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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2021
Análisis comparativo de las condiciones de acidez de la Análisis comparativo de las condiciones de acidez de la
precipitación y el contexto meteorológico relacionado con el precipitación y el contexto meteorológico relacionado con el
fenómeno, en las localidades de Chapinero, Usaquén y La fenómeno, en las localidades de Chapinero, Usaquén y La
Candelaria, ubicadas al oriente de la ciudad de Bogotá D.C Candelaria, ubicadas al oriente de la ciudad de Bogotá D.C
Camila Fernanda Pulido Valero Universidad de La Salle, Bogotá
Jennypher Alexandra Rubiano Cano Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Pulido Valero, C. F., & Rubiano Cano, J. A. (2021). Análisis comparativo de las condiciones de acidez de la precipitación y el contexto meteorológico relacionado con el fenómeno, en las localidades de Chapinero, Usaquén y La Candelaria, ubicadas al oriente de la ciudad de Bogotá D.C. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/1903
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ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS CONDICIONES DE ACIDEZ DE LA PRECIPITACIÓN Y EL
CONTEXTO METEOROLÓGICO RELACIONADO CON EL FENÓMENO, EN LAS LOCALIDADES
DE CHAPINERO, USAQUÉN Y LA CANDELARIA, UBICADAS AL ORIENTE DE LA CIUDAD DE
BOGOTÁ D.C
CAMILA FERNANDA PULIDO VALERO
&
JENNYPHER ALEXANDRA RUBIANO CANO
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C.
2021
2
ANÁLISIS COMPARATIVO DE LAS CONDICIONES DE ACIDEZ DE LA PRECIPITACIÓN Y EL
CONTEXTO METEOROLÓGICO RELACIONADO CON EL FENÓMENO, EN LAS LOCALIDADES
DE CHAPINERO, USAQUÉN Y LA CANDELARIA, UBICADAS AL ORIENTE DE LA CIUDAD DE
BOGOTÁ D.C
CAMILA FERNANDA PULIDO VALERO
&
JENNYPHER ALEXANDRA RUBIANO CANO
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar el título de:
Ingeniero Ambiental y Sanitario
Director:
Ingeniero Gabriel Herrera Torres
Magíster en Ingeniería Ambiental
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÍA
PROGRAMA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C.
2021
3
Nota de Aceptación
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
___________________________________________
Firma directora
___________________________________________
Firma Jurado
4
Copyright © 2021 por Camila Fernanda Pulido Valero & Jennypher Alexandra Rubiano
Cano
Todos los derechos reservados.
5
DEDICATORIA
Con todo mi agradecimiento y amor a Dios, a papá y mamá, quienes hicieron todo en la vida para que yo pudiera lograr mis sueños, por motivarme y darme la mano cuando
sentía que el camino se terminaba, a mis hermanos, por siempre mi corazón y mi agradecimiento.
A Homero por su amor y compañía. Camila Fernanda Pulido Valero.
Solo queda dar las gracias a Dios por permitirme cumplir esta meta, a mis padres, los
cuales nunca me han fallado y por ellos, todo, a mis amigos-hermanos, Tata, Negra,
Camilo, Caro y Dayo, que la vida siga permitiéndonos celebrar nuestros triunfos juntos, a
mi familia que en sus oraciones me llevaban presente, y a cada persona que hizo parte del
proceso. Gracias por siempre ser un apoyo para mí.
A Lupe por la compañía en las noches de trabajos.
Jennypher Rubiano Cano
6
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos la oportunidad que nos brindó el ingeniero Gabriel Herrera al hacernos parte
de su equipo para lograr el desarrollo de este estudio, por brindarnos su ayuda y
colaboración en el desarrollo del documento.
Al docente Leonardo López por la colaboración brindada y los consejos para la corrección
del documento, por el tiempo y acompañamiento brindados.
A nuestras compañeras Samantha Núñez, María José Vásquez, Angie Dorado y Ludy Forero,
por facilitarnos los datos y estar atentas a cualquier duda o cuestión.
7
CONTENIDO
GLOSARIO. 12
RESUMEN. 17
INTRODUCCIÓN. 19
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA. 22
l. ANTECEDENTES. 22
ll. PREGUNTA PROBLEMA. 27
lll. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. 27
JUSTIFICACIÓN. 29
OBJETIVOS. 31
OBJETIVO GENERAL. 31
OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 31
CAPÍTULO 1. MARCO DE REFERENCIA. 32
1.1 MARCO CONTEXTUAL. 32
1.1.1 LOCALIZACIÓN. 32
1.1.2 CLIMATOLOGIA. 36
1.1.3 CALIDAD DEL AIRE. 37
1.1.4 GEOMORFOLOGÍA. 39
1.1.5 USOS DEL SUELO. 41
1.1.6 POBLACIÓN LOCAL. 43
1.2 MARCO TEÓRICO. 44
1.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE 44
1.2.2 DEFINICIÓN DE LLUVIA ÁCIDA. 45
1.2.3 FUENTES PRECURSORAS. 48
1.2.4 FORMACIÓN DE LA LLUVIA ÁCIDA 50
1.2.4 INFLUENCIA DE LOS FACTORES CLIMÁTICOS. 53
1.2.5 EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA. 56
1.3 MARCO LEGAL. 58
CAPÍTULO 2. METODOLOGÍA. 61
8
2.1 ENFOQUE METODOLÓGICO. 61
2.1.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN 61
2.3 DESARROLLO METODOLÓGICO. 63
2.3.1 FASE EXPLORATORIA 64
2.4 FASE DESCRIPTIVA-ANALÍTICA 65
2.5 FASE DE CONCLUSIONES 65
CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS. 67
3.1.1 COMPORTAMIENTO DE LA PRECIPITACIÓN. 68
3.1.2 COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA. 80
3.1.3 COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD RELATIVA. 88
3.1.4 COMPORTAMIENTO DE LA VELOCIDAD Y DIRECCIÓN DEL VIENTO EN
SUPERFICIE. 94
3.2. ANÁLISIS DE CALIDAD DEL AIRE. 99
3.2.1 DIÓXIDO DE NITRÓGENO. 100
3.2.2 DIÓXIDO DE AZUFRE. 106
3.3 COMPORTAMIENTO DE LA LLUVIA ÁCIDA. 111
3.3.1 CONSIDERACIONES PREVIAS 111
3.3.2 COMPORTAMIENTO TEMPORAL DEL FENÓMENO DE LLUVIA ÁCIDA. 112
CAPÍTULO 4. 147
CONCLUSIONES. 147
CAPÍTULO 5. 150
RECOMENDACIONES. 150
LISTA DE REFERENCIAS 152
ANEXOS 160
9
Figura 1. Ubicación de la localidad de Chapinero ............................................................................. 33
Figura 2. Ubicación de la localidad de Usaquén ............................................................................... 34
Figura 3. Ubicación de la localidad de La Candelaria ........................................................................ 35
Figura 4. Escala de pH ....................................................................................................................... 48
Figura 5. Esquema metodológico...................................................................................................... 63
Figura 6. Histórico de distribución temporal de la precipitación en la localidad de chapinero. ...... 69
Figura 7. Precipitación en la localidad de Chapinero por estación - 2018. ....................................... 72
Figura 8. Precipitación en la localidad de Chapinero por estación - 2019. ....................................... 73
Figura 9. Histograma de precipitación total multianual y comportamiento de este para el lapso de
estudio estación Usaquén. ................................................................................................................ 75
Figura 10. Distribución de la precipitación total multianual estación Usaquén. .............................. 76
Figura 11. Distribución espaciotemporal de la precipitación en las estaciones Venado de Oro,
edificio IDEAM y Unisalle centro. ...................................................................................................... 78
Figura 12. Distribución del número de días con lluvia en las estaciones Venado de Oro, edificio
IDEAM y Unisalle centro. ................................................................................................................... 80
Figura 13. Temperatura media mensual. .......................................................................................... 82
Figura 14. Temperatura máxima mensual. ....................................................................................... 84
Figura 15. Temperatura mínima mensual. ........................................................................................ 85
Figura 16. Distribución de la temperatura media de las estaciones de la red de monitoreo para el
tiempo de estudio. ............................................................................................................................ 86
Figura 17. Distribución espaciotemporal de la temperatura en las estaciones Venado de Oro y
Unisalle centro. ................................................................................................................................. 87
Figura 18. Humedad relativa media. ................................................................................................. 90
Figura 19. Distribución de la humedad relativa en las estaciones de la red de monitoreo para el
tiempo de estudio. ............................................................................................................................ 91
Figura 20. Distribución espaciotemporal de la humedad relativa en las estaciones de Venado de
Oro y Unisalle centro. ........................................................................................................................ 93
