Guarromán, Linares, Jabalquinto y Espeluy. A 39 km de la ciudad de Jaén, su
localización puede calificarse como estratégica a nivel de comunicaciones, pues constituye la “Puerta
de Andalucía” a través de la autovía A-4, que cruza su término municipal de noreste a suroeste.
Con una extensión de 117 kilómetros cuadrados y 17.485 habitantes (Instituto de Estadística de
Andalucía, IEA, 2003), Bailén ocupa el séptimo lugar en lo que a población se refiere dentro de la
provincia de Jaén, y la novena posición en lo relativo a renta familiar disponible por habitante.
Bailén está enclavado en la cuenca del Guadalquivir, a 349 m sobre el nivel del mar. Geográficamente,
se halla asentada entre suaves cerros que la circundan, destacando los de San Cristóbal (427 m) y La
Muela (451,63 m) al norte. Sus límites naturales los constituyen al este el río Guadiel, y al suroeste y
noroeste el río Rumblar, quedando Sierra Morena al norte y el río Guadalquivir al sur.
El relieve del municipio de Bailén al encontrarse en la cuenca del Guadalquivir, se caracteriza por una
topografía muy suave. Sin embargo, el valle del Guadalquivir, en la provincia de Jaén, se encuentra
entre los macizos montañosos de Alta Coloma y Sierra Mágina al Sur, Sierra Morena al Norte y las
Sierras de Cazorla y Segura al Este, quedando sólo abierto por el Oeste; lo que determina cierto
encajonamiento orográfico de la zona en la que se ubica Bailén. En la siguiente figura se muestra un
mapa general la zona, con los principales municipios y vías de comunicación.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Por lo que respecta a la distribución de la población por actividad económicas, la actividad
predominante es la industria manufacturera y, en concreto, la fabricación de productos cerámicos,
debido fundamentalmente, a las características geológicas de su lugar de ubicación. Dicha actividad
copa más de las tres cuartas partes del número de personas dedicadas a la industria en Bailén,
constituyéndose como uno de los principales núcleos cerámicos de Andalucía y representando
alrededor del 18% del total de la producción a escala nacional. La fabricación de cerámica, en este
municipio, se encuentra muy ligada a otro sector industrial, como es el sector de extracción de
materias primas para la misma.
En cuanto a los usos del suelo, cabe destacar que la mayor parte del territorio del término municipal de
Bailén, está dedicada al cultivo de especies leñosas, en concreto el olivo, cultivo tradicional de la
provincia de Jaén. Las zonas industriales y las canteras que las sirven (par la industria cerámica) se
concentran en torno al núcleo urbano, sobre todo al Sur y Este.
Desde el punto de vista orográfico, la zona de estudio se encuentra enclavada a la gran cuenca del río
Guadalquivir, cuyo valle, en su curso alto, transcurre encajonado por las laderas de Sierra Morena, al
Norte, y el relieve de la cordillera Bética, al Sureste. Estas laderas recogen las aguas de ríos
subsidiarios (Guadalén, Guadalimar o Guadalmena) que nacen en las montañas vecinas y que
finalmente van a morir al Guadalquivir.
En un marco orográfico más cercano a la zona de estudio, la siguiente figura muestra una zona de
50x50 km2 centrada en la zona donde se desarrollará la futura actividad del CTIA de Bailén.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Como se aprecia, Bailén se encuentra situado en el margen derecho del río Guadiel, que transcurre a
su paso por la zona en dirección Noreste a Suroeste. Al otro lado del municipio se encuentra el río
Rumblar, con la misma orientación que el Guadiel y que también vierte sus aguas al Guadalquivir.
La suave ondulación del terreno hace que se localicen también en la zona algunos embalses,
aprovechando las zonas hondas que se forman entre los valles por los que transcurren los ríos. Por su
cercanía al municipio, destaca el embalse del Rumblar, y el Embalse del Gaudalén y el de Panzacola,
que aprovechan el relieve de los Montes de Úbeda, en las estribaciones de la Sierra de Segura, al
Este del dominio.
Para acabar con el análisis del contexto orográfico de este trabajo, se incluye finalmente en la
siguiente figura la representación de la misma zona de 50x50 km2 mostrada anteriormente con la
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
orografía obtenida a partir de un mapa digital del terreno a alta resolución, al que se le ha superpuesto
un mapa cartográfico. Esta representación sirve para situar en su contexto orográfico los diferentes
núcleos de población y las infraestructuras más importantes que se han descrito en los párrafos
anteriores. Además, se ha situado también en el mapa la localización exacta del futuro CTIA de Bailen,
objeto de este estudio, que se identifica como una pequeña zona sombreada en rojo en el centro del
mismo, a unos 6 km al Noreste del municipio.
Con la representación tridimensional de la orografía, sobre la que se ha superpuesto un mapa
cartográfico de la zona, se observan mejor los elementos físicos que se han comentando
anteriormente.
En la figura se puede apreciar la moderada complejidad del terreno, con alturas sobre el nivel del mar
que oscilan, en la región analizada, entre los 200 y los 900 m (el municipio de Bailén se encuentra
concretamente situado a 349 m de altitud).
La zona más elevada del dominio se encuentra en la parte Norte del dominio, coincidiendo con la zona
de Sierra Nevada. En la parte más oriental del dominio, se aprecian las montañas de La Loma de
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Úbeda, en la Sierra de Segura. Al Sur del dominio, y atravesándolo de Este a Oeste, se puede apreciar
el cauce del río Guadalquivir, al que rinde sus aguas el Guadalimar al llegar al Embalse de Mengíbar,
que también se aprecia al Suroeste del dominio representado.
En definitiva, una región con una orografía marcada por la presencia de numerosos ríos cuyos valles
van a jugar un papel determinante en el establecimiento de los patrones circulatorios atmosféricos en
la región, y que se va a comentar en el siguiente apartado.
2.2. Descripción meteorológica del ámbito de estudio: Rosas de Vientos
Como ya se ha comentado, las características orográficas de una región condicionan fuertemente el
establecimiento de los patrones de vientos locales, y por lo tanto, la dispersión de los contaminantes
atmosféricos emitidos en este contexto. Es por ello que, para cualquier estudio de impacto de las
emisiones atmosféricas y de dispersión, es necesario hacer una buena caracterización meteorológica
de la zona de estudio, cosa que se pretende hacer en este apartado.
A grandes rasgos, se puede describir el clima del municipio de Bailén como mediterráneo
semicontinental de veranos cálidos, que corresponde al área interior del valle del Guadalquivir, donde
la penetración de la influencia oceánica por el oeste tiene lugar preferentemente en invierno, pero no
tanto en verano. El clima mediterráneo se caracteriza fundamentalmente por una gran irregularidad y
difícil predicción. Los veranos son largos y calurosos y los inviernos cortos y muy suaves, entre los que
se intercalan las otras dos estaciones climatológicas del año, el otoño y la primavera, que a veces son
meramente testimoniales.
Las temperaturas medias de Julio y Agosto superan los 28º, produciéndose, además, estos elevados
valores en virtud de unas temperaturas máximas muy altas, que superan casi siempre los 35º y con
una frecuencia nada desdeñable los 40º. Los inviernos, aunque son suaves por la penetración de las
influencias oceánicas, son algo más frescos que en las zonas costeras (la temperatura media anual
suele descender de los 10º, aunque no suele ser inferior a 6º-7º). La amplitud térmica anual es de
aproximadamente 18-20 ºC, situándose la media anual en torno a 17-18 ºC.
La distribución temporal de las lluvias viene dada por los frentes atlánticos que llegan desde el Oeste,
cuya frecuencia depende de la potencia del anticiclón de las Azores, principal factor determinante del
clima en Andalucía. El régimen mensual de precipitaciones presenta un claro carácter estacional. El
invierno es más lluvioso que la primavera y ésta más que el otoño. Los meses estivales de Julio y
Agosto son los meses más secos del año, con precipitaciones muy escasas. Se registran valores de
precipitación anual en torno a los 500-700 mm, con un número de 75-100 días de lluvia. Mientras que
la lluvia útil anual (escorrentía superficial hasta el mar más infiltración hasta acuífero) está alrededor de
los 100 mm
Desde el punto de vista más local/regional, y especialmente para caracterizar los patrones principales
del viento en la zona, se ha utilizado para este estudio meteorológico la estación que la Consejería de
Medio Ambiente de la Junta de Andalucía tiene instalada en el propio municipio de Bailén. La estación
pertenece a la Red del Servicio de Calidad Ambiental (CMA) que la misma Consejería gestiona. Las
características concretas de la estación son las siguientes:
Estación
Bailén
Municipio
Bailén
X-UTM (m)
Y-UTM (m)
Altura
Organismo
432480
4216781
343
Junta de Andalucía
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
La estación se encuentra situada en una zona urbana-comercial caracterizada por un tráfico ligero. Los
datos de viento están libres de interferencia por la presencia cercana de algún elemento perturbador.
Para la construcción de las gráficas correspondientes a las rosas de vientos ha sido necesario
delimitar unas categorías de velocidad y dirección del viento. A la hora de escoger los intervalos de
velocidad se ha tenido en cuenta que dieran el máximo de información sobre el régimen de la zona, y
se ha tenido en cuenta por lo tanto el rango de los mismos en la zona. Igualmente, se han clasificado
como calmas cualquier viento con velocidad inferior a 1 m/s. La clasificación de categorías de
velocidad que se ha hecho servir agrupa los módulos de viento en 6 intervalos de 1m/s. El último
intervalo considerado agrupa los vientos superiores a 6 m/s.
CATEGORIA
RANGO DE VELOCIDADES (m/s)
RANGO DE VELOCIDADES (km/h)
1
1.0 – 2.0
3.6 – 7.2
2
2.0 - 3.0
7.2-10.8
3
3.0 – 4.0
10.8-14.4
4
4.0. 5.0
14.4-18.0
5
4.0. 6.0
18.0-21.26
6
> 6.0
> 21.26
Los datos de direcciones de viento han sido discretizados en 16 sectores, ocupando cada uno 22.5º.
En la siguiente tabla se relacionan los intervalos considerados y la dirección media del intervalo, que la
define.
CATEGORIA
RANGO (º)
DIRECCIÓN (º)
SECTOR
1
348.75-11.25
0
N
2
11.25-33.75
22.5
NNE
3
33.75-56.25
45.5
NE
4
56.25-78.75
67.5
ENE
5
78.75-101.25
90.0
E
6
101.25-123.75
112.5
ESE
7
123.75-146.25
135.0
SE
8
146.25-168.75
157.5
SSE
9
168.75-191.25
180.0
S
10
191.25-213.75
202.5
SSW
11
213.75-236.25
225.0
SW
12
236.25-258.75
247.5
WSW
13
258.75-281.25
270.0
W
14
281.25-303.75
292.5
WNW
15
303.75-326.25
315.0
NW
16
326.25-348.75
337.5
NNW
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
En las siguientes figuras se representan las rosas de viento y velocidad, y la distribución de las
velocidades de viento según los diferentes sectores atmosféricos para el total de registros disponibles
de los años 2007 y 2008 para la estación que la Junta tiene instalada en el municipio de Bailén. La
base temporal de los datos utilizados es 10-minutal. El análisis se realizará primero en base anual, con
todos los datos recopilados durante el periodo estudiado, obteniendo de esta manera la rosa de
vientos anual.
A continuación se analizarán también las rosas de vientos estacionales, para analizar la posible
variabilidad que los patrones de viento en la región pudiera mostrar a lo largo del año. Desde el punto
de vista meteorológico, el invierno engloba los meses de Diciembre, Enero y Febrero; la primavera los
de Marzo, Abril y Mayo; el verano los de Junio Julio y Agosto y el otoño los de Septiembre, Octubre y
Noviembre. El análisis estacional permitirá profundizar en la caracterización del régimen de vientos en
la región y pondrá en evidencia la mayor prevalencia de algún sector durante determinadas épocas del
año. Especialmente, y debido a que el origen de algunos de los patrones de vientos locales es térmico,
por calentamiento diferenciado de la superficie terrestre por efecto de la orografía, es de esperar que
exista cierta variabilidad a lo largo del ciclo anual que las rosas estacionales pondrán en evidencia.
La siguiente figura recoge la rosa de vientos de la estación meteorológica de Bailén, realizada a partir
de los registros 10-minutales adquiridos durante los años 2007 a 2008. Durante ese periodo, el
porcentaje de datos disponible ha sido del 97.65%.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Figura: Rosa de vientos anual de la estación de Bailén (Periodo 2007-2008)
La correspondía en cifras de la rosa representada se recoge en la siguiente tabla, donde para cada
sector y para cada rango de velocidades se incluye la frecuencia de ocurrencia sobre el total de los
datos analizados.
BAILÉN: ROSA DE VIENTOS ANUAL (2007-2008)
Frecuencias de ocurrencia (%)
(%)
1,0-2,0 m/s
2,0-3,0 m/s
3,0-4,0 m/s
4,0-5,0 m/s
5,0-6,0 m/s
>= 6,0 m/s
Total (%)
N
0,1
0,1
0,1
0,0
0,0
0,0
0,3
NNE
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,1
NE
0,5
0,6
1,0
0,5
0,2
0,5
3,3
ENE
2,4
3,1
2,7
1,1
0,5
0,6
10,3
E
3,2
2,6
0,8
0,3
0,1
0,0
6,9
ESE
3,1
1,4
0,3
0,1
0,0
0,0
4,8
SE
2,9
0,9
0,2
0,0
0,0
0,0
4,0
SSE
2,8
0,8
0,1
0,0
0,0
0,0
3,7
S
3,6
0,9
0,1
0,0
0,0
0,0
4,6
SSW
4,9
1,6
0,3
0,0
0,0
0,0
6,8
SW
7,4
4,4
3,0
1,8
0,8
1,2
18,5
WSW
6,1
4,6
5,0
4,7
3,3
3,3
26,9
W
2,7
2,0
0,8
0,5
0,2
0,2
6,3
WNW
1,0
0,8
0,2
0,0
0,0
0,0
2,0
NW
0,3
0,4
0,1
0,0
0,0
0,0
0,8
NNW
0,2
0,2
0,0
0,0
0,0
0,0
0,5
TOTAL (%)
40,8
24,3
14,7
9,2
5,1
5,8
Como característica principal de los datos analizados hay que destacar su moderada velocidad en
general. El 35% del tiempo el viento está por encima de los 3 m/s, y el 60% por encima de 2 m/s. Hay
que destacar que las características del anemómetro instalado en esta estación hace que no
aparezcan en los registros valores por debajo de 1 m/s.
