Avances
de un estudio en San JoséEl
monóxido de carbono satura la capital
Rosario Alfaro
La contaminación
del aire es uno de los principales problemas ambientales afrontados en las últimas
décadas por las ciudades con mayor desarrollo urbano e industrial de Latinoamérica,
dependiendo la magnitud del problema y el carácter de los contaminantes del
modelo de desarrollo urbano de cada ciudad y de los modos de producción. La
ciudad de San José se caracteriza por un crecimiento no planificado –en las
dos última décadas- de sus actividades industriales, urbanas, de transporte y
de comercio, lo cual ha traído aparejado un incremento de las emisiones al aire
de contaminantes que hacen variar los componentes de la atmósfera, variaciones
que muchas veces se traducen en un impacto negativo que altera los ecosistemas,
la salud y la economía de la ciudad.
Antes de
puntualizar las fuentes y los efectos del monóxido de carbono en el aire es
necesario indicar lo que entendemos por contaminación
del aire: la presencia en la atmósfera
de gases, partículas y vapores que han sido incorporados directa o
indirectamente al aire por el hombre o por fuentes naturales en cantidades
suficientes para afectar adversamente animales, vegetación, materiales y al
hombre mismo.
El CO como contaminante
El monóxido de
carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido, con moléculas homogéneas,
cuya densidad es ligeramente menor que la del aire y que se combina
preferentemente con la hemoglobina de la sangre bloqueando el sistema de
transporte de oxígeno del cuerpo. Es producto de la combustión incompleta de
los combustibles carbónicos, que tiene lugar cuando no hay suficiente tiempo ni
oxígeno para que se convierta completamente en dióxido de carbono. Otras
fuentes de monóxido de carbono son industriales: la carbonización del
combustible y la incineración de desechos; también son fuentes la oxidación
del metano en la atmósfera, las emisiones de los océanos, las erupciones volcánicas,
los incendios forestales y las reacciones de terpenos. En la naturaleza, las
plantas producen cantidades mínimas por la descomposición de las moléculas de
clorofila. El CO se reconoce como uno de los principales contaminantes de las
grandes ciudades, siendo las emisiones vehiculares las responsables centrales:
el 98,% del CO en la atmósfera proviene de ellas, y el 1,5% restante de otros
procesos industriales.
Efectos del CO en la salud
Según
investigaciones, el mayor impacto del monóxido de carbono en la salud consiste
fundamentalmente en que establece un fuerte enlace con el átomo de hierro del
grupo hemo de la hemoglobina y forma carboxihemoglobina, sustancia que disminuye
la capacidad de la sangre de transportar oxígeno y altera la disociación de la
oxihemoglobina provocando hipoxia a nivel de los tejidos del organismo. El CO es
absorbido por los pulmones y su concentración en la sangre está asociada al
tiempo de exposición y a la concentración de éste en el ambiente. Los niveles
en ambientes cerrados tienden a ser más peligrosos que en los espacios abiertos
(OMS. 1993. Criterios
de Salud Ambiental. Nº 13. Monóxido de carbono. Publicación Científica Nº
455).
Se ha
establecido que la afinidad de la hemoglobina con el monóxido de carbono es
aproximadamente 240 veces mayor que la atracción al oxígeno. En ambientes
contaminados por CO se puede producir una intoxicación sobreaguda cuando los
niveles de carboxihemoglogina en la sangre son superiores al 40%, y la muerte se
produce con niveles entre 60 y 80%. Cuando éstos son superiores al 20% durante
exposiciones prolongadas, como en los casos de los chóferes de taxis y
autobuses y en el de los vendedores ambulantes, se produce una intoxicación crónica
(Argueta, W. 1998. Riesgo de intoxicación crónica
por contaminación ambiental de monóxido de carbono. Informe
de Tesis. Universidad de San Carlos. Guatemala).
Al exponerse
individuos a ciertos niveles de contaminación se tiene como resultante dos
tipos de efectos: los intermedios, dados cuando la exposición alcanza semanas o
meses a determinados niveles de concentración, y los inmediatos, que ocurren
dentro de las 24-48 h de incremento de la contaminación. Estos últimos se dan,
generalmente, en espacios abiertos, en especial con individuos que permanecen en
la calle o sitios donde los niveles de monóxido son altos y constantes.
El tiempo de
vida del monóxido de carbono en la atmósfera es de alrededor de cuatro meses y
es removido de la atmósfera al reaccionar con radicales hidroxilo (Manahan.