Figura 21. Comportamiento de la velocidad del viento. ................................................................... 97
Figura 22. Distribución temporal de la concentración de dióxido de nitrógeno (NO2) para los meses
de muestreo. ................................................................................................................................... 104
Figura 23. Concentración de dióxido de nitrógeno (NO2) para los días con registro de precipitación.
......................................................................................................................................................... 106
Figura 24. Concentración dióxido de azufre (SO2) para los meses de muestreo. ........................... 109
Figura 25. Concentraciones de dióxido de azufre (SO2) para los días con registro de precipitación.
......................................................................................................................................................... 111
Figura 26. Distribución temporal del pH en Chico Norte. ............................................................... 113
Figura 27. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia –
Chico Norte. .................................................................................................................................... 113
Figura 28. Distribución temporal de pH - Virrey. ............................................................................ 116
Figura 29. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia -
Virrey. .............................................................................................................................................. 116
10
Figura 30. Distribución temporal del pH - Casa Gómez Campuzano. ............................................. 118
Figura 31. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia - Casa
Gómez Campuzano. ........................................................................................................................ 118
Figura 32. Distribución temporal del pH - Unisalle Chapinero. ...................................................... 120
Figura 33. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia -
Unisalle Chapinero. ......................................................................................................................... 120
Figura 34. Distribución temporal del pH – calle 45. ........................................................................ 122
Figura 35. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia – calle
45. .................................................................................................................................................... 122
Figura 36. Dispersión de las mediciones de pH en precipitación durante el 2015-usaquen. ......... 124
Figura 37. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación durante el
2015 - estación fundación santa fe. ................................................................................................ 126
Figura 38. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación durante el
2015 - estación cepcam. .................................................................................................................. 127
Figura 39. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación durante el
2015 - estación universidad el bosque. ........................................................................................... 127
Figura 40. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación durante el
2015 - estación universidad de La Salle. ......................................................................................... 128
Figura 41. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación durante el
2015- estación fundación santa fe. ................................................................................................. 129
Figura 42. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación durante el
periodo de estudio - estación cepcam. ........................................................................................... 130
Figura 43. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación durante el
periodo de estudio - estación universidad el bosque. .................................................................... 130
Figura 44. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación durante el
periodo de estudio - estación universidad de La Salle. ................................................................... 131
Figura 45. Distribución espaciotemporal de la lluvia en los meses de enero y julio de 2008. ....... 138
Figura 46. Segundo periodo lluvioso. .............................................................................................. 138
Figura 47. Segundo periodo seco. ................................................................................................... 139
Figura 48. Distribución espaciotemporal de la concentración de nitratos en enero y julio de 2008.
......................................................................................................................................................... 140
Figura 49. Periodo lluvioso. ............................................................................................................. 140
Figura 50. Segundo periodo lluvioso. .............................................................................................. 141
Figura 51. Distribución espaciotemporal de la concentración de sulfatos de enero y julio de 2008.
......................................................................................................................................................... 145
Figura 52. Periodo lluvioso. ............................................................................................................. 145
Figura 53. Segundo periodo lluvioso. .............................................................................................. 146
11
Tabla 1. Marco normativo de la investigación. ................................................................................. 58
Tabla 2. Valores de referencia de lluvia ácida. ............................................................................... 112
Tabla 3. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de pH. .... 137
Tabla 4. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de nitratos.
......................................................................................................................................................... 142
Tabla 5. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de sulfatos.
......................................................................................................................................................... 144
12
GLOSARIO.
Acidez: la acidez en una muestra de agua es por su definición, la capacidad para reaccionar
con una base fuerte hasta un determinado valor de pH. En cuerpos de agua naturales, la
acidez es causada principalmente por CO2 y en algunos casos, por ácidos fuertes como
H2SO4 o minerales tipo H2S, también la acidez se puede ver influenciada por la presencia de
en el agua de sales fuertes provenientes de bases débiles, tales como el NH4.
Correlación: en estadística, se refiere a la relación cuantitativa entre dos variables medidas
en escalas ordinales o de intervalos.
Contaminación: es la acción del ser humano cuando, directa o indirectamente, introduce
en el ambiente sustancias de energía con resultados negativos que pueden poner en peligro
la salud de los seres vivos, disminuir la calidad del ambiente y reducir las actividades
recreacionales y de estética del paisaje. (IDEAM, 2014).
Contaminación transfronteriza: contaminación que se ha producido en un país y ha
atravesado fronteras internacionales a través del agua o del aire, llegando a otros países y
causando impactos en el ambiente local. Los efectos pueden reducirse sólo a través de
acuerdos internacionales, dado que los daños se han causados fuera de las fronteras del
país afectado. (Material V - Gunn, S.W.A. Multilingual Dictionary of Disaster Medicine and
International Relief, 1990)
13
Contaminante: Cualquier especie ajena a la composición del medio en el que se genera. Se
refiere a aquellos agentes que por su composición química pueden conducir a cualquier tipo
de daño en el medio. (IDEAM, 2014)
Dióxido de nitrógeno: (NO2) gas de color pardo rojizo fuertemente tóxico cuya presencia
en el aire de los centros urbanos se debe a la oxidación del nitrógeno atmosférico que se
utiliza en los procesos de combustión en los vehículos y fábricas (Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
Dióxido de azufre: (SO2) gas incoloro, no inflamable que posee un fuerte olor en altas
concentraciones. (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010).