Por lo que respecta a las direcciones, el análisis realizado revela que existen dos sectores que
presentan una prevalencia superior en el periodo estudiado. Son las direcciones correspondientes a
los sectores ENE-E (17% de frecuencia de ocurrencia) y WSW-SW (46% de frecuencia de ocurrencia).
Estos sectores podrán jugar un papel importante en el establecimiento de los patrones circulatorios de
los contaminantes en la zona, y están íntimamente relacionados con la adaptación de los flujos
meteorológicos a gran escala (flujos sinópticos) a la orografía particular de la región (lo que se
denomina meteorología mesoescalar).
Como ya se ha comentado en el apartado anterior, en el que se describía el contexto orográfico de la
zona de estudio, el municipio de Bailén se encuentra situado en el marco de los valles de los ríos
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Guadiel y Rumblar, en el marco de la parte alta del valle del Guadalquivir, cuyas orientaciones
generales, como muestra la representación tridimensional incluida, son de NE a SW
aproximadamente. Los sectores de dirección de viento dominantes que ha puesto de manifiesto la rosa
de vientos corresponden a la canalización del flujo atmosférico a lo largo de dicho valle.
Este tipo de vientos, conocidos como vientos de valle, o brisas de valle, se producen como
consecuencia de un desajuste en la distribución de densidad del aire que se produce al calentarse o
enfriarse éste de manera diferencial como consecuencia de la topografía del terreno. En las cumbres,
los calentamientos y enfriamientos son más rápidos que en los valles, provocando un flujo de caída o
catabático durante la noche, y uno de subida o anabático durante el día.
En el caso de los vientos analizados en la estación de Bailén, los vientos del primer cuadrante (ENE-E)
corresponderían a los vientos catabáticos de drenaje debidos al valle del río Guadiel, por efecto del
enfriamiento nocturno de las laderas que lo forman, que convergerían en el fondo del valle y dan lugar
a un flujo que “cae” a lo largo del mismo.
Por otro lado, los vientos del sector WSW-SW, que también se dan de manera dominante en la región,
están relacionados con el flujo diurno ascendente a lo largo del valle. Efectivamente, al contrario que
durante las horas nocturnas, durante el día el calentamiento en la paredes del valle provoca que el aire
inmediatamente en contacto con la superficie terrestre se caliente más rápidamente que el que está a
mayor altura, generando un elevamiento de la masa de aire ladera arriba (viento anabático), que en el
contexto de un valle se corresponde con la formación de un flujo que asciende el curso del río.
En general, los vientos catabáticos nocturnos (es decir, los drenajes a lo largo del valle) son más
débiles que los anabáticos ascendientes durante el día, debido a que el enfriamiento del terreno, por
emisión de radiación en forma de onda larga, es más lento que el calentamiento durante las horas de
actividad solar.
Esta menor intensidad de los vientos correspondientes al drenaje del valle también se ha puesto de
manifiesto en la rosa de viento analizada. Se puede observar como los vientos de los sectores ENE-E
están habitualmente por debajo de los 3 m/s, mientras que los vientos de los sectores WSW-SW tienen
intensidades bastante superiores, y de hecho son las direcciones en las que se dan los vientos más
altos en la zona (con velocidades claramente por encima de los 3 m/s y que llegan a superar los 6
m/s).
Al tratarse muchos de estos vientos descritos de flujos de origen térmico, es de esperar que exista
cierta variabilidad a lo largo del ciclo anual. El análisis estacional que se incluye a continuación se
realiza con el fin de profundizar algo más en la caracterización del régimen de vientos en la región. El
objetivo es poner en evidencia la mayor prevalencia de alguno de estos vientos durante el verano,
coincidiendo con la época de mayor insolación, y de otros durante el invierno, coincidiendo con la
época de mayor enfriamiento de la superficie terrestre. Recordemos que, desde el punto de vista
meteorológico, el invierno engloba los meses de Diciembre, Enero y Febrero; la primavera los de
Marzo, Abril y Mayo; el verano los de Junio Julio y Agosto y el otoño los de Septiembre, Octubre y
Noviembre.
El análisis estacional realizado para la estación de Bailén se muestra en la siguiente figura, y pone en
evidencia algunas diferencias que vale la pena comentar. Por un lado, se observa la mayor prevalencia
durante la primavera y el verano de los vientos del sector WSW-SW, que ya se ha comentado que
están relacionados con la formación de la brisa de valle ascendente durante el día. Esto es debido a la
mayor disponibilidad de horas de sol durante estas épocas del año, que calienta las vertientes del valle
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
del río y favorece la formación de los vientos ascendentes durante el día. Esta época del año coincide
además con los registros de vientos de velocidades más altas, debido a la mayor disponibilidad de
energía en el sistema atmosférico para desarrollar estos vientos orográficos de origen térmico.
PRIMAVERA
OTOÑO
VERANO
INVIERNO
Por el contrario, durante las estaciones de otoño e invierno, con un menor número de horas de sol
disponibles, y un enfriamiento más importante de la superficie terrestre durante la noche, queda
favorecida la formación de vientos catabáticos descendentes en las laderas, que confluyen en el fondo
del valle y dan lugar a la formación de un flujo de drenaje que desciende a lo largo del mismo. Esto
queda reflejado en las rosas para esta época del año en una mayor presencia de los vientos del sector
ENE-E, que son los que representan este flujo en el contexto del valle del río, que además tienen
velocidades bajas..
De hecho, para poner más de manifiesto esta variabilidad horaria de los patrones de vientos
observados, y su destacada variabilidad estacional, se muestran a continuación las rosas de vientos
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
construidas para los meses de Diciembre y Julio, pero tomando sólo en consideración los vientos entre
las 12 y las 18 horas.
DICIEMBRE 12-18 H
JULIO 12-18 H
Como se aprecia, en verano a esas horas diurnas se observan solamente vientos del sector SW,
típicos de las brisas ascendentes de valle. En cambio en Diciembre, con una insolación mucho menor
durante el día, se observa una tímida y débil brisa del SW. De hecho se aprecian también vientos
catabáticos del ENE, típicos del periodo nocturno, debido al enfriamiento de las laderas durante la
noche, pues la franja horaria considerada incluye, en invierno, horas sin sol.
2.3. Descripción meteorológica del ámbito de estudio: Estabilidad Atmosférica
La dispersión de un contaminante atmosférico introduciendo al ambiente dependerá de la capacidad
dispersiva de la atmósfera. Horizontalmente, éste se dispersará mejor si existe viento, el cual
advectará (transportará) el contaminante lejos del foco emisor. Además, el viento favorece la mezcla
del mismo mediante la introducción de turbulencia de tipo mecánica.
La dispersión vertical del contaminante dependerá básicamente de la diferencia de temperatura entre
éste y el ambiente. Si la partícula de aire está más caliente que el ambiente, ésta tenderá a ascender.
En cambio, si se encuentra a temperatura inferior al ambiente, ésta verá desfavorecidos los
movimientos ascendentes.
Es por este motivo que el perfil de temperatura que presenta la atmósfera en la cual se produce la
emisión del contaminante juega un papel fundamental en la dispersión del mismo.
En general, cuando el aire asciende en la atmósfera se encuentra con capas de menor presión,
sufriendo una expansión que supone un enfriamiento.
Teóricamente, el proceso ideal durante el cual no hay ningún intercambio de calor con el entorno se
llama adiabático. Si en el ascenso de la partícula de aire consideramos que no hay cambios de fase
del agua, hablaremos de un proceso adiabático seco. Si, por el contrario, consideramos la existencia
de cambios de fase y tenemos en cuenta los calores latentes de estos cambios, entonces hablaremos
de un proceso adiabático húmedo.
Página 23
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
El desplazamiento vertical adiabático seco hacia arriba de una partícula de aire resulta en un
enfriamiento de unos 10ºC por cada kilómetro de ascenso (exactamente son 9.76 ºC/Km, que
designaremos mediante la letra griega gamma (Γ). La relación entre el perfil de temperatura adiabático
(que seguiría una partícula de aire en su desplazamiento vertical) y el perfil de temperatura real de la
atmósfera, determina su régimen de estratificación (y por lo tanto que los movimientos verticales se
vean o no favorecidos).
GRADIENTE
PERFIL
ESTRATIFICACIÓN ATMOSFÉRICA
(- dT/dz) > Γ
Superadiabático
Inestable
(- dT/dz) = Γ
Adiabático
Neutra
(- dT/dz) < Γ
Subadiabático
Estable
dT/dz = 0
Isotermo
Estable
dT/dz > 0
Inversión
Muy Estable
Así, dependiendo de que el gradiente de temperatura (-dT/dz) sea mayor, igual, o inferior a Γ,
hablaremos de las siguientes categorías de estratificación atmosférica, recogidas en la siguiente tabla
y esquematizadas en la figura que le acompaña.
Una manera muy gráfica de ver cómo afecta el perfil de temperatura a la dispersión de los
contaminados se puede apreciar en el estudio de la forma que adquiere el penacho de una fuente
puntual elevada en función del régimen de estratificación atmosférica en que se encuentre el medio en
Página 24
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
el cual se emite. En la figura siguiente se observa como la combinación de éste con la velocidad del
viento (los dos factores que se han comentado al empezar este apartado, que determinarán la
dispersión de un contaminante) dando lugar a fenomenologías diferentes de penacho (penacho en
cinta, en abanico, fumigación, etc.).
Con el fin de combinar las dos variables que determinarán la dispersión de un contaminante,
estratificación (perfil de temperatura) y viento, una de las variables que se considera para la
caracterización de una situación meteorológica es la categoría de estabilidad atmosférica.
Esta variable da una indicación de la facilidad que tienen los gases para dispersarse en la atmósfera, y
más concretamente, indica si los movimientos verticales se verán favorecidos o desfavorecidos,
facilitando o dificultando, de esta manera, la mezcla de los compuestos emitidos. La estabilidad
atmosférica se clasifica en las 6 categorías de Pasquill (1961), que son los siguientes:
•
A: atmósfera muy inestable.
•
B: moderadamente inestable.
Página 25
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
•
C: ligeramente inestable.
•
D: atmósfera neutra.
•
E: ligeramente estable.
•
F: moderadamente estable.
La clasificación se hace a partir de la velocidad del viento, de la nubosidad, y de la altura solar en
aquel momento. Las dos últimas variables definen un índice de insolación a partir de las
correspondencias descritas en la Tabla:
Altura solar (grados)
Nubosidad en octavos
1-3
4
5
6-7
8
0 (noche)
-2
-2
-1
-1
0
< 15
1
1
1
1
0
15-35
2
2
1
1
0
35-60
3
2
2
1
0
> 60
4
3
2
1
0
El índice de insolación calculado anteriormente, junto con la velocidad del viento presente
simultáneamente, sirve para asignar la categoría de Pasquill según las siguientes:
Índice de Insolación
Velocidad del viento
(m/s)
4
3
2
1
0
-1
-2
< 1.5
A
A
B
B
D
F
F
1.5-2.5
A
A
B
C
D
E
F
2.5-3.5
B
B
C
C
D
E
F
3.5-4.5
B
C
C
C
D
D
E
4.5-6.5
C
C
D
D
D
D
D
> 6.5
C
D
D
D
D
D
D
Es también común realizar esta clasificación a partir directamente del dato de radicación solar (en lugar
del índice de insolación) pues ésta es una variable medida directamente por los piranómetros instalados
en las estaciones meteorológicas. La correspondencia que se hace servir es la siguiente:
Radiación solar (W/m2)
Alt. Solar (rad)
Viento
(m/s)
>580.5
290 – 580.5
145.1 – 290.5
<145.1
≤0
0–2
A
A
B
D
F
2–3
A
B
C
D
E
3–4
B
B
C
D
D
Página 26
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
4–6
C
C
D
D
D
≥6
C
D
D
D
D
Se ha realizado un estudio de estabilidad atmosférica para Bailén a partir de los datos meteorológicos
recogidos en la estación meteorológica en el municipio. A continuación se recogen los resultados
obtenidos, tanto para los datos anuales como para el análisis estacional.
CATEGORIA DE ESTABILIDAD ATMOSFËRICA
+ INESTABLE <---------------------------------------------------------> + ESTABLE
A
B
C
D
E
F
ANUAL
10,5%
11,8%
10,0%
29,1%
11,4%
27,2%
PRIMAVERA
9,5%
11,2%
12,8%
33,6%
10,9%
22,0%
VERANO
15,5%
12,5%
14,5%
29,7%
11,4%
16,4%
OTOÑO
11,8%
12,8%
6,7%
23,2%
9,1%
36,5%
INVIERNO
5,3%
10,9%
6,2%
30,0%
14,4%
33,2%
El estudio sobre la estabilidad atmosférica en Bailén en base diaria (0-24 H) pone de manifiesto primero
la gran incidencia de situaciones clasificadas como estables (E y F) en las categorías de Pasquill. Eso no
es de extrañar si echamos una ojeada en la tabla en la que se han descrito los criterios que se han
utilizado para obtener la categoría de estabilidad a partir de la velocidad y la radiación solar. Obsérvese,
en la columna de la derecha de dicha tabla, que si el ángulo de elevación solar es negativo (es decir,
durante la noche) y los vientos son flojos a débiles (por debajo de 3 m/s), la categoría de estabilidad de
Pasquill es estable. Ya se ha mencionando, en los comentarios de los datos eólicos, que durante la
noche los vientos en Bailén son mayoritariamente de drenaje nocturno y bastante débiles. Este tipo de
situación da lugar a categorías E y F. Se observa, por el contrario, una mayor incidencia de categorías A
en los meses de verano (mayor radiación solar, que favorece la convección y la mezcla). El hecho de que
el índice de calmas en los datos meteorológicos recopilados sea inexistente favorece la aparición de
situaciones de estabilidad neutra (D).