1996. Química
Ambiental. Lewis
Publishers. USA).
Según Rivero et
al. (1993. Contaminación atmosférica y enfermedad respiratoria. Biblioteca de
Salud. Serie Formación e Información. Unam. México), se ha confirmado que la
mayoría de los animales muere cuando los niveles de COHb sobrepasan el 70% del
total de hemoglobina, y cuando se excede el 50% se dan asociaciones con lesiones
del encéfalo y el corazón. De acuerdo con la documentación científica, un
incremento importante en los niveles de este gas ocasiona cefalea, cansancio,
debilidad y náusea, y si las concentraciones son constantes se puede llegar a
dificultades respiratorias, inhabilidad muscular, el colapso y la muerte (véase
cuadro 1). No existen pruebas de carcinogenicidad y mutagenicidad con el CO. Según
la Organización Mundial de la Salud, el nivel máximo permitido de monóxido de
carbono en el aire es de 9 ppm para una exposición de ocho horas y un nivel
promedio de saturación de carboxihemoglobina de 2% (OMS. 1999. Guidelines of Air Quality and Human Health.
Ginebra).
Avances
de un estudio en San José
Desde 1993, el
Programa de Estudios de la Calidad del Aire, de la Escuela de Ciencias
Ambientales de la Universidad Nacional, en asocio con Swisscontact de Suiza, ha
venido monitoreando los niveles de CO en varios puntos del país. A partir de
esa fecha se logró detectar que las concentraciones de este contaminante
presentan un orden creciente en la ciudad de San José, sobrepasando en ciertos
puntos la norma recomendada por la Organización Mundial para la Salud
-especialmente por la pérdida de terreno del programa de control de emisiones
vehiculares y el aumento del parque automotor que, con un crecimiento superior
al 8% anual, ha llegado a más de 600.000 unidades.
Según la GTZ,
en la región metropolitana de San José se concentra aproximadamente un 70% del
parque vehicular nacional y las emisiones de éstos aportan un 75% de la
contaminación del aire, otro 23% es contribución de la actividad industrial y
energética y el restante 2% es generado por otras fuentes.
Con el fin de evaluar la contribución de las emisiones vehiculares sobre la calidad del aire en el sector de más alta congestión vehicular de la ciudad (producto de la concentración de las actividades comerciales y gubernamentales), procedimos a obtener una muestra representativa de ese aire, con una concentración correcta según los estándares mundiales. En función de ello empezamos por definir los puntos representativos de los diferentes niveles de contaminación (según proximidad de las fuentes emisoras y contacto con los receptores directos) (véase figura 1).
Las mediciones
se hicieron a nivel de la calle, a 1,65 m de altura sobre la superficie de la
acera, de manera uniforme durante todo el estudio. Para lograr un valor
confiable se promediaron muchas mediciones separadas, debido a que la
concentración y velocidad de éstas varían de un punto y momento a otro. La
concentración del monóxido de carbono en cada punto se determinó con un
medidor automático Drager Park para CO durante cinco minutos y se realizaron 10
mediciones como mínimo en cada punto. Se obtuvieron 30 mediciones como mínimo
en cada punto. Los valores promedio registrados fueron analizados en
concordancia con la topografía, la señalización del sitio y el flujo
vehicular, ya que existe una fuerte dependencia de los modos de transporte
motorizados. También se tomó en cuenta las condiciones climáticas al realizar
el muestreo. En períodos de precipitación no se tomó ninguna muestra, salvo
la inicial para establecer los niveles que se estaban dando, que por lo general
son tan bajos que no son registrados por el monitor.
Para la
recogida y tratamiento de la información se procedió, primeramente, a hacer un
análisis global de la red vial de San José relacionada con el flujo vehicular,
se hizo una determinación espacial de las posibles zonas críticas y se ubicó
en el mapa los puntos de muestreo. A partir de eso se pasó determinar los
niveles de contaminación por CO en los diferentes puntos, habiendo seleccionado
tres períodos de medición: el primero, de 7 a 8.30 a.m., el segundo, de 11.30
a 13.30 p.m., y, el último, de 16.30 a 18.30 p.m. La información se incorporó
a una base de datos digital compuesta por: código del punto de muestreo, su
ubicación y los valores detectados durante los tres períodos. Para la
conformación de esta base de datos se utilizó el programa Arcview; la base,
posteriormente, se trasladó al programa Surfer, que genera el análisis de la
información de manera gráfica; y una vez logrado el mapa de isolíneas se
trasladaron al programa Arcinfo, creándose una tipología. Estos mapas,
finalmente, se pasaron otra vez al programa Arcview para caracterizar las
diferentes áreas según su concentración. Las figuras 2 y 3 nos dan un ejemplo
de lo registrado en la ciudad capital.