Efecto: consecuencia o impacto.
Estación meteorológica: lugar que reúne determinadas condiciones técnicas normalizadas,
en el que se efectúan observaciones meteorológicas en tiempo real, diferido o ambos,
según la finalidad para la que fue instalada.
Fuente de emisión: es toda actividad, proceso u operación, realizado por los seres
humanos, o con su intervención, susceptible de emitir contaminantes al aire. (Ministerio de
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
14
Humedad: se denomina humedad ambiental a la cantidad de vapor de agua presente en el
aire. Se puede expresar de forma absoluta mediante la humedad absoluta, o de forma
relativa mediante la humedad relativa o grado de humedad. (RMCAB, 2018).
Nitrato: (NO3-) es el resultado de la transformación química de óxidos de nitrógeno (NOx),
Dióxido de nitrógeno e indirectamente el óxido nítrico (NO).
Parámetros meteorológicos: son registros periódicos de la temperatura, precipitación,
humedad relativa, velocidad y dirección del viento, entre otros, que caracterizan el clima de
un lugar. (López, 2012)
PM2.5 (Material Particulado Menor a 2,5 Micras): material particulado con un diámetro
aerodinámico menor o igual a 2,5 micrómetros nominales. (Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
PM10 (Material Particulado Menor a 10 Micras): material particulado con un diámetro
aerodinámico menor o igual a 10 micrómetros nominales. El cual tiene una fracción tanto
sólida como líquida (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010)
Ozono: se refiere para el caso de la lluvia ácida, el ozono troposférico generado en las capas
bajas de la atmósfera y que forma parte de las neblinas de contaminación. Es irritante y
tóxico para el ser humano, también afecta de manera importante a materiales poliméricos
al ser un fuerte oxidante. (IDEAM, 2014)
15
Radiación solar: es la energía emitida por el Sol, que se propaga en todas las direcciones a
través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Esa energía es el motor que
determina la dinámica de los procesos atmosféricos y el clima. La energía procedente del
Sol es radiación electromagnética proporcionada por las reacciones del hidrógeno en el
núcleo del sol por fusión nuclear y emitida por la superficie solar. (IDEAM, 2014)
Sistemas de información geográfica: sistemas que permiten almacenar datos espaciales
para su consulta, manipulación y representación geográfica.
Sistema de transporte: conjunto de instalaciones fijas (redes y terminales), entidades de
flujo (vehículos) y un sistema de control que permiten movilizar eficientemente personas
y bienes, para satisfacer necesidades humanas de movilidad.
Sistema vial: se entiende por sistema vial, la red de vías de comunicación terrestre,
construidas por el hombre, para facilitar la circulación de vehículos y personas. Está
constituido por el conjunto de caminos, rutas, autopistas, calles y sus obras
complementarias (puentes, alcantarillas, obras de señalización, de iluminación, etc.).
Sulfatos: entre los parámetros de caracterización química de la lluvia se encuentran la
conductividad, el pH, el contenido de nitratos y sulfatos. Los sulfatos son sales, se
constituyen como uno de los principales indicadores de intervención de óxidos de azufre en
la calidad del aire, que son los principales precursores de la lluvia ácida. (IDEAM, 2014)
16
Temperatura: definida desde la teoría molecular como, la energía cinética media de las
moléculas que conforman una sustancia. (Caucali & Ibarra, 2008).
Variable meteorológica: toda propiedad o condición de la atmósfera cuyo conjunto define
el estado físico del tiempo o del clima de un lugar determinado para un momento o periodo
de tiempo dados.
Viento: se refiere específicamente al movimiento horizontal de las parcelas de aire (que
alcanzan grandes distancias y pueden persistir en diferentes escalas de tiempo), puesto que
los movimientos verticales, limitados por el espesor de la Capa Límite Planetaria (CLP o PBL
por sus siglas en inglés) son principalmente valorados con el proceso convectivo. (López,
2012).
17
RESUMEN.
El presente proyecto se desarrolló con el fin de realizar un análisis comparativo de tres
estudios de lluvia ácida, los cuales permitan establecer el comportamiento de las diferentes
variables meteorológicas (temperatura ambiente, humedad relativa, velocidad y dirección
del viento durante el período de estudio 2011-2019) en tres diferentes localidades
(Usaquén, La Candelaria y Chapinero) de la ciudad de Bogotá D.C, y sus posibles efectos
sobre la vegetación, las condiciones climáticas e infraestructura de estas localidades.
Para establecer el proceder del clima y su relación con el fenómeno de lluvia ácida se
empleó la información meteorológica (dirección y velocidad del viento, humedad relativa,
precipitación y temperatura) la cual se obtuvo de los estudios previamente realizados
durante el periodo de estudio, para luego identificar el grado de acidez y como esta influye
en la degradación del medio ambiente de la zona de estudio. Para esto se analizarán los
resultados obtenidos de estudios desarrollados previamente sobre concentraciones de
sulfatos, nitratos y pH, de muestras de agua lluvia en las localidades de la ciudad de Bogotá
seleccionadas para el presente estudio.
En este proyecto también se evalúa el comportamiento de la acidez de la lluvia y su relación
con las condiciones meteorológicas en la zona del piedemonte de la ciudad de Bogotá.
Palabras clave: Chapinero, Usaquén, La Candelaria, Lluvia Ácida, Condiciones climáticas,
Calidad de Aire.
18
ABSTRACT.
This project was developed to carry out a comparative analysis of three acid rain studies
that allows establishing the behavior of the different meteorological variables (ambient
temperature, relative humidity, wind speed and wind direction during the study period
2011-2019) in three different localities (Usaquén, La Candelaria and Chapinero) of the city
of Bogotá DC, and their possible bad effects on the vegetation, climatic conditions and
infrastructure of these localities.
To establish the behavior of the climate and its relationship with the acid rain phenomenon,
meteorological information (wind direction and wind speed, relative humidity, precipitation
and temperature) was used, which was obtained from the studies previously carried out
during the study period. To later identify the degree of acidity and how it influences the
degradation of the environment in the study area. For this, the results of studies on
concentrations of sulfates, nitrates, and pH, of rainwater samples will be previously
analyzed.
This project also evaluates the behavior of the acidity of the rain and its relationship with
the meteorological conditions in the foothills of the city of Bogotá.
Keywords: Chapinero, Usaquén, La Candelaria, Acid Rain, Climatic conditions, Air Quality.
19
INTRODUCCIÓN.
La calidad del aire tiene que ver con el grado de contaminación presente en el aire
inmiscible, siendo este último la fracción respirable de los seres humanos. Dicho grado
viene definido por la concentración de sustancias y partículas generadas por fuentes
antropogénicas como por fuentes naturales las cuales son emitidas a la atmósfera, a esto le
denominan contaminantes atmosféricos, sustancias que van a la atmósfera.