Página 27
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Página 28
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
3. ESTUDIO DE LA SITUACIÓN PRE-OPERACIONAL
3.1. Fuentes actuales de contaminación en el ámbito de estudio
En el contexto orográfico y meteorológico general descrito en los apartados 2.1 y 2.2, se realizan unas
emisiones de gases contaminantes a la atmósfera que se dispersarán y darán lugar a un valor en
inmisión de concentración, sobre el que se valorará la calidad del aire en la región.
En general, los principales focos de emisión de contaminantes primarios se pueden clasificar en:
•
Focos fijos.
•
Focos móviles (por ejemplo el tráfico rodado).
A su vez, las fuentes se pueden clasificar en:
•
Fuentes puntuales, como es el caso de una chimenea aislada.
•
Fuentes lineales, por ejemplo, las carreteras y autopistas.
•
Fuentes superficiales, como las zonas industriales, áreas urbanas o zonas agrícolas.
Para una primera valoración de la situación pre-operacional, por lo que respecta a las emisiones en la
zona, se han tomado los datos de los inventarios de emisiones desarrollados per la Junta de
Andalucía. Para el conocimiento del origen, cuantía y evolución temporal de las emisiones de
contaminantes a la atmósfera se hace preciso elaborar periódicamente inventarios de emisiones, que
suponen una herramienta fundamental de cara a establecer las estrategias de reducción pertinentes y
valorar su eficacia con posterioridad. De acuerdo con el apartado 5 del artículo 17 del Decreto
74/1996, por el que se aprueba el Reglamento de la Calidad del Aire, la Consejería de Medio Ambiente
de la Junta de Andalucía realiza periódicamente un Inventario de Emisiones Atmosféricas con objeto
de dotarse de un instrumento para la gestión ambiental desde el punto de vista atmosférico.
Los métodos de cálculo de las emisiones dependen de la naturaleza de la actividad considerada y de
la información de base, y están orientados a obtener el resultado más completo y preciso de las
emisiones de cada actividad.
Para el cálculo de las emisiones de las fuentes puntuales se emplean metodologías denominadas de
microescala o bottom-up, que estiman las emisiones de cada fuente de forma particular y
pormenorizada utilizando datos individuales. Estos métodos pueden clasificarse en:
•
•
•
•
Métodos basados en medidas de emisiones
Métodos basados en balances de materia
Métodos basados en factores de emisión
Métodos basados en modelos informáticos
En el caso del cálculo de las fuentes de área, generalmente, se aplican metodologías de macroescala
o top-down, que estiman las emisiones sobre la base de datos estadísticos por superficie o per cápita.
Los datos que se mostrarán a continuación corresponden al inventario publicado por la Junta de
Andalucía para el año 2005, el más reciente de los disponibles. Para los principales contaminantes en
estudio, se analizarán las estimaciones obtenidas en este inventario disgregados en los principales
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
sectores de actividades que la metodología que la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEA) define
en las guías metodológicas para la confección de los inventarios nacionales y el suministro de
información a la UE para su centralización y armonización, de acuerdo a la metodología CORINAIR.
Además, para poner en contexto las emisiones locales en un marco más amplio, se muestran las
emisiones del inventario andaluz tanto a nivel de toda la Comunidad de Andalucía, para toda la
provincia de Jaén y para el Municipio de Bailén.
En la siguiente tabla se recogen, para los principales gases regulados por la legislación referente a
calidad del aire, las emisiones estimadas para toda Andalucía en el año 2005, las cuales se muestran
agrupadas por sector de actividad, expresadas en toneladas.
INVENTARIO DE EMISIONES DE ANDALUCÍA (2005) – (toneladas/año)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
Combustión en la producción y transformación de energía
55.342
45.586
3.647
4.200
4.495
Plantas de combustión no industrial
1.711
3.227
3.946
6.588
79.167
Plantas de combustión industrial
1.366
11.581
437
78
9.224
Procesos industriales sin combustión
44.698
13.778
5.217
59.485
28.196
Extracción y distribución de combustibles fósiles
8.771
Uso de disolventes y otros productos
46.427
363
79.289
6.156
30.127
149.803
6.195
33.617
6.965
4.304
9.019
Tratamiento y eliminación de residuos
47
166
7
1.308
76
Agricultura
717
8.842
2.471
56.307
15.169
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
189
7.026
217.582
27.210
110.628
203.111
435.177
322.359
Transporte por carretera
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
TOTAL
28.846
La tabla anterior, permite valorar las emisiones absolutas de cada actividad para cada contaminante
estudiado. Para ayudar a su interpretación, en la siguiente tabla los valores se han expresado como
porcentaje de contribución de cada sector de actividad respecto al total de emisiones de cada
contaminante. De esta manera se puede apreciar mejor qué actividades contribuyen en mayor cuantía
a las emisiones totales de cada compuesto. En la tabla se han resaltado con un sombreado amarillo
los sectores que contribuyen en mayor proporción a las emisiones totales de cada contaminante.
Como se observa, el transporte por carretera (tanto de vehículos privados como comerciales y
camiones), es la actividad que contribuye con un porcentaje más elevado a las emisiones de la
mayoría de las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera estimadas en el inventario de
emisiones atmosféricas de Andalucía. En concreto, es el responsable de casi el 50% de las emisiones
Página 30
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
de CO, el 39% de las emisiones total de la Comunidad Autónoma de Andalucía de NOx y más del 21%
de las emisiones de partículas de diámetro inferior a 10 µm.
INVENTARIO DE EMISIONES DE ANDALUCÍA (2005)
(% de participación de cada actividad al total por contaminante)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
Combustión en la producción y transformación de energía
50,0%
22,4%
12,6%
1,0%
1,4%
Plantas de combustión no industrial
1,5%
1,6%
13,7%
1,5%
24,6%
Plantas de combustión industrial
1,2%
5,7%
1,5%
0,0%
2,9%
Procesos industriales sin combustión
40,4%
6,8%
18,1%
13,7%
8,7%
Extracción y distribución de combustibles fósiles
2,0%
Uso de disolventes y otros productos
10,7%
Transporte por carretera
0,3%
39,0%
21,3%
6,9%
46,5%
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
5,6%
16,6%
24,1%
1,0%
2,8%
Tratamiento y eliminación de residuos
0,0%
0,1%
0,0%
0,3%
0,0%
Agricultura
0,6%
4,4%
8,6%
12,9%
4,7%
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
0,2%
3,5%
50,0%
8,4%
Sin embargo, la contribución mayor por lo que respecta a las emisiones de SO2 es la de las grandes
plantas de combustión para la generación de energía, que aporta el 50% de las emisiones totales de
este gas estimadas para toda la Comunidad andaluza. Esto se debe a que muchas de estas centrales
de combustión utilizan combustibles con considerable contenido en azufre.
Finalmente, obsérvese que el origen principal de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles
(COVs) son las fuentes biogénicas. Estos COVs debidos a la vegetación juegan un papel determinante
en la reacción fotoquímica que da lugar a la formación de ozono, y de hecho son los responsables de
que, a menudo, los mayores niveles de este contaminante secundario se den en áreas rurales, y no en
los grandes núcleos urbanos en los que se emiten la mayoría de los contaminantes atmosféricos.
En la siguiente tabla se recogen las estimaciones incluidas en el mismo inventario realizado por la
Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía para el año 2005 pero mostrando solamente
los datos correspondientes a la provincia de Jaén. Como en el caso de las emisiones para toda la
Comunidad, se han disgregado por sectores de actividad.
Como resumen general de los datos, Jaén es responsable del 3,85% de todas las emisiones de SO2
de Andalucía, del 9,13% de las emisiones de NOx, del 12,62% de las de partículas con diámetro
inferior a 10 µm,PM10, el 15,09% de las de compuestos orgánicos volátiles, COVs, y el 14,89% de las
de CO. Según el censo de 2002, la población de la provincia de Jaén (644.310 habitantes), representa
en 8,7% del total de la población de Andalucía (7.383.453 habitantes), lo que indica unos ratios de
emisiones per cápita en la provincia superior a los promedios de la Comunidad.
Página 31
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
INVENTARIO DE EMISIONES DE LA PROVINCIA DE JAÉN (2005) – (toneladas/año)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
8
1.306
24
359
583
Plantas de combustión no industrial
151
280
356
596
7.191
Plantas de combustión industrial
108
423
18
3
698
3.694
2.194
1.314
10.519
13.736
Combustión en la producción y transformación de energía
Procesos industriales sin combustión
311
Extracción y distribución de combustibles fósiles
4.984
Uso de disolventes y otros productos
Transporte por carretera
34
7.582
602
2.566
12.123
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
58
4.102
1.015
604
1.329
Tratamiento y eliminación de residuos
9
101
4
119
57
Agricultura
127
1.501
308
7.889
2.166
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
70
1.062
37.734
10.126
4.259
18.551
65.683
48.009
TOTAL
3.641
Respecto a la distribución de las emisiones por sectores, que se muestran en la siguiente tabla, las
proporciones han cambiado para algunos contaminantes respecto a las estadísticas de la Comunidad.
INVENTARIO DE EMISIONES DE LA PROVINCIA DE JAÉN (2005)
(% de participación de cada actividad al total por contaminante)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
Combustión en la producción y transformación de energía
0,2%
7,0%
0,7%
0,5%
1,2%
Plantas de combustión no industrial
3,6%
1,5%
9,8%
0,9%
15,0%
Plantas de combustión industrial
2,5%
2,3%
0,5%
0,0%
1,5%
Procesos industriales sin combustión
86,7%
11,8%
36,1%
16,0%
28,6%
Extracción y distribución de combustibles fósiles
0,5%
Uso de disolventes y otros productos
7,6%
Transporte por carretera
0,8%
40,9%
16,5%
3,9%
25,3%
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
1,4%
22,1%
27,9%
0,9%
2,8%
Tratamiento y eliminación de residuos
0,2%
0,5%
0,1%
0,2%
0,1%
Agricultura
3,0%
8,1%
8,5%
12,0%
4,5%
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
1,7%
5,7%
0,0%
57,4%
21,1%
Página 32
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Destaca que desaparece la contribución en la provincia de los procesos de combustión en la
producción y transformación de energía a las emisiones totales de SO2 de Jaén. Esto es debido a la
ausencia de grandes instalaciones generadoras de electricidad. Las emisiones biogénicas de COVs
también son más importantes en esta región, con una importante presencia del sector agrícola.
Finalmente, a continuación se presenta el mismo análisis llevado a cabo para la Comunidad
Autonómica Andaluza y para la provincia de Jaén, aplicado al municipio de Bailén.
INVENTARIO DE EMISIONES DEL MUNICIPIO DE BAILÉN (2005) – (toneladas/año)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
Combustión en la producción y transformación de energía
0
0
0
0
0
Plantas de combustión no industrial
4
8
9
16
191
2.648
784
864
127
3.612
Plantas de combustión industrial
Procesos industriales sin combustión
1
Extracción y distribución de combustibles fósiles
149
Uso de disolventes y otros productos
Transporte por carretera
2
565
32
130
772
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
1
64
16
9
20
Tratamiento y eliminación de residuos
0
0
0,0
8
0
Agricultura
1
15
3
46
30
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
0
1
0
68
14
2.657
1.437
924
554
4.639
TOTAL
Como resumen general de los datos, Bailén es responsable del 62,4% de todas las emisiones de SO2
de la Provincia de Jaén, del 7,7% de las emisiones de NOx, del 25,4% de las de partículas con
diámetros inferior a 10 µm,PM10, el 0,8% de las de compuestos orgánicos volátiles, COVs, y el 3,7%
de las de CO.
Según el censo de 2002, la población del municipio de Bailén (17.571 habitantes) representa el 2,7%
del total de la población de Jaén (644.310 habitantes), lo que indica un ratio de emisiones per cápita en
el municipio superior al promedio de la provincia, especialmente en lo referente al SO2 y el material
particulado.
En la siguiente tabla se muestra la contribución de cada sector de actividad a las emisiones totales de
cada contaminante en el municipio.
Página 33
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
INVENTARIO DE EMISIONES DEL MUNICIPIO DE BAILÉN (2005)
(% de participación de cada actividad al total por contaminante)
Sector de Actividad
SO2
NOx
PM10
COVs
CO
Combustión en la producción y transformación de energía
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
Plantas de combustión no industrial
0,2%
0,5%
1,0%
2,9%
4,1%
Plantas de combustión industrial
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
0,0%
Procesos industriales sin combustión
99,7%
54,5%
93,5%
22,9%
77,9%
Extracción y distribución de combustibles fósiles
0,0%
0,0%
0,0%
0,2%
0,0%
Uso de disolventes y otros productos
0,0%
0,0%
0,0%
27,0%
0,0%
Transporte por carretera
0,1%
39,4%
3,5%
23,5%
16,6%
Otros modos de transporte y maquinaria móvil
0,0%
4,4%
1,7%
1,7%
0,4%
Tratamiento y eliminación de residuos
0,0%
0,0%
0,0%
1,4%
0,0%
Agricultura
0,1%
0,6%
0,1%
1,7%
1,1%
Otras fuentes y sumideros (naturaleza)
0,0%
0,0%
0,0%
2,6%
0,5%
La anterior tabla muestra la importancia del sector industrial en el municipio y en las emisiones que se
generan. Ya se ha comentado anteriormente que, por lo que respecta a la distribución de la población
por actividades económicas, la actividad predominante es la industria manufacturera y, en concreto, la
fabricación de productos cerámicos. Dicha actividad copa más de las tres cuartas partes del número
de personas dedicadas a la industria en Bailén, constituyéndose como uno de los principales núcleos
cerámicos de Andalucía y representando alrededor del 18% del total de la producción a escala
nacional. La fabricación de cerámica, en este municipio, se encuentra muy ligada a otro sector
industrial, como es el sector de extracción de materias primas para la misma.