Los vientos
juegan un papel clave tanto en la concentración del contaminante como en su
distribución espacial. En el sector estudiado, los mismos tienen un patrón
noreste-suroeste, generando un desplazamiento de las emisiones hacia el sur de
la capital. Siempre se da en la ciudad una corriente de brisas generada por las
cuencas de los ríos Torres y María Aguilar y el parche de bosque de La Sabana;
de manera general, se desarrollan brisas de espacios fríos (por ejemplo, las áreas
ocupadas por parques o cuencas de los ríos) a espacios calientes (generados por
la actividad urbana y las áreas residenciales).
Los niveles de
CO (como se ve en las figuras 2 y 3) varían según el punto y el período de
muestreo. Las concentraciones de CO en el período que va de 7 a 8.30 a.m. (véase
figura 2) van desde niveles muy bajos (2,9 ppm) hasta niveles más de cuatro
veces superiores a la normativa para ocho horas (36,00-38,9 ppm). Nótese que la
cobertura entre 6,0 y 14,9 es la de mayor predominancia en la figura, y se
mantiene durante el período crítico de la mañana, pudiéndose apreciar el
contraste del sector peatonal, ubicado entre la avenida central y la calle 2,
que aparece casi limpio.
Las áreas críticas
en concentración de monóxido de carbono están delimitadas al norte por el río
Torres, al sur por la avenida 18, al oeste por La Sabana y por el este llegan
hasta la parte central de San Pedro. Es importante indicar que el área crítica
se orienta según el eje central de la ciudad: Paseo Colón-avenida 2. Por las
rutas 202, 218, 5 y 166 del sector norte de la ciudad ingresa uno de los mayores
volúmenes de vehículos: hasta un promedio diario de 108.000 unidades. El
principal problema del ingreso por este sector se da en las vías 166 y 5, cuyo
carga vehicular se concentra en la avenida 7, que es más angosta (dos carriles)
y bordeada por edificios altos que no permiten la circulación del aire, lo que
provoca en ésta la concentración más crítica de CO en San José, siendo en
el sector del distrito Carmen donde más agudamente ocurre.
El sector oeste
presenta el mayor flujo vehicular, con un promedio de 150.000 unidades que
ingresan por cuatro rutas (1, 104, 27, 167). La gran mayoría de ellas se
orientan hacia el Paseo Colón, generando con ello, hasta San Pedro, una zona de
máxima congestión y una mayor emisión de gases contaminantes. No se debe
descartar el fenómeno de inversión térmica que juega un papel importante en
la concentración de los contaminantes durante la mañana, en razón de que no
permite el desplazamiento de éstos a mayores alturas ni su disipación.
El período de
medio día se caracteriza por una disminución en los niveles de contaminación
(nivel máximo de 14,9 ppm) debido al descenso del flujo vehicular durante el
tiempo de almuerzo. El movimiento de gente es más local y, en mayor medida,
peatonal.
Durante las
horas pico de la tarde (16.30-18.30 p.m.) hay un incremento de la contaminación
registrándose niveles de hasta 17,9 ppm y respondiendo los focos de contaminación
a la misma conducta del transporte del período de la mañana. Sin embargo, en
este período pico los niveles registrados son más bajos que los matutinos,
debido a las diferentes horas de salida de los trabajos y colegios de los
usuarios de las rutas indicadas. También las brisas intraurbanas, generadas por
un descenso de temperaturas, permiten una mayor disipación de los
contaminantes, al contrario de en horas tempranas, cuando las temperaturas
tienden a incrementarse gradualmente y el aire se estabiliza.
Los valores
promedio diarios que se detectaron en la ciudad son muy superiores a la
normativa recomendada como segura para la salud humana (como puede verse en la
figura 4).
¿Por qué
áreas críticas?