Los contaminantes atmosféricos se clasifican en primarios y secundarios. Los primarios son
aquellas sustancias emitidas directamente a la atmósfera. Los contaminantes secundarios
no son emitidos directamente, estos se forman a partir de un conjunto de reacciones
secundarias en la atmósfera, estas reacciones ocurren a partir de los contaminantes
primarios. Por ejemplo, el NO2 es un contaminante secundario, porque a partir de
reacciones catalíticas, se disocian los iones de oxígeno los cuales tienen capacidad de
reaccionar con este contaminante formando NO, como por ejemplo la formación de ozono
a nivel troposférico, el cual es un proceso netamente secundario a partir de la radiación
solar y de un proceso fotoquímico.
Dentro de la problemática de calidad de aire se encuentra la formación de lluvia ácida
creando consecuencias directas, como lo es la alteración en los ecosistemas, efectos sobre
la calidad del suelo, la vegetación, los cuerpos de agua, creando acidificación del medio,
afectando indirectamente a la población.
20
Este tipo de deposición se forma cuando los compuestos gaseosos precursores de la lluvia
ácida entran en contacto con el vapor de agua, la luz y el oxígeno de la atmósfera y se crea
una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico. Después de estos procesos y de estas
reacciones catalíticas iniciadas en forma fotoquímica en la atmósfera, esta mezcla viaja
muchos kilómetros, precipitándose y cayendo al medio en forma de deposición húmeda.
(IDEAM - Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, 2004).
Estos gases pueden alcanzar niveles muy altos de la atmósfera, en donde se mezclan y
reaccionan con agua, oxígeno y otras substancias químicas y forman más contaminantes
ácidos, conocidos como lluvia ácida. El dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno se
disuelven fácilmente en agua y pueden ser transportados por el viento, teniendo una
incidencia de fenómenos globales. En consecuencia, los dos compuestos pueden recorrer
largas distancias, y convertirse en parte de la lluvia, el agua lluvia y la niebla que tenemos
en ciertos días.
La lluvia ácida es considerada entonces como un fenómeno relacionado con el transporte
de los contaminantes, el cual es determinado por la dirección y velocidad del viento,
además de otros aspectos topográficos y meteorológicos que incluyen la altitud y la latitud
(factores que determinan la altura de capa de mezcla de los contaminantes, y fenómenos
de inversión térmica que determinan los grados de contaminación, entre otros). Los
mecanismos de transporte y transformación de la lluvia ácida configuran el problema de la
21
Contaminación Transfronteriza o transfronteriza. (IDEAM - Instituto de Hidrología,
Meteorología y Estudios Ambientales, 2004)
Según los últimos informes del estado de la calidad del aire, elaborados por el Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), el contaminante con mayor
potencial de afectación en el territorio nacional es el Material Particulado Menor a 2.5
micras (PM2.5), como lo mencioné previamente, el PM también tiene una fracción líquida,
esta principalmente estaría asociada a la formación de aerosoles atmosféricos producto de
los procesos de convección en zonas marítimas, este efecto puede ser de gran importancia
porque puede afectar la calidad del aire y, por ende, generar un aumento en la
concentración de acidez en el rainwater, el cual está constituido por partículas con radio
aerodinámico menor a 2.5 micras, como principales daños ambientales, ocasionados por
PM2.5 se pueden encontrar la acidificación de arroyos y lagos, cambio de balance nutricional
de las grandes cuencas fluviales, reducción de los nutrientes del suelo, daño en los bosques
sensibles y cultivos agrícolas, efectos perjudiciales sobre la diversidad de ecosistemas y
contribución a los efectos de la lluvia ácida, entre otros, el PM2.5 es producido
principalmente por fuentes asociados en su mayoría a procesos de combustión interna o
externa. (IDEAM - Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, 2004)
22
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA.
l. ANTECEDENTES.
El conocimiento del fenómeno de la sedimentación ácida (lluvia ácida) se remonta al año
1845, cuando M. Ducros caracterizó la precipitación durante fuertes tormentas en Francia,
identificando características ácidas debido, según su concepto, a ácido nítrico formado
naturalmente a causa de las fuertes descargas eléctricas (Gorham, 1998). Estos primeros
reportes se basaron principalmente en la observación del fenómeno y no en el análisis
profundo de sus posibles causas y efectos. Además, no era un tema de interés general, por
lo que estuvo relegado a unos cuantos científicos de la época, principalmente en Europa.
Posteriormente, en la península escandinava y en Gran Bretaña se desarrollaron los
primeros estudios de interés, que generaron las bases para la descripción del fenómeno y
aún más importante, mostraron al mundo la importancia de adelantar políticas conjuntas
para el seguimiento y mitigación de los efectos de la lluvia ácida, ya que los bosques
escandinavos estaban siendo afectados por la contaminación producida en Inglaterra.
(VÉLEZ UPEGUI et al., 2010)
En 1850 es utilizado el término “lluvia ácida”, por el químico británico Robert Angus Smith,
quien investigaba la química del aire que emiten las industrias británicas. Smith demostró
que estas fábricas hacían emisiones directas al aire de hollín y sustancias que cambian la
química de la lluvia haciéndola más ácida.
23
Uno de los problemas asociado a la contaminación atmosférica es la lluvia ácida, las
primeras apariciones de este fenómeno se observaron en Suecia (1848), Inglaterra (1877) y
en Alemania (1867), donde se publicó que por alguna razón las lluvias eran más ácidas de
lo normal, fue en ese sentido que Lee M. & Thomas (1986) señalaron que “el agua de lluvia
naturalmente es considerar ácida, dado que su pH suele ser de 5.6, debido a que el agua es
un excelente solvente, y cuando esta cae disuelve algo del dióxido de carbono (CO2)
presente en la atmósfera y retorna a la superficie en forma ácido carbónico. (Lee M &
Thomas. 1986. "The Next Step: Acid Rain)
A fines de la década de los 80 y principio del siglo pasado, los países industrializados
comenzaron a desarrollar estrategias y políticas medioambientales para el control de la
emisión de gases de efecto invernadero, y como medida precautelar se fueron emitiendo
impuestos a todas las industrias que emitían SO2, de NOx u otro tipo de contaminante
atmosférico. Lamentablemente este mecanismo regulador adoptado no fue efectivo pues
durante más de una década la emisión de gases de efecto invernadero avanzó a pasos
agigantados y pese a todas las medidas de control y mitigación los efectos adversos
medioambientales sobre la atmósfera no pueden ser controlados. Actualmente la lluvia
ácida es uno de los problemas ambientales que sufre nuestro planeta (Robertson, N. &
Wunder, S. 2005)
24
Una reunión ministerial sobre la protección del medio ambiente llevada a cabo en Ginebra
en 1979 dio lugar a que 34 gobiernos y la Comunidad Europea firmaron el Convenio sobre
la contaminación atmosférica transfronteriza a larga distancia. Este fue el primer
instrumento internacional jurídicamente vinculante que trató el problema de la
contaminación atmosférica con arreglo a un criterio regional amplio. Más tarde, se firmaron
sendos Protocolos a este Convenio sobre la reducción de las emisiones de azufre (1985), el
control de las emisiones de óxidos de nitrógeno (1988), el control de las emisiones de los
compuestos orgánicos volátiles (1991) y una mayor reducción de las emisiones de azufre
(1994). (Organización Marítima Internacional, s. f.)