Este tipo de industria, englobadas bajo el epígrafe “Procesos industriales sin combustión” de las
categorías de actividades descritas en la Guías CORINAIR, son las responsables de la mayor parte de
las emisiones que se producen en el municipio, y contribuyen especialmente a las emisiones de SO2 y
Partículas (más del 90% del total de emisiones).
En concreto, las mayores emisiones de partículas se producen en el sector de la cerámica industrial,
seguido por las canteras de arcilla. Por otra parte, con relación a las emisiones de SO2, las mayores
cantidades producidas corresponden también al sector de la cerámica industrial, debido,
principalmente, al empleo de coque como combustible
Como se observa en la tabla anterior, el transporte por carretera, proporcionalmente, tiene una
contribución relativamente pequeña respecto al total de emisiones en el municipio, lo que pone de
manifiesto las particularidades del municipio de Bailén respecto al total de Andalucía y a la provincia de
Jaén, reflejo de su importante actividad industrial.
Página 34
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
3.2. Calidad del aire: Valores de inmisión atmosférica, datos de redes de control
La protección del medio ambiente atmosférico es uno de los objetivos de la política medioambiental de
la Junta de Andalucía. Ésta política cuenta con muchos pilares de acción entre los que se encuentra el
control de la contaminación atmosférica. El Decreto 74/1996, de 20 de febrero, por el que se aprueba
el Reglamento de la Calidad del Aire, establece, en su artículo 4, que corresponde a la Consejería de
Medio Ambiente, en el ámbito de la Comunidad Autónoma de Andalucía, la vigilancia y el control
general de los niveles de emisión e inmisión de contaminantes a la atmósfera.
En este sentido, la protección del medio ambiente atmosférico engloba el control de las emisiones a la
atmósfera –tanto las debidas a fuentes fijas como móviles–, así como en el conocimiento de la
dispersión de los contaminantes, vigilando los niveles de inmisión, esto es, su concentración en el aire
ambiente.
Para el seguimiento de estos niveles de inmisión, la Junta de Andalucía cuenta con una Red de
vigilancia de la calidad del aire (SIVA) que consta de un conjunto de estaciones automáticas, un
laboratorio de referencia y unidades móviles. Todos ellos proporcionan datos de inmisión en el aire
ambiente.
La finalidad principal de esta Red es registrar los niveles de concentración de los principales
contaminantes atmosféricos, de forma que se puedan definir los niveles de calidad del aire y
recomendar, en su caso, actuaciones y políticas acordes con las situaciones de contaminación
planteadas. En concreto, pretende:
•
Determinar del estado de la calidad del aire, y el grado de cumplimiento de límites con
respecto a los valores que establecía dicha legislación.
•
Observar de la evolución de contaminantes en el tiempo.
•
Detectar rápidamente las posibles situaciones de alerta o emergencia, así como llevar a cabo
un intenso seguimiento de la evolución de la concentración de contaminantes.
•
Intercambiar esta información con la recopilada a nivel Estatal y Comunitario.
•
Por una parte se tenía que responder a toda una serie de normas legales, tanto españolas
como comunitarias.
Actualmente esta Red está constituida por 43 estaciones automáticas de medida, situadas en lugares
representativos, cuya titularidad es de la Consejería de Medio Ambiente o de otras instituciones con
las que existen acuerdos de colaboración.
En estas estaciones se miden tanto contaminantes químicos (SO2, NOx, partículas, CO, O3, entre
otros), como parámetros acústicos y meteorológicos. El número de sensores de cada estación
depende de los problemas puntuales del lugar y condiciones del emplazamiento.
De las 5 estaciones de control de la calidad del Aire que la Consejería tiene instaladas actualmente en
la provincia de Jaén, una está situada precisamente en el municipio de Bailén, cuyas características de
localización se recogen en la siguiente tabla.
Página 35
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Estación
Municipio
Bailén
X-UTM (m)
Y-UTM (m)
Altura
Organismo
432480
4216781
343
Junta de Andalucía
Bailén
Esta estación está ubicada en una zona urbana-comercial caracterizada por un tráfico ligero y está
dotada de analizadores de SO2, PM10, NO, NO2 y NOx, así como de una estación meteorológica que
mide dirección y velocidad del viento, temperatura, humedad y radiación solar.
Para dar una primera indicación de la calidad del aire, sin entrar todavía en cuantificaciones, se
muestran primero los índices de calidad del aire que la Consejería de Medio Ambiente calcula para
realizar una evaluación rápida del cumplimiento de los valores legislados en materia de calidad del
aire.
Para cada estación se calcula un índice individual para cada contaminante, conocido como índice
parcial. A partir de ellos se obtendrá el índice global, que coincide con el índice parcial del
contaminante que presente el peor comportamiento. De este modo, la Consejería define un único
índice global para cada estación.
Este índice tiene un rango cualitativo, dividido en cuatro tramos, que define los principales estados de
calidad de aire; estos serán buena, admisible, mala o muy mala.
Valor del Índice
Calidad del Aire
0-50
Buena
51-100
Admisible
101-150
Mala
>150
Muy mala
Cuantitativamente, el cálculo del índice parcial se realiza separadamente para cada contaminante
teniendo en cuenta los respectivos valores límite vigentes. Como estos valores límite han evolucionado
durante los últimos años (debido a la progresiva implantación hasta el 2010 del Real Decreto
1073/2002). En concreto, la manera de asignar un valor al índice es la siguiente:
CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE PARCIAL (cálculos para 2010)
Valor del Índice
SO2 (24 h)
PM10 (24 h)
NO2 (max 1 h)
CO (8h max mov)
Ozono (8h max mov)
0-50
63
25
100
5000
60
51-100
125
50
200
10000
120
101-150
187
75
300
15000
180
>150
>187
>75
>300
>15000
>180
Para los tres contaminantes que se miden en la estación de Bailén SO2, PM10, y NO2 sólo para las
partículas se obtiene un índice parcial de calidad del aire malo o muy malo, lo cual implica que el
índice de calidad de aire total de la estación sea también calificado de malo o muy malo.
Página 36
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
En la siguiente tabla se muestra la evolución, durante los años más recientes, de los valores
registrados en la estación de Bailén para partícula de diámetro inferior a 10 µm. Los valores muestran
los valores correspondientes al grado de cumplimiento del valor límite diario para la salud humana (que
estable un valor límite de 50 µg/m³ para el promedio diario que no podrá superarse en más de 35
ocasiones por año civil) y del valor límite anual para la salud humana (que establece un valor límite de
40 µg/m³ para el promedio durante año civil).
PM10 – Estación de Bailén
Año
Media Anual (µg/m3)
Nº Superaciones del valor límite
diario (50 µm/m3)
1997
68,7
210
1998
94,6
294
1999
88,5
294
2000
88,0
277
2001
70,5
250
2002
81,7
276
2003
68,2
259
2004
77,5
229
2005
70,0
256
2006
62,0
230
2007
48,0
120
2008
39,0
84
La representación se los datos anteriores se muestra en la siguiente gráfica, que pone de manifiesto la
superación continua del límite anual de 40 µg/m3 (y que a partir del 1/1/2010 quedará reducido a 20 µg/m3 )
Página 37
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Los datos revelan que durante todos los años de los que se disponen datos, se ha superado el valor
limite legislado de 40 µg/m3, aunque también se pone de manifestó una progresiva reducción del
mismo en los últimos años, que ha llevado a que en el último año disponible de datos el valor límite
anual haya estado por debajo de los 40 µg/m3 (aunque el número de superaciones del valor límite
diario aún esté por encima de las 35 ocasiones permitidas). También es cierto que la entrada en vigor
del nuevo valor límite anual de 20 µg/m3 a partir del 1/1/2010 va a suponer que esta estación esté de
nuevo por encima de los niveles legislados para partículas.
En la problemática de los niveles de partículas en suspensión, se debe tener en cuenta la contribución
a los mismos de partículas de origen natural. Una parte considerable de la contaminación detectada en
Bailén procedente de otras regiones es, en su mayor parte, de origen natural. Europa y, sobre todo, la
zona mediterránea se encuentran afectadas por numerosas intrusiones de masas de aire sahariano,
que influyen significativamente en los elevados niveles de partículas PM10. El polvo del Sahara o del
Sahel se compone de partículas minerales (principalmente, calcita, óxido férrico, cuarzo y minerales de
la arcilla) que difieren considerablemente, en composición y tamaño de grano, de las partículas de
origen antrópico.
En relación con este fenómeno, la Comisión Europea ha desarrollado una metodología para identificar
episodios altos y superaciones de los valores límite diarios de PM10 causados por eventos de
transporte a larga distancia de polvo mineral, tales como intrusiones de masas de aire saharianas. En
función de la citada metodología, se han definido los días con intrusiones de aire sahariano en
Andalucía. Pero incluso utilizando dicha metodología, y para el periodo analizado, si se descontaran
los días con intrusión de masas de aire procedentes del norte de África con importante carga de
material particulado, todavía se superarían los 35 días al año por encima de los 50 µg/m3 permitidos
por la legislación.
Por lo que respecta al SO2, la evolución de los valores registrados durante los últimos años ha sido la
siguiente:
SO2 – Estación de Bailén
Año
Media Anual
(µg/m3)
Nº Superaciones del valor límite
diario (125 µm/m3)
Nº Superaciones del valor límite
horario (350 µm/m3)
1997
23,1
0
0
1998
24,3
0
2
1999
23,3
0
0
2000
38,9
0
1
2001
23,8
0
2
2002
28,5
0
0
2003
26,3
0
0
2004
33,8
0
0
2005
34,5
0
0
2006
33,0
0
0
2007
26,7
0
0
Página 38
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
En cuanto al SO2, se supera el límite horario de 350 µg/m3, aunque en menos ocasiones de las 24
ocasiones permitidas por la legislación (percentil 99,73 inferior a 350 µg/m3). En relación al límite diario
de 125 µg/m3se observa que no se supera en ningún caso.
Son precisamente estas superaciones de los valores límite en las concentraciones de partículas y SO2
las que, de acuerdo con lo descrito en la artículo 6 del Real Decreto 1073/2002, sobre evaluación y
gestión de la calidad del aire ambiente en relación con el dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno,
óxidos de nitrógeno, partículas, plomo, benceno y monóxido de carbono, transposición de algunas
Directivas europeas, obligan al desarrollo de planes de actuación para la mejora de las calidad de aire.
La Directiva indica que los Estados miembros tomarán medidas para garantizar el respeto de los
valores límite, elaborando planes de acción que indiquen las medidas que deban adoptarse en caso
de riesgo de rebasamiento de valores límite, incluso antes de 2010, fecha en la que dejarán de
aplicarse los márgenes de tolerancia que prevé el Real Decreto.
En Andalucía, el Decreto 74/1996, de 20 de Febrero, por el que se aprueba el Reglamento de la
Calidad del Aire (BOJA núm. 30, de 7 de marzo de 1996), recoge en sus artículos 6 a 9, las bases para
la elaboración de los Planes de Prevención y Corrección de la Contaminación Atmosférica.
Estos Planes se desarrollan en dos fases consecutivas. En la primera, se procede a la recopilación de
la información necesaria en la que se incluirá un informe de las repercusiones sobre la salud humana
emitido por la Consejería de Salud. En segundo término, se realiza el estudio de las distintas
alternativas de gestión y se determina la solución óptima, tanto a corto como a largo plazo.
Por todo ello y, de acuerdo con lo dispuesto en el Reglamento de la Calidad del Aire, se acuerda la
formulación de un Plan de Mejora de la Calidad del Aire para el municipio de Bailén, cuya elaboración,
aprobada mediante la Orden de 27 de Enero de 2003, corresponde a la Dirección General de
Prevención y Calidad Ambiental de la Consejería de Medio Ambiente.
El Plan de Mejora de la Calidad del Aire del municipio de Bailén es un plan de acción territorial cuyo
objeto es prevenir y eliminar la contaminación atmosférica de la zona. Para ello, las Administraciones
competentes y los agentes económicos implicados, tomarán coordinadamente las medidas necesarias,
con el fin de proteger el medio ambiente contra los efectos adversos de las actividades humanas, así
como mantener niveles admisibles de calidad del aire para salvaguardar las condiciones de salubridad
y, cuando sea posible, recuperar aquellas zonas que se hayan visto afectadas negativamente.
El Decreto 31/2006, de 14 de Febrero, por el que se aprueba el Plan de Mejora de la Calidad del Aire
del municipio de Bailén, pone en marcha dicho Plan, para el que se ha seguido el siguiente
procedimiento:
1. Evaluación de la contaminación. Mediante el análisis de la calidad del aire, a partir de los datos
de los diferentes sensores de medida de la contaminación atmosférica, se ha determinado el
contaminante principal presente en el aire ambiente de Bailén
2. Análisis de los datos meteorológicos. La situación meteorológica (inversiones térmicas, viento
dominante, etc.) incide en la dispersión de los elementos contaminantes y, por tanto, en el
impacto de éstos sobre la población
3. Determinación de las fuentes de la contaminación. Una vez analizados los niveles de inmisión
de partículas y los gases contaminantes, se procede a determinar su fuente de emisión.
Página 39
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
4. Estudio de la dispersión de contaminantes. Mediante el análisis de los datos registrados, se ha
elaborado una cartografía sencilla de la situación y evolución de los contaminantes más
importantes.
5. Propuesta de actuaciones de mejora. A partir de estos resultados, se ha procedido a redactar
una serie de medidas y propuestas para la reducción de la contaminación atmosférica (Plan de
mejora de la calidad del aire del municipio de Bailén)
6. Tras la puesta en marcha del Plan de Calidad entra en funcionamiento el Plan de Vigilancia,
que verifica el cumplimiento de los objetivos de calidad del aire ambiente definidos para Bailén.