Según el
precedente análisis, se registran áreas criticas en
que el monóxido de carbono se concentran en
cantidades muy arriba de la normativa recomendada a nivel mundial. Estas áreas
críticas se dan por el mal estado
de los vehículos, el mal control del ecomarchamo, el alto flujo vehicular y la
gran congestión de éste por falta de planificación urbana y diseño
inadecuado de la red vial. Esta alta congestión deriva directamente de que casi
todas las actividades comerciales, administrativas y gubernamentales del país
se desarrollan en el centro de San José en un área de sólo 15 km2,
lo que es agravado por el hecho de que las zonas residenciales de mayor población
del cantón central de San José (como Hatillo y San Sebastián) carecen de
servicios esenciales, lo que obliga a sus pobladores a desplazarse a los
distritos centrales. En la ciudad de San José se mueve diariamente más de un
millón de personas.
El
modo de desplazamiento en la ciudad incide directamente en la conformación
de las zonas críticas. La concentración de cuadrantes, la división excesiva
del espacio y una regulación inadecuada generan una inercia vehicular por lo
menos cada cien metros, provocándose un aumento en las emisiones al aire. La
capital se ve cargada diariamente por un 65% de transporte público y un 35% de
transporte privado.
Según la GTZ (2000. Proyecto Aire Limpio San José.
Convenio de Cooperación Interinstitucional. San José),
los buses realizan aproximadamente 1,1 millón de viajes diarios con una
velocidad promedio de 10 km/h. Se tiene registro de más de 100 líneas de bus
que convergen en el centro de la ciudad, lo que provoca una problemática
concentración de 110 bus/hora en ciertas rutas. Se estima que Desamparados,
Hatillo, Alajuelita y Guadalupe son las zonas de mayor producción de viajes
dentro del Área Metropolitana. Por ejemplo, en una hora pico más de 7.000
personas transitan de Desamparados al centro de San José. Dentro del Gran Área
Metropolitana, Heredia produce el mayor flujo radial hacia el centro de San José:
cerca de 10.000 personas en una hora pico.
Respecto de
esto es importante indicar que la ubicación de las paradas de bus no es siempre
la más acertada, generándose el desorden en las vías de tránsito y el
congestionamiento del centro. Es decir, hay una discontinuidad en todas las
entradas de las vías radiales al sector central, lo que da origen a varios
puntos de conflicto llamados cuellos de
botella: dos ejemplos claros son
la Plaza González Víquez y el Paseo Colón a la altura de la estatua León
Cortés, puntos éstos donde convergen varias rutas nacionales que difunden su
intenso tráfico en una sola vía, más angosta, provocando congestión y
valores muy altos de concentración de CO. La topografía, ciertas regulaciones
de tránsito y los malos hábitos de manejo coadyuvan frecuentemente al
congestionamiento.
Conclusiones y sugerencias
Los niveles de
monóxido de carbono han llegado a alcanzar en el área de estudio valores que
superan de manera crítica las recomendaciones de la Organización Mundial para
la Salud. El CO difiere de la mayor parte de los contaminantes del aire por sus
efectos agudos sobre la salud, y no siendo ése el único contaminante presente
en tal área, puede preverse reacciones sinergéticas que agraven el impacto
sobre la salud humana. Esto obliga a medidas prontas para su control, y la
reducción de las emisiones de los vehículos de motor constituye la más
eficaz. Un avanzado control de emisiones puede reducir la presencia de HC y CO
en más del 95% y las emisiones de NOx en un 80%. Pero como este control supone
costos, los incentivos económicos parecen necesarios.
Es necesario un
plan de reubicación de paradas de autobuses acorde 
con la capacidad de carga de
la ciudad. Ni ésos ni los taxis debieran hacer paradas indiscriminadamente en
cualquier lugar. Igualmente, la regulación de semáforos y otras señales de tránsito
debe orientarse a facilitar un mayor flujo vehicular evitando el
congestionamiento de rutas.
Se detectó que
un gran porcentaje de vehículos no reúnen las condiciones técnicas del
control de emisiones, aun cuando llevan el ecomarchamo. Es urgente que los
ministerios del Ambiente y de Obras Públicas y Transportes ejerzan un papel más
fiscalizador en la carretera y en los talleres que otorgan el ecomarchamo,
paralelo a lo cual debiera promoverse una campaña de concientización respecto
de la importancia de la reducción de la contaminación del aire.
La excesiva
centralización de funciones económicas y político-administrativas que se da
en el centro de San José debiera ser enfrentada por las instancias competentes
potenciando un proceso planificado de descentralización de manera que los
flujos se distribuyan a nuevos sectores de la ciudad.
La autora, bióloga, es coordinadora del Programa de Estudios de Calidad del Aire, de la Universidad Nacional.