Por otro lado, en 1990 se adoptó en Londres un Protocolo en virtud del cual se enmendó el
Protocolo original y se fijaba el año 2000 como fecha límite para la eliminación gradual de
los halones y los clorofluorocarbonos (CFC) que agotan la capa de ozono. En 1992 se adoptó
un segundo Protocolo en Copenhague, en cuyo marco se fijaron fechas para la eliminación
acelerada de las sustancias controladas, limitándose el uso de sustancias de transición, y se
fijaron fechas para la eliminación gradual de los hidroclorofluorocarbónoses (HCFC) y el
bromuro de metilo (plaguicida gaseoso que agota la capa de ozono). (Organización
Marítima Internacional, s. f.)
En estudios realizados en América del Norte; durante el periodo 2002-2003, en la Pirámide
de los Nichos, El Tajín, Veracruz, México, se realizó el muestreo y la recolección de muestras
de agua lluvia, donde aplicaron análisis de trayectoria atmosférica a cada muestra de
25
precipitación con objeto de determinar las rutas de transporte aéreo correspondientes a
las precipitaciones.
Los análisis indican que el 85 por ciento de los eventos de precipitación para los que se
tomaron muestras en El Tajín correspondieron a lluvia ácida (pH < 5.62). El análisis de la
trayectoria inversa de estos fenómenos de acidez registró una gran variación, lo que indica
que no hubo preferencia direccional aparente para el transporte durante tales eventos y
sugiere la importancia de las fuentes locales. La zona arqueológica de El Tajín está rodeada
de posibles fuentes de precursores de lluvia ácida en la forma de industrias que queman
petróleo con un elevado contenido de azufre (como centrales eléctricas y refinerías).
(cec.org, s. f.)
En América del Sur la contaminación transfronteriza se hizo presente en los países de
Uruguay y Brasil, debido a una denuncia presentada por Uruguay alegando la formación de
lluvia ácida formada por una termoeléctrica de Brasil.
El médico Walter Milán, director de salud del Ministerio de Salud Pública de Cerro Largo -
Uruguay, dijo que la contaminación que produce la usina brasileña de Candiota es uno de
los principales factores para que allí exista un alto número de pacientes alérgicos y con
cáncer de pulmón y enfermedades respiratorias. Milan añadió que está comprobado el alto
índice de acidez de la lluvia que se abate sobre Cerro Largo e indicó que es el único lugar de
26
Uruguay en el que se observan trastornos en la naturaleza, con cambios nítidos en el color
de las hojas de los árboles y los plantíos en las huertas y las granjas. (RONZONI, 1996)
En Colombia la lluvia ácida afecta cada vez más a cultivos y recursos naturales, estos de
manera directa reciben el agua lluvia que es usada para su desarrollo, la lluvia ácida acaba
con los microorganismos fijadores de nitrógeno en la vegetación, y de manera indirecta
causa el empobrecimiento de ciertos nutrientes esenciales tales como el magnesio y el
calcio, por lo que los cultivos y vegetación se hacen vulnerables a las plagas.
El IDEAM es el Instituto representante de la OMM en Colombia, por lo tanto, se ha
encargado desde el año 1998 de manejar el sistema de monitoreo de lluvia ácida en el país.
A lo largo de la puesta en marcha del programa, se han intentado seguir los preceptos de la
Organización, enfrentando restricciones para conseguirlo. A pesar de estas limitaciones, el
monitoreo de la lluvia ácida ha sido utilizado como un indicador de la incidencia de
actividades antrópicas sobre la calidad del aire. (Ecológica, 2014)
Según estudios realizados para la evaluación de los niveles de contaminación en las zonas
del Valle de Aburrá - Antioquia, convenio entre el Área metropolitana y la Universidad
Nacional en Medellín en el 2008, se han identificado distintas repercusiones negativas para
el bienestar de las plantas o cultivos. Por ejemplo, en la de Medellín los árboles se están
viendo afectados por la lluvia ácida pues esta les está generando la disminución de color,
27
hojas y de la capa de grasa protectora, la cual se va degradando por el almacenamiento seco
de dióxido de azufre. (Vargas Gaitán, 2015)
ll. PREGUNTA PROBLEMA.
¿La comparación de los niveles y alteraciones de diversas variables fisicoquímicas (pH,
nitratos, sulfatos) medidas en el periodo comprendido entre 2011 y 2019 pertenecientes a
tres estudios de lluvia ácida permitirán comprender las repercusiones que estas variaciones
tienen sobre la vegetación, las condiciones climáticas e infraestructura del piedemonte de
la ciudad de Bogotá D.C?
lll. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.
La lluvia ácida es considerada como un problema de calidad del aire con consecuencias
indirectas sobre la salud humana. Sin embargo, el fenómeno causa la acidificación del
medio, generando efectos sobre los suelos, la vegetación y los cuerpos de agua, los cuales
afectan directamente la calidad de vida de la población y las estructuras físicas de la ciudad
(IDEAM, PROBLEMA DE LA LLUVIA ÁCIDA, 2014)
La contaminación atmosférica originada a partir de las actividades antrópicas se ve
directamente relacionada con el aumento de población, desde la llegada de la era industrial
este fenómeno ha venido creciendo, afectando nuestro diario vivir. Como consecuencia de
la contaminación atmosférica, el planeta se encuentra en una constante lucha frente a los
cambios que las diversas actividades antrópicas generan, como resultados de esta
28
contaminación se encuentra: efecto invernadero, cambio climático y alteraciones de la capa
de ozono siendo quizá la más preocupante, ya que por medio de esta se crea el fenómeno
denominado lluvia ácida, que tiene su origen en la combinación de la humedad atmosférica
con las sales ácidas como los sulfatos, nitratos, carbonatos, etc. Y que precipitan en forma
de deposición húmeda y/o seca. Estas sales ácidas contaminantes son el producto final de
la cadena de reacciones químicas de oxidación, reducción e hidrólisis que experimentan los
gases de dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono y otros.
Las causas de esto tienen que ver con las deficiencias tecnológicas e incremento del
consumo de combustibles, generado por la falta de eficiencia, las elevadas concentraciones
demográficas e industriales y el rápido aumento del número de vehículos automotores. Las
cuales están afectando la salud humana, biodiversidad y ecosistemas; más evidentes en las
naciones y países de primer mundo y en vías de desarrollo como Colombia. (RAMOS, 2018)
29
JUSTIFICACIÓN.