Cualquier acción para la mejora de la Calidad del Aire en Bailén debe incidir en el sector cerámico, ya
que es el principal responsable de los niveles de contaminación existentes en la zona. Es por ello que
el Plan desarrollado está encaminado a acciones de mejora en dicho sector.
De forma general, las actuaciones de mejora que introduce el Plan para reducir los actuales niveles de
contaminación por partículas, tanto en la industria cerámica como la que se genera en los caminos sin
asfaltar tienen que ver con acciones dirigidas, por un lado, a la reducción de las emisiones de
partículas por fuentes puntuales (con medidas tales como el alejamiento de instalaciones con focos de
combustión generadores de partículas del núcleo de población de Bailén, la sustitución de
combustibles fósiles sólidos, como el coque, por gas natural, el empleo de coque micronizado en lugar
de coque sin micronizar, la sustitución de biomasa como combustible por gas natural y la instalación
de sistemas de captación de partículas para los focos de combustión de cerámica industrial y
artesanal); y por otro, la reducción de las emisiones fugitivas de partículas (mediante el alejamiento de
instalaciones y/o actividades generadoras de partículas difusas del núcleo de población de Bailén, la
sustitución de hornos morunos por otros de más eficiencia, e instalación de un sistema de depuración
de gases, el cubrimiento de los convoyes de transporte de arcilla y combustibles sólidos, la limpieza de
ruedas de los camiones y maquinaria móvil antes de salir de las canteras y zonas de trituración y
almacenamiento de arcilla, regado adecuado de zonas sin pavimentar/asfaltar y viales sin asfaltar con
trasiego de vehículos y/o maquinaria, sobre todo en canteras y la instalación de filtros de mangas para
desempolvado: trituración, molienda, trasiego de material, entre otras).
Por lo que respecta a las actuaciones de mejora que introduce el Plan para la reducción de las
emisiones de SO2, se basan principalmente en el empleo de coque y fueloil de bajo contenido en
azufre, la sustitución de combustibles de alto contenido en azufre por gas natural o biomasa y la
desulfuración por vía seca por medio de adición de reactivos (sosa, cal, bicarbonato. etc) a los gases
de salida.
A la vista de la evolución de los niveles de PM10 y SO2 desde la puesta en marcha de las medidas
asociadas a El Plan de Mejora de la Calidad del Aire del municipio de Bailén, se observa un descenso
en los niveles de SO2, tanto en las medias como en los valores horarios y diarios, apreciándose
también una mejoría en los niveles de PM10 en medias diarias y valor medio del periodo de estudio,
aunque aún se superan el número máximo de ocasiones en que se puede superar el valor límite diario.
Por tanto, se puede concluir que las medidas asociadas al Plan han mejorado en líneas generales la
calidad del aire de Bailén, si bien aun se superan algunos valores. Esta evolución pondría de
manifiesto que la puesta en marcha del Plan ha mejorado la calidad del aire en zona de Bailén.
Página 40
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
4. ESTUDIO DE LA SITUACIÓN POST-OPERACIONAL
4.1. Estimación de las emisiones atmosféricas tras la entrada en funcionamiento del
CTIA de Bailén
El tráfico es la principal fuente de contaminación atmosférica a considerar en el CTIA de Bailén, que va
a acoger actividades logísticas y relacionadas con el transporte, y no admite la implantación de otras
actividades consideradas potencialmente contaminadoras de la atmósfera.
A partir de los datos facilitados por el Estudio de Tráfico correspondiente, en este apartado se calculan
las emisiones de contaminantes atmosféricos debidas a la actividad del CTIA de Bailén, y para ello se
hará servir el procedimiento que la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEA) define en las guías
metodológicas para la confección de los inventarios nacionales y el suministro de información a la UE
para su centralización y armonización, de acuerdo a la metodología CORINAIR. De hecho esta misma
metodología es la que ha utilizado la propia Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía
para elaborar el inventario de emisiones de Andalucía y algunos de cuyos datos se han comentado en
el estudio de emisiones pre-operacional.
La metodología CORINAIR establece dos formas de calcular las cantidades emitidas debidas al tráfico
en función del tipo de contaminante:
a) Para el cálculo de las emisiones de NOx, CO, VOCs, CH4, NO2, NH3 y Partículas se utiliza el
recorrido total en kilómetros, siendo el grado de emisión función de la velocidad.
Por otra parte, utilizando los datos de IMD (intensidades medias diaria) de la vía en estudio y
conociendo las longitudes que recorrerán los vehículos a lo largo de la nueva carretera, el cálculo
de la emisión para cada contaminante se expresa mediante la siguiente ecuación:
g (contaminante) = IMD (por tipo de vehículo) x distancia (km) x factor de emisión (g/km)
b) La emisión de CO2, SO2 y Pb se calcula en relación a la cantidad de combustible consumido .
La guía CORINAIR hace también una distinción entre el tipo de vehículo (turismo, vehículo ligero,
vehículo pesado) y, a su vez, entre el tipo de combustible que utilizan. Por ello ha sido fundamental
considerar la proporción real de vehículos de cada tipo, y en cada grupo, la proporción de vehículos
con diferente tipo de combustible.
En la siguiente tabla se presenta la composición del parque automovilístico en la Provincia de Jaén,
diferenciándose entre vehículos de gasolina y vehículos de gasoil, según los datos recogidos en el
Anuario Estadístico General del año 2007 del Ministerio del Interior, Dirección General de Tráfico.
A la vista de los datos regidos en la tabla mencionada anteriormente, se concluye que la composición
media por número de vehículos en relación con el combustible que utilizan es en la actualidad
aproximadamente del 60% diesel frente al 40 % de gasolina. Se supone que todas las motocicletas
son de gasolina.
Página 41
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
PARQUE PROVINCIA DE JAEN 2007 (Fuente DGT)
CAMIONES Y FURGONETAS
GASOLINA
GAS - OIL
OTROS
TOTAL
AUTOBUSES
GASOLINA
GAS - OIL
OTROS
TOTAL
TURISMOS
GASOLINA
GAS - OIL
OTROS
TOTAL
MOTOCICLETAS
GASOLINA
GAS-OIL
OTROS
TOTAL
TRACTORES INDUSTRIALES
GASOLINA
GAS-OIL
OTROS
TOTAL
OTROS VEHÍCULOS
GASOLINA
GAS - OIL
OTROS
TOTAL
TOTAL GENERAL
GASOLINA
GAS - OIL
OTROS
TOTAL
12043
97509
3
109555
7
522
0
529
120937
131966
8
252911
24194
33
4
24231
19
2955
0
2974
2558
4411
5638
12607
159758
237396
5653
402807
Para realizar una estimación correcta de las emisiones del proyecto, es necesario conocer la
antigüedad del parque automovilístico, para poder aplicar los factores de emisión de CORINAIR según
la clasificación en que se describe en la guía metodológica.
Para ello se ha tomado información de las estadísticas del parque de vehículos distribuidos por tipos y
año de matriculación emitido por la Dirección General de Tráfico a 31.12.2007 y que se recoge en la
siguiente tabla.
Página 42
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
ANTIGÜEDAD PARQUE ESPAÑA 2007 (Fuente DGT)
Camiones/furgonetas
Autobuses
Turismos
Motocicletas
Tractores
Otros
TOTAL
<1987
511926
7583
2206867
471984
10112
65363
3273835
1987
79906
677
231263
39393
1554
10652
363445
1988
105702
806
301615
52905
2397
1452
477945
1989
131594
115
377425
73638
3091
1848
605378
1990
139187
1221
384084
85157
2795
197
632144
1991
14057
1599
417219
88913
2379
18549
669229
1992
156902
2003
54711
78419
2029
16988
803451
1993
115811
153
474196
39807
1157
11668
644169
1994
130599
1471
615013
28355
2078
14289
791805
1995
13975
212
586842
26355
4359
18026
777452
1996
161767
2527
723489
25184
4712
18335
936014
1997
202792
2933
893386
36207
7197
23384
1165899
1998
238488
3316
1109347
49656
9556
30678
1441041
1999
286092
3704
1333535
62398
13053
37584
1736366
2000
27993
3188
1310229
64554
14471
41814
1714186
2001
271748
3371
1354759
60814
15637
44689
1751018
2002
256902
3034
1261028
5985
15446
4901
1645270
2003
291794
3173
1360476
73433
16993
5911
1804979
2004
331674
3582
1525653
120201
19183
75629
2075922
2005
381753
4105
1573577
217492
20744
83001
2280672
2006
391579
3803
1576277
272509
20859
83052
2348079
2007
39412
4143
1596784
284122
22895
78094
2380158
TOTAL
5140586
61039
21760174
2311346
212697
832615
30318457
Esta clasificación se ha adaptado a la nomenclatura de clasificación de CORINAIR y han dado lugar a
los siguientes porcentajes de antigüedades reagrupados:
ANTIGÜEDAD (2007)
%
Pre-ECE15/04( -1990)
17,7%
Sin catalizador (91)
2,2%
Catalizador oxidación (92-93))
4,8%
Catalizador 3-vías (94)
2,6%
EURO1 (95-97)
9,5%
EURO2 (98-00)
16,1%
EURO3(01-04)
24,0%
EURO4 (05-)
23,1%
Página 43
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
La combinación del parque de tipología de vehículos de la Provincia de Jaén con la información sobre
la antigüedad del mismo, asimilada al valor nacional, ha servido para calcular unos factores de emisión
adaptados a las características de la flota de vehículos en la zona, ponderando con su peso
correspondiente cada una de las categorías.
En cualquier caso, en el estudio de emisiones llevado a cabo se ha tenido en cuenta que la antigüedad
del parque automovilístico evolucionará en la fecha prevista de entrada en funcionamiento del CTIA, y
que probablemente para entonces (en el escenario 2018) la mayoría de los vehículos (más del 70%80%) tendrán como ahora una antigüedad inferior a 10 años y por lo tanto entrarán dentro de las
últimas categorías (EURO3 en adelante). Esto implicará una mejor eficiencia de los motores (menores
emisiones) y una flota menos contaminante en general.
Para valorar el efecto de la puesta en marcha del CTIA de Bailén es la calidad del aire se han utilizado
los datos de movimientos de vehículos calculados en el correspondiente estudio de tráfico. El acceso
al CTIA se realizará a través de unos viales que lo enlazarán con la A-4, en los tramos que lo unirán
con Bailén y con La Carolina, y la A-6100 que lo conectará con Linares y con Baños.
En las siguientes figuras se muestran los accesos al recinto del CTIA de Bailén.
Página 44
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
En este estudio se tiene en cuenta el tráfico actual en las dos vías comentadas y la estimación del
futuro tráfico en las mismas cuando empiece su actividad el CTIA de Bailén.
En la siguiente tabla se muestran las IMD (Intensidades Medias Diarias) de los tramos de las dos vías
que enlazarán con el CTIA de Bailén en el año 2007.
PRE-OPERACIONAL
INTENSIDAD MEDIA DIARIA (Datos 2007)
TRAMO
DIA
TARDE
NOCHE
LIGEROS
PESADOS
LIGEROS
PESADOS
LIGEROS
PESADOS
A-4 Bailén
15.607
5423
3.563
1697
1628
1471
A-4 La Carolina
15.607
5423
3.563
1697
1628
1471
A-6100 Baños
1.413
79
323
18
181
10
A-6100 Linares
1.413
79
323
18
181
10
A partir de estos datos, se han estimado las emisiones que se producen en dichos tramos de carretera
actualmente, a partir de los factores de emisiones. Para ello se han estimado unos factores de emisión
para cada uno de los contaminantes considerados, teniendo en cuenta la tipología de distribución de
tipos de vehículos para la provincia de Jaén y la distribución de antigüedades de la flota de vehículos
mostrada anteriormente para toda España. Se ha considerado una velocidad de circulación de 80 km/h
de los vehículos que circulan por las vías. Los tramos estudiados tienen una longitud de 2 km los de la
A-4 y 1 km los de la A-6100, teniendo en cuenta intersecciones que harían variar las IMDs utilizadas.
Página 45
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
PRE-OPERACIONAL
CONTAMINANTE
EMISIONES A-4 + A-6100 (t/año, 2007)
LIGEROS
PESADOS
TOTAL
CO
30,1
29,0
59,1
COVs
3,9
10,1
14,0
NOx
22,2
17,7
39,9
PM10
1,1
3,5
4,7
SO2
0,9
0,8
1,6
Si se comparan las emisiones de la tabla anterior con las correspondientes a las emisiones totales en
el municipio de Bailén o en la provincia de Jaén (para el año 2005) se obtienen los siguientes
porcentajes de contribución de los tramos considerados respecto a los totales municipales o
provinciales:
PRE-OPERACIONAL
CONTRIBUCIÓN EMISIONES A-4 + A-6100 (t/año, 2007)
CONTAMINANTE
% TOTAL BAILÉN
% TOTAL JAÉN
CO
1,27%
0,123%
COVs
2,53%
0,021%
NOx
2,78%
0,215%
PM10
0,51%
0,129%
SO2
0,06%
0,038%
Por lo que respecta a la situación post-operacional, el estudio de tráfico ha estudiado un escenario tras
la puesta en marcha del CTIA de Bailén (escenario 2018). En el mismo se tiene en cuenta el tráfico de
acceso al centro, que se realizará a través de vías ya existentes actualmente A-4 que une Bailén con
la Carolinas y A-6100 que une Baños y Linares.
En la siguiente tabla se recogen las IMDs estimadas para dichos tramos, en las que se incluye todo el
tráfico que se circula (tanto el directamente relacionado con la actividad del CTIA como el
independiente del mismo).
