El dinamismo económico del Área Metropolitana de Monterrey ha causado un intenso desarrollo urbano. Esto la ha llevado a tener una población de aproximadamente 4 millones de habitantes, que representan 87 % de la población del estado. Los problemas que trae tal cantidad van desde la falta de recursos, hasta un exceso en la emisión de contaminantes.
Gerardo Mejía Velázquez y Citlali Lerma Serna
El Área Metropolitana de Monterrey (AMM), la tercera más grande después de la Ciudad de México y Guadalajara, ha presentado un gran desarrollo, principalmente en su periferia, que ha causado la rápida extensión de las actividades urbanas y un agudo aumento en la demanda de transporte público y de vehículos particulares.
Tan sólo en el periodo que va de 1990 a 2010, la flota vehicular creció de 450 mil vehículos a más de 1.7 millones. Esto ha generado un mayor requerimiento de combustibles, lo que, aunado a las actividades industriales, ha repercutido en la calidad del aire.
Calidad de aire en el AMM
Desde 1993, por medio del Sistema Integral de Monitoreo Ambiental (SIMA), se recaba información acerca de la calidad del aire en el AMM. Esto inició con una red de cinco estaciones de monitoreo que en los últimos cuatro años incrementó hasta contar con nueve.
Los datos del SIMA muestran que el contaminante más importante es el PM10 (partículas menores de 10 micrómetros), seguido por el ozono y por el PM2.5 (partículas menores de 2.5 micrómetros). Los datos arrojan que, desde entonces, el AMM excede la norma mexicana de PM10, que establece un límite de 50 μg/m3 de concentración promedio anual a la que puede estar expuesta una persona, pues incluso algunos sitios alcanzan más del doble de lo que anualmente permite la norma.
Esta condición puede causar un daño considerable en la salud, ya que se expone a la población más sensible, como niños y adultos mayores, a niveles de contaminación peligrosos que generalmente provocan un aumento en los índices de morbilidad y mortalidad.
 Figura 1. Concentración promedio anual de PM10 en el AMM |
La Figura 1 muestra las concentraciones promedio anuales de PM10 reportadas en las cinco primeras estaciones del SIMA desde 1993 en el AMM. En ella se puede observar un incremento en las concentraciones promedio del periodo 1993–2000, con una concentración promedio anual de 56 µg/m3; en el lapso de 2001 a 2010, arrojó una densidad de 84 µg/m3 por año. Además, muestra que en todas las estaciones se alcanzan concentraciones que exceden la norma anual. Las estaciones Suroeste (Santa Catarina) y Noroeste (San Bernabé) son las que tienen los valores más altos, cercanos o que sobrepasan el doble de la norma anual en el periodo 2001–2010.
Riesgos para la salud
El modelo de análisis de riesgo lo creó la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos y la adoptó la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), como metodología para evaluar el riesgo de exposición a sustancias contaminantes. Para el caso de sustancias que no causan cáncer, tales como el PM10, el análisis de riesgo se basa en el cálculo del coeficiente de peligro, el cual está dado por la siguiente ecuación:
 Causa. El gran aumento de vehículos ha repercutido en la calidad del aire |
Donde:
CP: Coeficiente de peligro
TCD: Toma crónica diaria (mg/kg-día)
DRf: Dosis de referencia (mg/kg-día)
C: Concentración promedio (mg/m3)
RI: Razón de inhalación (m3/h)
HED: Horas de exposición/día (h/día)
FE: Frecuencia de exposición (días/año)
PE: Periodo de exposición (días)
PC: Peso corporal (kg)
PEP: Periodo de exposición promedio (días)
Según esta ecuación, un valor de CP superior a uno significa que la población se expone a una dosis superior a la establecida por la DRf. En el caso del PM10, la dosis de referencia corresponde a la norma anual de 50 μg/m3. Un aspecto importante por resaltar es que el CP depende de la población estudiada, como pueden ser niños, adultos o ancianos; al variar la capacidad pulmonar, el tiempo de exposición y la frecuencia de exposición. Los valores de estos parámetros se encuentran reportados en el Exposure Factors Handbook, que publicó la EPA.
 Figura 2. Concentración promedio de PM10 en el AMM en el período (a) 1993-2000 y (b) 2001-2009 |
Resultados
El Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey llevó a cabo un estudio para evaluar los posibles costos en salud que genera el aumento de la contaminación. En su realización se consideró el riesgo en la morbilidad y mortalidad de la población debido a la exposición crónica a PM10, tomando como base las concentraciones promedio en ambos periodos. A partir de la evaluación del riesgo se estimaron los costos incrementales que se obtienen con la población expuesta a una mayor contaminación.