En las localidades ubicadas en el piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C específicamente
Chapinero, Usaquén y La Candelaria, es común observar asentamientos con deficientes
condiciones técnicas de diseño e infraestructura, ubicados en zonas de antiguas canteras o
aún en áreas de explotación minera sobre los Cerros Orientales, los barrios ubicados sobre
estos Cerros en su mayoría están catalogados como ilegales, en teoría son zonas de
expansión urbana las cuales están relacionadas al aumento poblacional que se está
generando en la ciudad de Bogotá desde hace algunos años, debido a esto carecen de una
cobertura total de servicios públicos. Estas condiciones amenazan seriamente la
sostenibilidad en la zona verde y, por consiguiente, el rol en la calidad de vida de la
población bogotana ubicada en dicha zona.
Aunque para la década del 2000 se identificó que el principal problema de calidad de aire
eran las excedencias (material particulado, PM10, PM2.5) de la norma en algunas estaciones
de la RMCAB (Red de Monitoreo de Calidad del Aire de Bogotá), también se reconoció el
aporte de óxidos de azufre por el parque automotor de Bogotá cuyo combustible
principalmente era diésel compuestos por 21 ppm de azufre en el 2013 (Téllez, 2014). Para
el 2011 el 95,01% de los vehículos que transitaban en Bogotá usaban gasolina como
combustible, que hasta el 2009 contenían 900 ppm de azufre (SECRETARIA DISTRITAL DE
AMBIENTE, 2011)
30
En ese sentido, es posible suponer un deterioro de la calidad del aire en esta franja oriental
de Bogotá, debido a las emisiones de gases como los NOx y SOx, producidos por el parque
automotor que circula por las vías principales de la localidad (carreras 7, 9 y 15, Avenida 19
y las calles 116, 127, 134 y 170), y de partículas generadas por las industrias extractivas de
materiales para construcción (canteras) ubicadas sobre la Carrera 7 entre calles 128 y 190.
Propendiendo por la calidad de aire de Bogotá, la academia está llamada a contribuir con
estudios que sirvan como base para la formulación de soluciones por parte de la Secretaría
Distrital de Ambiente como autoridad ambiental, que permitan prevenir, controlar y mitigar
la contaminación del recurso, acciones que a su vez contribuyan a la conservación de la
estructura ecológica principal y su infraestructura.
A la fecha se han elaborado manera independiente estudios evaluativos de las condiciones
de acidez en la lluvia ácida en la zona de influencia, pero no se han efectuado
comparaciones que permitan integrar los resultados obtenidos para la zona de piedemonte,
por este motivo se realizará este proyecto, con el objetivo de generar un documento de
análisis comparativo sobre las repercusiones que ocasionan las alteraciones meteorológicas
sobre periodo y las zonas de estudio.
31
OBJETIVOS.
OBJETIVO GENERAL.
Establecer la relación de la acidez de la precipitación con las condiciones atmosféricas que
rigen el comportamiento del clima en las localidades de Chapinero, Usaquén y La
Candelaria, ubicadas en el piedemonte de la cordillera Oriental de la ciudad de Bogotá D.C,
durante el período 2011-2019.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
● Establecer el comportamiento espaciotemporal de las variables meteorológicas
(Lluvia, temperatura, humedad y viento) las cuales determinan el comportamiento
del clima en la zona de estudio.
● Determinar el posible comportamiento ácido de las precipitaciones en tres
localidades de Bogotá D.C (Candelaria, Chapinero, Usaquén); para ello se analizarán
los resultados previamente de estudios sobre concentraciones de sulfatos, nitratos
y pH, de muestras de agua lluvia.
● Elaborar un documento mediante el cual se evidencie la comparación de los estudios
de lluvia ácida por medio de herramientas de comparación (gráficas, tablas,
diagramas) que permitan establecer el comportamiento de las diferentes variables
en la zona de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C
32
CAPÍTULO 1. MARCO DE REFERENCIA.
1.1 MARCO CONTEXTUAL.
Con el objeto de contextualizar la presente investigación se realiza una breve descripción
de la zona de estudio, en este caso las localidades de Chapinero, Usaquén y La Candelaria,
seleccionadas para el desarrollo del estudio, debido a que representan una parte de la zona
de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C.
1.1.1 LOCALIZACIÓN.
● CHAPINERO
La localidad de Chapinero es la número 2 de Bogotá, está ubicada en el centro-oriente de
la ciudad y limita, al norte, con la calle 100 y la vía a La Calera, vías que la separan de la
localidad de Usaquén; por el occidente, el eje vial Autopista Norte-Avenida Caracas que la
separa de las localidades de Barrios Unidos y Teusaquillo; en el oriente, las estribaciones
del páramo de Cruz Verde, la “Piedra de la Ballena”, el “Pan de Azúcar” y el cerro de las
Moyas, crean el límite entre la localidad y los municipios de La Calera y Choachí.
El río arzobispo (calle 39) define el límite de la localidad al sur, con la localidad de Santa Fe.
Chapinero tiene una extensión total de 3.898,96 hectáreas con un área rural de 2.664,25 ha
(68%) y un área urbana de 1.234,71 ha (32%).
33
Figura 1. Ubicación de la localidad de Chapinero Fuente: Google Maps, 2020
● USAQUÉN
La localidad de Usaquén es la número 1 de Bogotá, se ubica en el extremo nororiental de
Bogotá y limita, al occidente, con la Autopista Norte, que la separa de la localidad de Suba;
al sur, con la calle 100, que la separa de la localidad de Usaquén; al norte, con los municipios
de Chía y Sopo, y al oriente, con el municipio de La calera. Usaquén tiene una extensión
total de 6.531,32 hectáreas (ha), de las cuales 3.521,66 ha se clasifican en suelo urbano,
34
289,74 ha en suelo de expansión y 2.719,92 ha se clasifican como áreas protegidas en suelo
rural, lo que equivale al 41,6% del total de la superficie de la localidad. Usaquén es la quinta
localidad con mayor extensión del Distrito.
Figura 2. Ubicación de la localidad de Usaquén Fuente: Google Maps, 2020
35
● LA CANDELARIA
La localidad de La Candelaria es la número 17 de Bogotá, está ubicada en el centro de la
ciudad y limita, al norte, con la localidad de Los Mártires; al sur, con la localidad de San
Cristóbal; al oriente, con la localidad de Santa Fe, y al occidente, con las localidades de Los
Mártires y Antonio Nariño. La Candelaria tiene una extensión total de 183,89 hectáreas (ha),
toda esta área corresponde a suelo urbano, ya que esta localidad no presenta suelo rural ni
suelo de expansión.