POST-OPERACIONAL
TRAMO
INTENSIDAD MEDIA DIARIA
2018
LIGEROS
PESADOS
A-4 Bailén
26.038
10.755
A-4 La Carolina
26.038
10.755
A-6100 Baños
3.424
191
A-6100 Linares
3.424
191
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Para estimar las emisiones debidas exclusivamente al CTIA de Bailén, se han usado las siguientes
estimaciones de movimientos de entrada/salida al CTIA en un día laborable:
ESTIMACIONES DE ENTRADAS/SALIDAS EN EL CTIA BAILÉN
2018
ligeros
pesados
hora
entrada
salida
entrada
salida
00 a 01
0
4
0
1
01 a 02
1
1
2
0
02 a 03
4
2
1
0
03 a 04
7
1
2
1
04 a 05
24
4
7
12
05 a 06
53
5
23
27
06 a 07
89
13
35
43
07 a 08
144
14
59
80
08 a 09
147
28
56
101
09 a 10
95
45
54
116
10 a 11
73
70
53
87
11 a 12
72
72
54
54
12 a 13
45
68
52
53
13 a 14
49
124
63
46
14 a 15
56
118
46
30
15 a 16
93
46
78
53
16 a 17
82
66
45
81
17 a 18
42
57
57
37
18 a 19
33
105
104
23
19 a 20
29
170
88
23
20 a 21
21
100
29
27
21 a 22
12
42
6
13
22 a 23
5
22
5
13
23 a 24
4
4
2
1
TOTAL DÍA
1.180
1.181
921
922
A partir de esta tabla, se deduce que a lo largo de un día se producen los siguientes movimientos
totales en el CTIA:
MOVIMIENTOS DIARIOS EN EL CTIA DE BAILÉN
2018
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
LIGEROS
PESADOS
2.361
1.843
Con estos datos, se ha podido disgregar el tránsito exterior al recinto del CTIA en dos categorías:
aquél que es debido a los vehículos que transitan por la vías A-4 y A-6100, pero que no está
relacionado con las actividades del CTIA de Bailén (y que se designará con el término EXT), y el
tránsito en las vías de acceso exteriores al recinto de vehículos que se dirigen o salen del CTIA (y que
se designará con el término EXT-CTIA).
Se ha estimado que el tráfico exterior debido al CTIA, calculado a partir del número de movimientos en
el mismo, se reparte entre las dos vías exteriores consideradas de acuerdo a las IMDs totales. Dicha
disgregación se muestra en la siguiente tabla. El tráfico interior al recinto (recogido en la tabla anterior)
se designará con el término INT-CTIA.
POST-OPERACIONAL
INTENSIDAD MEDIA DIARIA VÍAS EXTERIORES
2018
EXT
TRAMO
EXT-CTIA
LIGEROS
PESADOS
LIGEROS
PESADOS
A-4 Bailén
26.038
10.755
1.501
1.172
A-4 La Carolina
26.038
10.755
174
136
A-6100 Baños
3.424
191
30
24
A-6100 Linares
3.424
191
657
513
Con dichos datos se han calculado las emisiones debidas a la circulación de dichos vehículos,
diferenciándose entre las debidas estrictamente a la actividad del CTIA de Bailén y las debidas al
tráfico en general de las vías exteriores consideradas.
Para los cálculos en el año 2018 se ha tenido en cuenta la mejora en el parque de vehículos que
transitará por las vías, estimándose que el 80% de los vehículos o más estarán ya dentro de la
categoría EURO3 o superiores. La velocidad de circulación exterior se ha estimado en 80 km/h.
Para el tránsito interno, se ha supuesto, a partir de datos reales del CTIA de Sevilla ya en
funcionamiento, que los turismos circularán por el interior de CTIA a una velocidad media de 27 km/h y
los vehículos pesados a 19 km/h. El recorrido medio por las instalaciones internas del CTIA, desde la
entrada a la nave correspondiente, o viceversa, se ha estimado en 0,6 km.
Las siguientes tablas muestran las estimaciones de las emisiones realizadas para el escenario postoperacional.
CONTAMINANTE
EMISIONES POST-OPERACIONAL 2018 (t/año)
EXT
EXT-CTIA
INT-CTIA
TOTAL-CTIA
TOTAL
CO
40,97
2,25
0,70
2,96
43,93
COVs
12,04
0,72
0,23
0,95
13,00
NOx
29,78
1,51
0,54
2,06
31,83
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
PM10
4,59
0,26
0,09
0,35
4,94
SO2
2,00
0,09
0,03
0,12
2,12
La contribución de las emisiones estrictamente debidas al tránsito del CTIA respecto al total calculadas
para el escenario futuro se recoge en la siguiente tabla, donde se aprecia que, como mucho, y para
algún contaminante, sería responsable siempre de menos del 8% de las emisiones totales por el tráfico
en el área estudiada (recordemos que los tramos de carretera exteriores considerados son de 2 km de
longitud para la A-4 y 1 km para la A-6100).
POST-OPERACIONAL
CONTRIBUCIÓN EMISIONES CTIA RESPECTO AL TOTAL ESTIMADO
CONTAMINANTE
2018
CO
6,7%
COVs
7,3%
NOx
6,5%
PM10
7,1%
SO2
5,5%
Si contextualizamos las emisiones directamente debidas a la actividad en el CTIA de Bailén a las
totales en el municipio de Bailén o del total de la provincia de Jaén, cuyos porcentajes están
calculados en la siguiente tabla, se puede observar que la contribución del futuro CTIA a las emisiones
totales es muy pequeña (teniendo en cuenta además que se ha realizado el cálculo para las emisiones
totales del 2007).
POST-OPERACIONAL
CONTRIBUCIÓN EMISIONES CTIA (t/año) RESPECTO A LAS TOTALES DEL AÑO 2007
2018
CONTAMINANTE
% TOTAL BAILÉN
% TOTAL JAÉN
CO
1,27%
0,123%
COVs
2,53%
0,021%
NOx
2,78%
0,215%
PM10
0,51%
0,129%
SO2
0,06%
0,038%
En definitiva, el CTIA de Bailén va a ser un foco de contaminación atmosférica, inducida por la
circulación de vehículos ligeros y sobretodo pesados, de escasa magnitud, sobre todo si se evalúa en
función de la contribución a las emisiones totales del propio municipio o de la Provincia.
En principio, pues, la actividad del CTIA no va a tener especialmente una capacidad importante para
generar contaminación del aire en su entorno cercano. Pero, como ya se ha comentado anteriormente,
los niveles de contaminación del aire en un punto determinado del territorio no dependen sólo de las
emisiones si no de la dispersión de los contaminantes en la atmósfera, la cual está controlada por
elementos orográficos mesoescalares, que favorecen o no la dispersión de las emisiones en el aire, y
Página 49
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
por las situaciones meteorológicas que determinan los patrones circulatorios en la zona de estudio. En
el siguiente apartado se tratará de valorar cómo estas emisiones pueden finalmente afectar la calidad
del aire en la región.
4.2. Estimación de la calidad del aire tras la entrada en funcionamiento de CTIA de
Bailén
A la vista de la emisiones calculadas en el apartado anterior, y comparándolas con el total de las
emisiones actuales en la región, es de esperar que la contribución de las mismas a la calidad del aire
final sea, en términos relativos, pequeña.
Para estimar de manera algo más precisa el impacto en términos de concentraciones, normalmente se
hacen servir modelos matemáticos que simulan la dispersión de las concentraciones emitidas.
El modelo de caja es el más simple de los modelos disponibles. Se supone que el aire (es decir, un
determinado volumen de aire atmosférico en una región geográfica) ocupa un recinto en forma de caja.
También asume que los contaminantes del aire dentro de la caja están distribuidos homogéneamente
y utiliza la base de esta hipótesis para estimar el promedio de concentraciones de contaminantes en
cualquier lugar dentro de la cuenca atmosférica.
Así, asume que la atmósfera sobre la región estudiada tiene una estructura de caja, cuyo límite inferior
es el terreno y el límite superior en la altura de la capa de mezcla o de la inversión de temperatura. Los
contaminantes emitidos dentro de este volumen se mezclan de manera uniforme e instantáneamente y
puede existir intercambio con el exterior a través de las fronteras laterales y la superior. La siguiente
figura muestra un esquema conceptual del funcionamiento de dicho tipo de modelo.
Aunque útil, este modelo es muy limitado en su capacidad de predecir con exactitud la dispersión de
los contaminantes del aire a través de la atmósfera, debido a que la hipótesis de la distribución
homogénea de los contaminantes cuando se dispersan es demasiado simple.
En el caso que nos ocupa, se va a realizar una estimación de la concentración en inmisión debida a la
actividad del CTIA de Bailén. El estudio se va a realizar bajo la filosofía de “peor escenario”, de manera
que si para este peor caso los resultados encontrados no son desfavorables, se podrá asegurar que la
futura actividad no va a poner en peligro la calidad del aire en la zona.
Página 50
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Para ello, a partir de las emisiones calculadas en el apartado anterior se han calculado unas emisiones
horarias a partir de las cuales se estimarán las concentraciones horarias correspondientes y se
compararan con los valores legislados. En concreto, a continuación se muestran las concentraciones
horarias, directamente debidas a la actividad del CTIA Bailén, calculadas para el periodo horario de 8h
a 9h de la mañana, en el cual se produce el máximo diario de entradas y salidas (el 8% del total
diario).
POST-OPERACIONAL CTIA BAILÉN
CONTAMINANTE
EMISIONES MÁXIMAS HORARIAS (g)
2018
CO
910,0
COVs
293,4
NOx
632,9
PM10
107,7
SO2
36,1
Siguiendo con la descripción del “peor escenario” que se está evaluando, en la aplicación del modelo
de caja se ha asumido que no existe ningún flujo de aire horizontal externo al CTIA ni del CTIA hacia el
exterior, es decir, que las emisiones que se producen en el CTIA se quedan “estancadas” sobre él, y
sólo se pueden dispersar verticalmente de acuerdo a la profundidad de la capa de mezcla existente en
ese momento. Es decir, se supone que no existen mecanismos de intercambio de contaminantes con
el exterior del recinto modelizado a través de las fronteras laterales.
Ésta es una hipótesis muy poco realista, pues aunque no existiera advección (viento), cierta difusión
horizontal de los contaminantes se produciría por efecto de la posible turbulencia o la propia difusión
molecular, pero aún siendo sí, se ha tenido en cuenta en este estudio para estudiar la situación más
desfavorable.
Durante los meses de invierno se puede generar una capa de inversión en superficie, producida en
situación anticiclónica con cielo despejado, por la irradiación nocturna. Esta inversión tiene una clara
evolución a lo largo del ciclo diario, relacionada con los ciclos de calentamiento y enfriamiento del
terreno. A medida que transcurre la noche, la superficie terrestre va perdiendo calor y el aire en
contacto con ella se va enfriando. Por la mañana temprano, el aire más frío está en los niveles más
bajos, y se observa una inversión térmica superficial. Una vez que sale el sol, la superficie comienza a
calentarse, y el aire en contacto con ella aumenta su temperatura. Este calentamiento superficial va
destruyendo la inversión térmica superficial, de manera que hacia las primeras horas de la tarde se
desarrolla una capa superficial, denominada capa de mezcla, donde la temperatura decrece levemente
con la altura. Al final de la tarde, la superficie comienza a enfriarse nuevamente.
Esta inversión térmica produce una fuerte estabilidad, limitando la dispersión de los contaminantes.
Así, se observan los datos de calidad del aire de estaciones de medida para este tipo de situaciones,
se observa que asociado a este fenómeno se producen dos máximos en la concentración de
contaminantes: uno por la mañana temprano y el otro al final de la tarde y comienzo de la noche.
Durante el mediodía, con la actividad solar y el calentamiento del terreno se produce una erosión de la
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
inversión, lo que lleva asociado una leve mejoría en la calidad del aire debido en gran parte al
desarrollo de la capa de mezcla.
No existen referencias concretas de alturas de capas de inversión en la región estudiada (las cuáles
normalmente se estiman a partir de radiosondeos o de métodos más sofisticados como sistemas
LIDAR). Es por ello que se han tomado valores típicos de altura de capa de mezcla, en caso de
inversión térmica extrema, en el rango de los 100 m a 200 m de profundidad, aunque también se han
realizado cálculos para alturas de inversión mucho más bajas (50 y 75 m) extremadamente
improbables, pero siguiendo con la metodología de estudiar el peor caso posible.
Como se ve, y también para el caso de la altura de la capa de mezcla, espacio vertical disponible para
que se lleve a cabo la dispersión vertical de los contaminantes, se asumirán también en este estudio
para la realización de las estimaciones valores muy conservativos.
Para estimar las concentraciones en inmisión se han tomado las emisiones horarias de la tabla anterior
(calculadas para la hora en que éstas serán máximas) y se han dividido, siguiendo el modelo
conceptual del modelo de caja, entre el volumen total disponible, es decir, la superficie total del CTIA
de Bailén (320 181 m2) por la altura de la capa de mezcla en cada uno de los casos considerados. El
resultado se ha expresado en forma de concentración de inmisión (en µg/m3) para cada uno de los
contaminantes estudiados.
En las siguientes tablas se recogen las estimaciones horarias en inmisión calculadas para cada uno de
los contaminantes considerados y para cada supuesto de altura de capa de mezcla. Se incluyen los
cálculos con las emisiones correspondientes al año 2018.
POST-OPERACIONAL CTIA BAILÉN (2018)
MÁXIMA CONCENTRACIÓN HORARIA EN IMMISIÓN CTIA BAILÉN (µg/m3)
Altura de Capa
de Mezcla (m)
CO
COV
NOx
PM10
SO2
50
56,85
18,33
39,54
6,73
2,26
75
37,90
12,22
26,36
4,48
1,51
100
28,42
9,16
19,77
3,36
1,13
150
18,95
6,11
13,18
2,24
0,75
200
14,21
4,58
9,88
1,68
0,56
Como se puede apreciar, los valores horarios de concentración estimados a partir de las emisiones del
CTIA de Bailén están muy por debajo de los valores límite legislados.