Para llevarlo a cabo se utilizaron técnicas del Sistemas de Información Geográfica con el objetivo de preparar mapas de contaminación promedio de PM10 que se tuvieron para el periodo 1993-2000 y para el periodo 2001–2009. La Figura 2 muestra los mapas correspondientes a cada uno.
En ellos se observa que la población en la zona Noroeste y Suroeste del AMM está expuesta a las concentraciones más altas de PM10; por tanto, su salud está en riesgo. También se observa un incremento importante en la concentración de PM10 de un periodo a otro, tal y como se comenta de los datos de la Figura 1. Estos mapas fueron la base para evaluar el coeficiente de peligro. Para lograrlo, se sobrepusieron los mapas de población a fin de determinar las zonas del AMM donde la población tiene un coeficiente de peligro superior a la unidad.
De los resultados de este estudio, la Tabla 1 muestra que el porcentaje de celdas poblacionales casi se duplicó de un periodo al otro.
Las conclusiones muestran que si se toma como base la población de 3 mil 877 millones de habitantes, correspondiente a 2009, el número de niños expuestos a una calidad del aire nociva pasó de 692 mil (47.5 % del total de los niños) a 992 mil (67.60 % del total de los niños), lo que representa un incremento del 43 por ciento. En el caso de la población de edad avanzada (mayores de 65 años), la población expuesta se incrementó de 104 mil (58.9 %) a 166 mil (94.4 %), lo que representa un incremento de 60 por ciento.
| Periodo | Número de celdas poblacionales | Porcentaje de afectación del AMM |
| 1993-2000 | 535 | 32 % |
| 2001-2009 | 985 | 62 % |
| Concentración promedio de PM10 en el AMM en los periodos 1993-2000 y 2001-2009 | ||
Para llegar a eso se utilizaron datos de un estudio previo realizado para el AMM en el que se estimaron costos de morbilidad y mortalidad al reducir la contaminación de PM10 en el AMM, el cual arroja que los costos en salud por morbilidad y mortalidad, así como por pérdida de productividad, se pueden incrementar entre 950 y 1 mil 900 millones de dólares al año; esto es, entre 245 y 490 dólares por persona al año.
Conclusiones
La concentración de PM10 en el AMM incrementó notablemente en el periodo 1993-2000 con una densidad promedio anual de 56 µg/m3, hasta alcanzar 84 µg/m3 de 2001 a 2009, lo que representa un aumento de 47 %. Esto causó que la extensión del AMM que excede la norma anual de PM10 aumentara de 32 % en el periodo 1993-2000, hasta 62 % en el periodo 2001-2009, lo que intensificó el porcentaje de niños expuestos de 47.5 a 67.6 % entre un periodo y otro.
Por otro lado, el porcentaje de adultos de edad avanzada expuestos a mala calidad del aire se incrementó de 58.9 a 94.4 %. Por lo anterior, se estima que los costos de atención a la salud por morbilidad y mortalidad, así como por pérdida de productividad, se incrementarán entre 950 y 1 mil 900 millones de dólares al año.
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Gerardo Manuel Mejía Velázquez
Obtuvo la licenciatura en Ingeniería Química por la Universidad Autónoma de San Luis Potosí. En 1984, por parte del Tecnológico de Monterrey, recibió el grado de maestro en Ingeniería con especialidad en Sistemas de Proceso, y en 1992 el grado de doctor en Filosofía por la Universidad de Texas A&M. Actualmente es miembro del Instituto Mexicano de Ingenieros Químicos, de la Air and Waste Managmenet Association, del Comité de Geociencias y Medio Ambiente del Conacyt; consejero de la Red de Investigación de la Calidad del Aire en Grandes Ciudades, auspiciado por el Conacyt, y miembro del Comité Visitante del Centro de Tecnología Avanzada para la Educación Ambiental, con sede en Iowa, EUA.
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Referencias
1. Lerma, C. and Mejía, G.: “Evaluation of Increased Health Risks Associated to PM10 Pollution in the Monterrey Metropolitan Area”, Proceedings of the 106th A&WMA Annual Conference and Exhibition, Chicago, Illinois, June 25 – 28, 2013.
2. Villa, V., Gándara, G., Reyna, R., and Mejía, G.: “Economic Benefits of PM10 Reduction in the MMA”, proceedings of the 101th A&WMA Annual Conference and Exhibition, Portland, Oregon, June 24-27, 2008. ISBN: 9781933474014.