Figura 3. Ubicación de la localidad de La Candelaria Fuente: Google Maps, 2020
36
1.1.2 CLIMATOLOGIA.
● CHAPINERO
El clima de la localidad de Chapinero es frío, subhúmedo, con tendencia a la sequía a medida
que se avanza en sentido sureste, con vientos de baja intensidad y frecuentes heladas que
en época de verano favorecen fenómenos de inversión térmica. Temperatura Promedio
14.2°C Humedad relativa en los meses lluviosos 74 a 77% Humedad relativa en los meses
secos 66 a 74% Precipitación 1200 y 1000 mm. La precipitación media multianual
corresponde a 916 mm, con dos periodos húmedos en el año. Entre abril y mayo se registra
el primero de ellos y el segundo, entre octubre y noviembre. (IDIGER, 2018)
● USAQUÉN
Según los reportes de la estación de la Universidad El Bosque, la más cercana a la zona de
estudio, la temperatura de los últimos 8 años ha sido en promedio 14.6°C, la velocidad del
viento 1.4 m/s y la precipitación 850 mm/año.
● LA CANDELARIA:
El clima de La Candelaria presenta dos periodos de lluvias y dos secos. El primer periodo del
año entre enero y febrero se caracteriza por presentar condiciones secas, al igual que Julio
y agosto, durante abril y mayo son lluviosos y los meses de marzo, junio, septiembre y
diciembre son de transición entre condiciones secas y lluviosas. La temperatura media en
37
los periodos lluviosos es de 13,4ºC y durante el día oscila entre los 8 y 19ºC; durante esta
época el cielo permanece con alta nubosidad y se producen los máximos de temperatura
alrededor de las 2 pm y los mínimos entre las 6 y 7 am. La humedad relativa media de los
meses secos es de 69%, la cual varía durante el día en forma inversa con la temperatura del
aire; así, la máxima humedad en el día es de 92%, entre las 5 y 6 am, y la mínima se presenta
generalmente entre las 12m y 2pm, con valores de 48%, mientras que la humedad relativa
media de los meses lluviosos oscila entre 77% y 79% y alcanza su máxima entre las 5 y 6 am
con valores que superan el 92% y la mínima humedad entre las 12 m y 2 pm, con valores
alrededor del 60%25 . La precipitación media anual en la localidad oscila entre 1.050 mm
anuales, en el extremo occidental, hasta más de 1.150 mm en el borde oriental, en el sector
del molino y la Quinta de Bolívar respectivamente. (D. Acosta & L. Barahona, 2008).
1.1.3 CALIDAD DEL AIRE.
● CHAPINERO
La localidad no cuenta con industrias que emitan partículas a la atmósfera; sin embargo, el
elevado tráfico vehicular en las grandes vías como la Avenida Circunvalar, la Caracas, carrera
13, 7. ª, 15 y calles 100, 92, 72, 39, 80, 63 y 53 contaminan el aire con gases tóxicos como el
monóxido de carbono, el ozono y el óxido de nitrógeno, especialmente en las horas pico.
También se genera contaminación por polvo, especialmente en los sectores de la calle 100
entre la carrera 7ª y la Autopista Norte; la calle 80; la carrera 7ª, la Avenida Caracas y las
38
carreras 11 y 13. (Secretaría de Hacienda Departamento Administrativo de Planeación,
2004)
● USAQUÉN
La calidad del aire se ve afectada por dos tipos de fuentes. La primera se debe al transporte
de materiales en las canteras. Estas fuentes móviles producen levantamiento de polvo que
se asientan en el sector y viajan hasta depositarse sobre nuevos focos de dispersión como
las vías. La segunda fuente es ocasionada por el alto tráfico vehicular que emite monóxido
de carbono, el momento más crítico de emisión de gases se da en las denominadas horas
pico. (Delgado & Mejía, 2000).
● LA CANDELARIA
La Secretaría Distrital de Salud señala que las fuentes móviles, en especial el elevado tráfico
automotor que tiene lugar en algunas zonas de congestionamiento vial, como es el caso de
la Avenida Décima, constituyen una fuente importante de contaminación atmosférica en la
zona, sin embargo, cabe destacar que este tipo de contaminación ha disminuido en los
últimos años, gracias al control de gases que ha venido realizando el Dama a lo largo de
toda la ciudad. Adicionalmente, datos generales de la Secretaría Distrital de Salud de 1991
señalaban la existencia de concentraciones elevadas de dióxido de nitrógeno (NO2) en la
parte central de la ciudad. (Secretaría de Hacienda Departamento Administrativo de
Planeación, 2004)
39
1.1.4 GEOMORFOLOGÍA.
● CHAPINERO
La localidad de Chapinero se encuentra ubicada en el centro del área urbana de Bogotá. Su
altura va de los 2.600 a los 3.550 metros sobre el nivel del mar, tiene un clima frío
subhúmedo y la temperatura promedio anual es de 14,2 grados centígrados. Dentro de sus
límites se presentan dos unidades geomorfológicas claramente diferenciables, una zona
plana de sabana y una zona montañosa correspondiente a la cordillera Oriental. La parte
montañosa de la localidad de Chapinero se encuentra atravesada por varios cuerpos de
agua de los cuales los más importantes son el río Arzobispo, las quebradas La Vieja, Rosales,
El Chicó, Las Delicias y numerosas escorrentías secundarias que conforman una red de
considerable importancia ecológica. (Secretaría de Hacienda Departamento Administrativo
de Planeación, 2004).
● USAQUÉN
La localidad de Usaquén presenta dos unidades claramente distinguibles: la zona baja o
plana, suavemente ondulada, cuyos sectores planos más bajos están formados por
depósitos aluviales del río Bogotá; y la zona montañosa, compuesta por formaciones
sedimentarias de rocas arenosas, duras y resistentes a la erosión y por rocas arcillosas
blandas. Los cerros orientales son de uso eminentemente forestal. Su potencialidad es
exclusivamente para uso protector del suelo, sin recomendarse para ellos la urbanización o
40
la explotación minera. Por la zona montañosa de Usaquén corren gran número de
corrientes, dentro de las cuales las más importantes son: las quebradas Torca, La Floresta,
La Cita, San Cristóbal, Delicias del Carmen, Contador, La Chorrera, el canal Callejas de la calle
127, así como numerosas escorrentías. (Secretaría de Hacienda Departamento
Administrativo de Planeación, 2004)
● LA CANDELARIA
Teniendo en cuenta la composición litológica, las formaciones rocosas, topografía, suelos y
procesos geomorfológicos, se identificaron cuatro unidades geomorfológicas:
● Una unidad de superficie plana a suavemente inclinada de oriente a occidente
(pendiente menor de 4 grados) constituida por depósitos fluviales lacustres
cuaternarios, con predominio de materiales arcillosos. La superficie de esta unidad
se encuentra totalmente ocupada por construcciones y vías de estructura en general
estable.
● Una unidad con pendientes entre 4 y 28 grados, formada por arcillas y areniscas
meteorizadas que se expone en áreas no urbanizadas, la unidad presenta
inestabilidad y susceptibilidad al transporte de materiales. No obstante, el 90% de
esta unidad está cubierta por infraestructura urbana.