En concreto, para cada uno de los contaminantes analizados:
La legislación establece para el CO un límite de 10 mg/m3 para la media 8-horaria. Incluso si la
concentración horaria máxima calculada para la hora de máxima emisión se mantuviera durante 8
horas, el valor promedio 8-horario sería como mucho (en el caso del escenario 2018 para capa de
mezcla de 50 m) de 0,056 mg/m3, claramente por debajo del límite legislado (más de 100 veces
inferior).
Página 52
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Por lo que respecta a los COVs, el compuesto legislado es el benceno, cuyo valor medio anual debe
estar por debajo de los 5 µg/m3. Se estima que el porcentaje de benceno en las emisiones de los
escapes de los vehículos está por debajo del 6% en los vehículos de gasolina y por debajo del 2% en
los diesel (según datos sacados de la guía CORINAIR). Con estos datos, incluso asumiendo que
durante todo el año se registrase el valor horario de COVs calculado para 2018 y con capa de mezcla
de 50 m, se obtendrían medias anuales por debajo de 0,7 µg/m3, cerca del 15% del valor legislado.
Para el NOx, el valor límite horario legislado está en 350 µg/m3 de NO2 para los valores horarios, que
se puede superar en un máximo de 18 ocasiones al año, y un promedio anual de 40 µg/m3. El % de
NOx emitido en forma de NO2 es un valor todavía no claramente definido, aunque el uso de nuevas
tecnologías en los vehículos, especialmente en los diesel, hace que el ratio NO2/ NOx haya disminuido
mucho recientemente, y que aún lo haga más cuando se produzca la entrada en funcionamiento de
CTIA de Bailén por la renovación de la flota. Siendo conservadores, se estimará un ratio del 50%
(aunque la propia guía CORINAIR muestra resultados por debajo de 10% en algunas tipologías de
vehículos).
Para este supuesto, las emisiones de NOx del CTIA de Bailén llevarían asociado, en el peor de los
escenarios horarios, unas concentraciones en inmisión de 19,6 µg/m3 de NO2, claramente por debajo
del máximo horario de 250 µg/m3 permitido durante 18 horas al año. Como estas situaciones de altura
de mezcla de 50 m pueden ser consideradas casi ficticias, y por lo tanto su probabilidad de ocurrencia
es mínima, casi nula, no comprometerían el cumplimiento los valores medios anuales legislados.
No es de esperar que las emisiones de NOx por parte del CTIA de Bailén contribuyan
considerablemente a la formación de ozono en la región, y al aumento de la concentración en inmisión
de dicho contaminante secundario. Existen números factores (meteorológicos, presencia de COVs
biogénicos, radiación solar) que juegan un papel determinante en la formación de ozono, y por ello
resulta difícil estimar el efecto cuantitativo que podría producirse. Sin embargo, como las
concentraciones en inmisión estimadas son bastante bajas, y de hecho los valores hallados lo serían
mucho más si se hubieran calculado para una situación de gran mezcla vertical y elevada insolación
en verano (con alturas de capa de mezcla superiores a los 1000-1500 m), escenarios bajo los que se
producen la mayoría de episodios de ozono, no es de esperar un aumento destacable de la
concentración en inmisión de ozono por efecto de las emisiones de óxidos de nitrógeno procedente de
las actividades del CTIA de Bailén.
La legislación establece para las partículas en suspensión de diámetro inferior a 10 µm un límite de 50
3
para los valores de concentración diarios, que no puede ser sobrepasado en más de 35
ocasiones por año. Respecto a la media anual, el valor límite es de 40 µg/m3. A la vista de las
concentraciones máximas horarias estimadas (6,73 µg/m3 en una hora en el peor de los escenarios),
no se producirán superaciones de los valores límite diario ni anual.
µg/m
Finalmente, para el SO2, cuyo valor límite horario legislado es de 350 µg/m3 en inmisión, de nuevo las
concentraciones estimadas, en el peor de los escenarios estudiados, son menores que el 1% de dicho
valor límite, y menos del 2% del valor límite diario (de 125 µg/m3) si durante todas las horas del día se
produjeran dichos valores extremos.
A la vista de los resultados comentados, las primeras estimaciones muestran que las concentraciones
en inmisión debidas a las emisiones por la actividad el CTIA de Bailén, incluso para el peor de los
escenarios contemplado (tanto desde el punto de vista de las emisiones como desde el punto de vista
meteorológico), están muy por debajo de los valores límite legislados.
Página 53
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Como el modelo de caja utilizado es muy simplificado y no tiene en cuenta el posible transporte de la
contaminación fuera del recinto del CTIA, se ha realizado una estimación aproximada de la
concentración en inmisión a partir de las estimaciones realizadas con un modelo gaussiano.
El estudio de la dispersión de contaminantes atmosféricos a partir de la ecuación de transporte en su
forma más general es bastante complicado. Generalmente es imposible obtener una expresión para la
incógnita de esta ecuación, es decir, la concentración del contaminante estudiado. Aún así, si
asumimos ciertas hipótesis, es posible establecer la función.
El modelo de penacho gaussiano es la solución que se obtiene asumiendo las siguientes hipótesis:
•
La emisión de contaminantes es realizada por una fuente puntual y continua, que emite
siempre al mismo ritmo, es decir, el mismo caudal másico de emisión. Esta fuente se sitúa el
origen de coordenadas y a una cierta altura h.
•
El viento medio es uniforme, tanto espacial como temporalmente, y tanto en dirección como en
velocidad. Se toma el eje x en la dirección de este viento medio.
•
A lo largo del eje x se desprecia la difusión de contaminante frente a la advección. La difusión
del contaminante en las direcciones y, z se realiza mediante una distribución gaussiana en
estas direcciones.
•
El penacho no tiene historia, es decir, todas las condiciones anteriores permanecen
estacionarias en un pasado suficientemente largo, y también en el futuro.
•
El contaminante no sufre ningún tipo de reacción química ni ningún otro mecanismo que
provoque su desaparición.
La siguiente figura muestra el esquema de la geometría penacho gaussiano:
Teniendo en cuenta todas las hipótesis resulta la expresión siguiente, que es conocida como modelo
de penacho gaussiano, introducido por Sutton (1932), Pasquill (1961,1974) y Gifford (1961,1968):
C ( x, y , z , T ) =
2
⎞
⎛
⎛
⎞
Q
− y2
⎟ ⋅ exp⎜ − ( z − H ( x, k ) ⎟
exp⎜
2 ⎟
2 ⎟
⎜
⎜
2 ⋅ π ⋅ u ⋅ σ y ( x, k , T ) ⋅ σ z ( x, k , T )
⎝ 2 ⋅ (σ z ( x, k , T )) ⎠
⎝ 2 ⋅ (σ y ( x, k , T )) ⎠
Página 54
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Donde:
•
C(x,y,z,T) es la concentración en el punto (x, y, z) medida en un tiempo de muestreo T. x es la
distancia a la fuente, y-z son las coordenadas transversales. Unidades: µg/m3
•
Q es el caudal másico de contaminantes emitido por la fuente puntual y continua.. Unidades:
kg/s
•
u es la velocidad del viento medio, constante en el tiempo. Unidades: m/s
•
H(x, k) es la altura efectiva del eje del penacho, es decir, la altura física de la chimenea más la
sobre-elevación. Depende de la categoría meteorológica de dispersión k. Unidades: m
•
σy(x, k, T) y σz(x, k, T) son los parámetros de dispersión que caracterizan la turbulencia
atmosférica. Actúan como las distribuciones estándar de las distribuciones gaussianas en
ambos ejes. Aumentan con la distancia a la fuente "x"
La expresión anterior proporciona información del campo de concentraciones en un instante puntual en
el tiempo que se caracteriza por el valor constante de los anteriores parámetros.
Por otro lado, si se considera que la superficie del terreno corresponde al plano z = 0, evidentemente
no tiene ningún sentido tratar de calcular las concentraciones en z negativas. En realidad,
normalmente se considera el terreno como reflector de los contaminantes (según el esquema
mostrado en la figura de abajo), y por lo tanto, representando esta reflexión como la emisión de una
fuente virtual, situada simétricamente (respecto al plano z = 0) a la real, la expresión que permite el
cálculo de la concentración es:
Además de ser una solución de la ecuación de transporte con las hipótesis mencionadas, el modelo de
penacho gaussiano es aceptado por su simplicidad conceptual y el hecho de ser consistente con el
carácter aleatorio de la turbulencia atmosférica.
C=
⎛ y 2 ⎞ ⎛ ⎛ ( z − H )2 ⎞
⎛ ( z + H )2 ⎞ ⎞
Q
⎟
⎜⎜ −
⎟⎟ ⎟⎟
+
exp⎜ − 2 ⎟ ⋅ ⎜⎜ exp⎜⎜ −
exp
2
2
⎟
⎜ 2σ ⎟
2 ⋅π ⋅ u ⋅σ y ⋅σ z
2
σ
2
σ
y
z
z
⎝
⎠
⎝
⎠⎠
⎠ ⎝
⎝
Página 55
Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
Las ventajas que presenta la formulación gaussiana, de forma resumida, son básicamente que
proporciona resultados que, en bastantes casos, están de acuerdo con las medidas experimentales; es
fácil de implementar en un programa informático; es consistente con la naturaleza aleatoria de la
turbulencia; es solución de la ecuación transporte-difusión, con ciertas aproximaciones; y facilita y
disminuye el tiempo de ejecución de los programas.
A pesar de las ventajas que tiene utilizar la formulación gaussiana, cabe mencionar que presenta
ciertas deficiencias.
•
No es válida, en general, en condiciones inestables. En estas condiciones existen estudios que
demuestran que el perfil de contaminantes en la vertical es altamente no gaussiano (Briggs,
1975).
•
Supone un campo de vientos constante y unidimensional en toda la zona de estudio, y esto
supone una fuerte aproximación, sobre todo en topografías complejas.
•
Sólo es válida para turbulencias homogéneas, condición que puede no verificarse a pesar de
tener lugar en largo periodos de tiempo, como indica el hecho de que se han desarrollado
modelos climatológicos para turbulencias no homogéneas, que no utilizan la formulación
gaussiana.
•
Sólo es aplicable, estrictamente, a situaciones estacionarias.
•
Es muy difícil tener en cuenta, de manera real, la interacción de un penacho de contaminación
con la topografía, trabajando en un esquema gaussiano
Estas limitaciones hacen que cualquier modelo que las utilice, como en el caso del modelo que se
utiliza en este estudio, presente en muchas circunstancias ciertas limitaciones en sus resultados, y que
se deben tener en cuenta en la interpretación de los resultados obtenidos.
Teniendo en cuenta estas hipótesis, se han estimado aproximadamente, a partir de la ecuación del
penacho gaussiano mostrada anteriormente, la concentración en inmisión debidas a las emisiones del
CTIA de Bailén. En concreto, se ha calculado cómo disminuyen las concentraciones en inmisión
conforme nos alejamos del CTIA.
Siguiendo con la metodología de estudiar la situación meteorológica más desfavorable, se han
aplicado las fórmulas anteriores para el caso de viento débil y estabilidad atmosférica F.
Los resultados obtenidos muestran que las emisiones procedentes del CTIA de Bailén, provocarían, a
sotavento de la dirección de viento dominante en el instante estudiado, concentraciones muy
pequeñas y que en ningún caso harían peligrar el cumplimiento de los valores límite para ninguno de
los contaminantes estudiados.
Los cálculos estimados a partir de las fórmulas del penacho gaussiano indican que, por ejemplo, a 6
km del CTIA de Bailén (distancia a la que se encuentra situado aproximadamente el núcleo urbano de
Bailén), la concentración horaria en inmisión de partículas PM10 debida a las emisiones de la futura
actividad sería del orden de 0,2 µg/m3, y, para dar una referencia más a otra distancia, 0,4 µg/m3 a 3
km. Los NOx a 6 km de distancia de la fuente tendrían una concentración horaria de 1,2 µg/m3, el SO2
estaría a esa misma distancia entorno a los 0,07 µg/m3 y el CO alrededor de 1,4 µg/m3 de
concentración máxima horaria a 6 km de la fuente. En la siguiente tabla se resumen estos resultados.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
POST-OPERACIONAL CTIA BAILÉN (2018)
MÁXIMA CONCENTRACIÓN HORARIA EN IMMISIÓN CTIA BAILÉN (µg/m3)
Distancia a
CTIA
CO
COV
NOx
PM10
SO2
3 km
2,4
0,96
2,16
0,36
0,12
6 km
1,4
0,5
1,2
0,2
0,07
Como se observa, los valores horarios máximos están muy por debajo de los valores límite horarios de
los contaminantes que los tienen regulados, y más aún si se tiene en cuenta el ratio NO2/NOx o la
participación de benceno en el total de los VOCs, como ya se ha hecho en el comentario de los
resultados del modelo de caja. Los valores horarios calculados no comprometerían tampoco el
cumplimiento de los valores límite diarios o anuales, incluso si se considerase que la situación
meteorológica simulada se diera durante todos los días de año, algo totalmente improbable. La
situación de elevada estabilidad y bajo viento estudiada tiene una incidencia baja en el total anual.
Además, se debe recordar que la situación de emisiones que se ha simulado es máxima, y también la
situación meteorológica es la más desfavorable desde el punto de vista de la dispersión, y por lo tanto
lo valores horarios estimados con los modelos no serían extensibles a todo el año.
Finalmente, señalar que los últimos datos calculados con el modelo gaussiano corresponden a
distancia respecto a la fuente a sotavento de la misma, donde se produce el máximo impacto por el
penacho procedente de ésta. El estudio meteorológico llevado a cabo en el capítulo 2 de este mismo
documento ha puesto de manifiesto que los vientos en la región, influenciados por la orografía local de
la zona dominada por los valles de los ríos presentes, muestran un patrón de circulación bastante
concreto a lo largo de los mismos, observándose casi exclusivamente vientos de los sectores SW (el
más frecuente, con casi un 50% de frecuencia de ocurrencia) y ENE-E (10% de frecuencia de
ocurrencia).
Como el municipio de Bailén está situado al SW de la zona de estudio, es de esperar que las
situaciones meteorológicas dominantes (viento de SW) dirijan el penacho de las emisiones que parte
del CTIA hacia el NE, lejos del núcleo urbano.
Existe un porcentaje del 10% de ocasiones en que el viento del sector ENE-E, flujo cuyos
correspondiente sectores de impacto (WSW-W) se acercan algo más a la posición en la que se
encuentra el núcleo urbano de Bailén respecto al CTIA programado (estrictamente, Bailen se
encuentra a 6 km al SW del CTIA). A pesar de ello, aunque el penacho se acercara a la zona urbana,
las concentraciones en inmisión que se producirían debidas a las emisiones del CTIA, a 6km del
mismo, serían muy bajas. Además, hay que tener en cuenta que no en todas las ocasiones en que se
da ese flujo se dan las condiciones de extrema estabilidad y de máximas emisiones para las que se
han realizado las estimaciones de concentraciones en inmisión
De todo lo expuesto anteriormente se puede concluir que el impacto sobre la calidad del aire en Bailén
de las emisiones debidas a la actividad del futuro CTIA de Bailén será nulo o despreciable.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
4.3. Medidas correctoras y Plan de medidas In Situ
A la vista de los resultados hallados en este estudio, no se estima necesaria la definición de medidas
correctoras a implantar para minimizar el impacto de la instalación ya que, como se ha visto, las
emisiones debidas a la actividad del CTIA de Bailén representan un porcentaje muy pequeño de las
emisiones actuales en la zona. En concreto, corresponden a menos del 0,5% de las emisiones totales
del municipio para el año 2007, y es de esperar que en el escenario 2018 estudiado esta proporción
fuera aún menor, debido al esperado aumento de las emisiones globales del municipio.
Por lo que respecta a la programación de medidas In Situ post-operacionales, como no se plantea la
necesidad de la implantación de medidas correctoras para minimizar el impacto, no sería necesario
comprobar por tanto la efectividad de las mismas.
En cualquier caso, a la vista de que actualmente está en marcha el Plan para la mejora de la calidad
del aire en el municipio de Bailén, se podría considerar la posibilidad de realizar campañas puntuales
mediante estación móvil de control de la calidad del aire en una zona del municipio más cercana al
futuro CTIA (y alejada de la actual estación de medida de la calidad del aire, de carácter más urbano).
Sería interesante por ejemplo realizar una campaña de medidas antes de la implantación del proyecto
y otra tras la puesta en marcha del mismo. Para poder evaluar la posible variación de la calidad del
aire en la zona tras el inicio de la actividad, sería necesario que ambas campañas de medidas se
realizasen durante épocas del año de similares características, para asegurar de esta manera que el
contexto meteorológico en el que se realiza la evaluación es parecido.
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Estudio predictivo inmisiones C.T.I.A. Bailén
5. RESUMEN Y CONCLUSIONES
El Centro de Transportes de Interés Autonómico (CTIA) de Bailén se configura como un futuro Centro
de Transportes de Mercancías Intermodal que pretende aprovechar las ventajas competitivas
derivadas de la situación de Bailén. La actuación a desarrollar, incluida en la propuesta de Red
Logística de Andalucía, supone la disponibilidad a futuro de un área especialmente diseñada que
asegura la disponibilidad de espacios, instalaciones y servicios con un alto grado de integración y que
responden a las necesidades de las mercancías, vehículos y conductores y de las empresas.
La localización de del futuro CTIA de Bailén, viene justificada por la ubicación geográfica, como
principal entrada de Andalucía desde la meseta y como punto intermedio entre las comunidades
mediterráneas y las interiores, dando lugar a una posición de encrucijada dentro de la red de
carreteras nacionales, dotando a Bailén de una posición estratégica dentro de la Red de Áreas
Logísticas de Andalucía.
La concentración de empresas logísticas en un mismo punto del territorio hace que se reduzca la
distancia de los desplazamientos entre unas y otras y entre distintos modos de trasporte, ferrocarril y
carretera, que se espera de lugar a una disminución en términos absolutos del consumo de
combustibles y de las emisiones contaminantes del transporte de mercancías en la Provincia en
general. Además, se evita de esta manera el paso de vehículos pesados por zonas, mejorando
también la calidad del aire en los mismos.
A pesar de eso, como en la zona en la que se ubique la futura actividad es de esperar un aumento de
la circulación de vehículos en general, y de vehículos pesados en particular, se hace necesario evaluar
los posibles efectos sobre la calidad del aire de las actividades del futuro Centro de Transportes de
Interés Autonómico (CTIA) de Bailén, cosa que se ha hecho en este documento. El objetivo del mismo
es prever los posibles impactos de las emisiones atmosféricas de la nueva actividad.
Para caracterizar bien la zona de estudio, se ha realizado en primer lugar un estudio orográfico y
meteorológico de la zona de estudio, marco general y contexto en el cual se dispersarán las emisiones
generadas por la nueva actividad. Desde el punto de vista orográfico, la zona de estudio se encuentra
enclavada a la gran cuenca del río Guadalquivir, cuyo valle, en su curso alto, transcurre encajonado
por las laderas de Sierra Morena, al Norte, y el relieve de la cordillera Bética, al Sureste. Estas laderas
recogen las aguas de ríos subsidiarios (Guadalén, Guadiel, Guadalimar o Guadalmena) que nacen en
las montañas vecinas y que finalmente van a morir al Guadalquivir. Bailén se encuentra situado en el
margen derecho del río Guadiel, que transcurre a su paso por la zona en dirección Noreste a Suroeste.
Al otro lado del municipio de encuentra el río Rumblar, con la misma orientación que el Guadiel y que
también vierte sus aguas al Guadalquivir. Se trata de una región con una orografía marcada por la
presencia de numerosos ríos cuyos valles van a jugar un papel determinante en el establecimiento de
los patrones circulatorios atmosféricos en la región.
El análisis de los datos meteorológicos de la estación meteorológica ubicada en Bailén ha puesto de
manifiesto las velocidades moderadas de los vientos en la zona, y la existencia de dos sectores de
vientos que presentan una prevalencia superior en el periodo estudiado. Son las direcciones
correspondientes a los sectores WSW-SW (casi un 46% de frecuencia de ocurrencia) y ENE-E
(alrededor del 10% de frecuencia de ocurrencia), que están íntimamente relacionados con la
adaptación de los flujos meteorológicos a gran escala (flujos sinópticos) a la orografía particular de la
región (lo que se denomina meteorología mesoescalar). Al estar el municipio de Bailén situado en el
marco del valle del río Guadiel, cuya orientación general, es de NE a SW aproximadamente, los
sectores de dirección de viento dominantes que ha puesto de manifiesto la rosa de vientos
corresponden a la canalización del flujo atmosférico a lo largo de dicho valle, por la formación de las
llamadas brisas de valle. También se ha realizado un estudio de la estabilidad atmosférica a lo largo
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del año, que muestra la mayor prevalencia de situaciones estables (dificultan la dispersión de los
contaminantes) en la época de invierno, debido a la mayor prevalencia de situaciones anticiclónicas en
la región.
Se ha realizado también una recopilación de información de las fuentes actuales de contaminación en
zona de estudio, a partir de los inventarios elaborados por la Junta de Andalucía, contextualizando las
emisiones producidas en el municipio de Bailén con las producidas en la provincia de Jaén y en el total
de Andalucía. Las principales fuentes emisoras en el municipio son las empresas industriales, y en
concreto, la industria de fabricación de productos cerámicos, cuya actividad copa más de las tres
cuartas partes del número de personas dedicadas a la industria en Bailén (representando alrededor
del 18% del total de la producción a escala nacional). La fabricación de cerámica, en este municipio, se
encuentra muy ligada a otro sector industrial, como es el sector de extracción de materias primas para
la misma. Incluso el transporte por carretera, proporcionalmente, tiene una contribución muy pequeña
respecto al total de emisiones en el municipio, lo que pone de manifiesto las particularidades del
municipio de Bailén respecto al total de Andalucía y a la provincia de Jaén, reflejo de su importante
actividad industrial.
En el estudio se ha llevado a cabo también un análisis de la situación pre-operacional de la región por
lo que respecta a la calidad del aire. Para ello se han utilizado registros de la estación de control de la
calidad del aire que la Junta de Andalucía tiene instalada en el mismo municipio. Se han analizado los
datos de la misma durante el periodo 1997-2008. Los datos adquiridos en Bailén mostraron niveles de
calidad del aire no satisfactorios para las partículas en suspensión y el SO2, aunque se ha observado
una mejoría de los niveles registrados en los últimos años estudiados. Dicha reducción tiene que ver
con la puesta en marcha del Plan para la mejora de la calidad del aire en el municipio de Bailén, de
acuerdo a lo descrito en el artículo 6 del Real Decreto 1073/2002 para zonas en las que se superan los
valores límite.
El estudio de las emisiones post-operacional del CTIA de Bailén se realizado a partir de los datos
facilitados por el Estudio de Tráfico correspondiente, y siguiendo las metodologías CORINAIR de la
Agencia Europea de Medio Ambiente (AEA) para la confección de los inventarios nacionales. Se han
tenido en cuenta las emisiones debidas a la circulación de vehículos por las vías de acceso al centro
(la A-4 y a-6100), además de las producidas por la circulación interior de los vehículos por el propio
recinto del CTIA. Como los datos de intensidad media diaria disponibles en las carreteras eran para
todos los vehículos, se han disgregado las emisiones, diferenciado entre las debidas a la actividad de
propio CTIA (tanto exteriores como interiores al recinto), respecto a las del resto de vehículos que
circulan por las vías exteriores. Los cálculos han mostrado que la contribución de las emisiones
estrictamente debidas al tránsito del CTIA Bailén respecto al total para el escenario futuro es siempre
de menos del 8% de las emisiones totales por el tráfico en los tramos de carretera estudiados (debido
al alto volumen de tráfico independiente de la actividad de CTIA que circula por la A-4), y representan
como mucho un 2,8% de las emisiones del total del municipio de Bailén del año 2005.
A partir de estas emisiones de la actividad del futuro CTIA de Bailén, se ha realizado una estimación
de las concentraciones en inmisión que comportarían en la calidad del aire de la zona. Las
estimaciones se han realizado bajo el escenario más desfavorable, de manera que si para este peor
caso los resultados encontrados no son desfavorables, se podrá asegurar que la futura actividad no va
a poner en peligro la calidad del aire en la zona.
Las estimaciones se han realizado para la hora del día en la que se produce el mayor movimiento de
vehículos en el CTIA (entre las 8h y las 9h de la mañana), y para la situación más desfavorable desde
el punto de vista meteorológico, con atmósfera muy estable, inversión de temperatura y altura de la
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capa de mezcla muy reducida (de hecho, el valor de 50 m utilizado para esta variable en uno de los
escenarios estudiados es tan pequeño, y desfavorable, que se podría asegurar que no sucederá
jamás). Pero incluso para este último caso, los valores horarios de concentración estimados a partir de
las emisiones del CTIA de Bailén están muy por debajo de los valores límite legislados.
En concreto, para las partículas, uno de los contaminantes más conflictivos en la región, las
concentraciones horarias estimadas para situaciones muy estables oscilan entre los 1,7 y los 6,73
µg/m3 en una hora (el último valor corresponde al casi ficticio escenario de 50 m de capa de mezcla),
que ni que se diera durante todas las horas del día, comprometería el valor límite diario de 50 µg/m3,
superable 35 días al año. Estimaciones de concentraciones en inmisión horarias realizadas haciendo
servir la aproximación del modelo de penacho gaussiano (para un escenario también muy
desfavorable a la dispersión) han dado como resultado valores de concentración horaria de PM10 de
0,4 µg/m3 a 3 km del CTIA, y de 0,2 µg/m3 a 6 km del mismo, demostrando que el impacto del penacho
de la nueva actividad sobre la calidad del aire en el núcleo urbano de Bailén va a ser despreciable.
Para el NO2, en el peor de los escenarios, se han estimado unas concentraciones horarias en inmisión
de 19,6 µg/m3 de NO2, claramente por debajo del máximo el valor límite horario de 250 µg/m3 permitido
durante 18 horas al año. Además, como estas situaciones de altura de mezcla de 50 m pueden ser
consideradas casi ficticias, y por lo tanto su probabilidad de ocurrencia es mínima, casi nula, no
comprometerían el cumplimiento los valores medios anuales legislados de 40 µg/m3 de NO2. Los
cálculos con el modelo gaussiano han dado un concentración máxima horaria de 0,6 µg/m3 a 6 km a
sotavento del CTIA.
Para el SO2, cuyo valor límite horario legislado es de 350 µg/m3 en inmisión, de nuevo las
concentraciones estimadas, en el peor de los escenarios estudiado, son menos de 1% de dicho valor
límite, y menos del 2% del valor límite diario (de 125 µg/m3) si durante todas las horas del día se
produjeran dichos valores extremos de concentración. Los valores horarios estimados en inmisión por
el modelo gaussiano son de 0,07 µg/m3 a 6 km de la fuente.
Para el CO y el benceno (porcentaje muy pequeño de los VOCs totales emitidos), los porcentajes
respecto a los valores límite legislados son, respectivamente, del 0,05% (valor 8-horario) o del
15%(media anual si se mantuvieran siempre los peores valores horarios)
A la vista de los resultados anteriores, y además teniendo en cuenta que las estimaciones de
concentraciones en inmisión realizadas en este estudio se han llevado a cabo utilizado los datos del
peor escenario de emisiones, y también bajo el peor escenario meteorológico posible, se puede
afirmar que las emisiones de contaminantes atmosféricos de las actividades del futuro Centro de
Transportes de Interés Autonómico de Bailén no comprometen el cumplimiento de los valores
límite legislados descritos en el Real Decreto 1073/2002 para los contaminantes CO, NOx, SO2,
benceno y PM10.
Barcelona, Junio de 2009,
CECILIA SORIANO ORTIZ
Lda. Ciencias Físicas (colegiada 4156)
Dra. Ingeniería Ambiental
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