● Una unidad con pendientes entre 4 y 28 grados, constituida por depósitos coluviales
originados por la meteorización y erosión de los cerros originando sedimentos que
41
han sido transportados por el agua y la gravedad depositándose en el pie de los
cerros al disminuir la energía de arrastre. Estos materiales coluviales se mezclan con
otros de tipo aluvial-torrencial que fueron transportados por el río San francisco en
el extremo nororiental de la localidad. Esta unidad está ocupada también por
construcciones e infraestructura urbana estable.
● Por último, una unidad con pendientes mayores a 12 grados, que hace parte de la
cuenca del Río San Francisco y está ubicada topográficamente encima de las
unidades anteriores. Contiene una litología arcillosa alterada y suelos residuales
blandos y altamente frágiles. (CARACTERIZACIÓN GENERAL DE ESCENARIOS DE
RIESGO, 2017)
1.1.5 USOS DEL SUELO.
● CHAPINERO
El suelo urbano de Chapinero, que comprende en total 6.616 hectáreas (ha), de las cuales
2.816 (ha) son zonas protegidas; en este suelo urbano se localizan 1.093 (ha) de áreas por
desarrollar, que son terrenos que no han sido urbanizados. El suelo rural es comprendido
por 2.707 (ha). (secretaria del Hábitat et al., 2019)
● USAQUÉN
El suelo urbano del territorio distrital lo constituyen las áreas que, por contar con
infraestructura vial, redes primarias de energía, acueducto y alcantarillado, hacen posible
42
la urbanización o edificación. El suelo urbano de Usaquén, que comprende un total de
3.521,7 hectáreas (ha), de las cuales hay 276,99 ha de áreas protegidas; en este suelo
urbano se localizan 533,99 ha de áreas por desarrollar, que son terrenos que no han sido
urbanizados. El suelo urbanizado son 2.987,67 ha, que resultan de restarle a la superficie
de suelo urbano el área de los terrenos sin desarrollar. En este suelo urbano se localizan
aproximadamente 2.291 manzanas, que ocupan un total de 2.292,06 ha. (Secretaría de
Hacienda Departamento Administrativo de Planeación, 2004)
● LA CANDELARIA
El suelo urbano del territorio distrital lo constituyen las áreas que, por contar con
infraestructura vial, redes primarias de energía, acueducto y alcantarillado, hacen posible
la urbanización o edificación. La Candelaria cuenta con 183,89 hectáreas (ha) de suelo
urbano, correspondientes a la totalidad de su territorio, por lo cual la localidad no cuenta
con áreas protegidas ni áreas para desarrollar. De esta forma, La Candelaria es, después de
Sumapaz, que por su condición de localidad rural no posee suelo urbano, la localidad con
menor extensión de suelo urbano dentro de las 20 localidades del Distrito. Dentro del suelo
urbano de La Candelaria se localizan un promedio de 164 manzanas, que ocupan una
extensión total de 140,39 ha. (Secretaría de Hacienda Departamento Administrativo de
Planeación, 2004).
43
1.1.6 POBLACIÓN LOCAL.
● CHAPINERO
Indicadores demográficos muestran que la localidad de Chapinero cuenta, para el 2019, con
una población de 125.750, distribuidos de la siguiente manera: de 0-18 años, 23.206; de 19-
59 años, 82.300; y mayores de 60 años, 20.244. (Secretaría del Hábitat et al., 2019)
● USAQUÉN
Indicadores demográficos muestran que la localidad de Usaquén cuenta, para el 2019, con
una población de 476.184, distribuidos de la siguiente manera: de 0-18 años, 102.800; de
19-59 años, 299.370; y mayores de 60 años, 74.014. (Secretaría del Hábitat et al., 2019)
● LA CANDELARIA
Indicadores demográficos muestran que la localidad de La Candelaria cuenta, para el 2019,
con una población de 22.041, distribuidos de la siguiente manera: de 0-18 años, 4.336; de
19-59 años, 13.481; y mayores de 60 años, 4.224. (Secretaría del Hábitat et al., 2019).
44
1.2 MARCO TEÓRICO.
1.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS CONTAMINANTES DEL AIRE
Partículas (PM)
Las PM son un indicador representativo común de la contaminación del aire. Afectan a más
personas que a cualquier otro contaminante. Los principales componentes de las PM son
los sulfatos, los nitratos, el amoníaco, el cloruro de sodio, el hollín, los polvos minerales y el
agua. Consiste en una compleja mezcla de partículas sólidas y líquidas de sustancias
orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire. Si bien las partículas con un diámetro de 10
micrones o menos (≤ PM10) pueden penetrar y alojarse profundamente dentro de los
pulmones, existen otras partículas aún más dañinas para la salud, que son aquellas con un
diámetro de 2,5 micrones o menos (≤ PM2,5). Las PM2.5 pueden atravesar la barrera
pulmonar y entrar en el sistema sanguíneo La exposición crónica a partículas contribuye al
riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y respiratorias, así como cáncer de
pulmón. (Organización Mundial de la Salud, 2018)
Dióxido de nitrógeno (NO2)
Como contaminante atmosférico, el NO2 puede correlacionarse con varias actividades:
● En concentraciones de corta duración superiores a 200 mg/m3, es un gas tóxico que
causa una importante inflamación de las vías respiratorias
45
● Es la fuente principal de los aerosoles de nitrato, que constituyen una parte
importante de las PM2.5 y, en presencia de luz ultravioleta, del ozono.
Las principales fuentes de emisiones antropogénicas de NO2 son los procesos de
combustión (calefacción, generación de electricidad y motores de vehículos y barcos).
Dióxido de azufre (SO2)
El SO2 es un gas incoloro con un olor penetrante que se genera con la combustión de fósiles
(carbón y petróleo) y la fundición de menas que contienen azufre. La principal fuente
antropogénica del SO2 es la combustión de fósiles que contienen azufre usados para la
calefacción doméstica, la generación de electricidad y los vehículos a motor.
1.2.2 DEFINICIÓN DE LLUVIA ÁCIDA.
La lluvia es considerada “contaminada”, o lluvia ácida, cuando los óxidos de azufre y de
nitrógeno intervienen en la química de la atmósfera y en su equilibrio, causando que el pH
de la lluvia disminuya a menos de 5,6 en la escala de pH. Como ejemplo se tiene, que la
lluvia con un pH de 4 es 40 veces más ácida que la lluvia en su estado natural, esto debido
a la escala logarítmica del pH (potencial de hidrógeno) (DEAM - Instituto de Hidrología,
Meteorología y Estudios Ambientales, 2014)
La lluvia ácida se produce con la humedad del aire y de los agentes contaminantes de las
fábricas industriales, automóviles y la quema de combustibles fósiles que se combinan con
el óxido de nitrógeno, el dióxido de azufre y el trióxido. Es así como, estas sustancias
46
químicas acompañan a las precipitaciones que constituyen la lluvia ácida que cae sobre la
tierra (Pineda, 2010).
Según el documento técnico realizado por el IDEAM en 2007 “la acidificación del medio es
catalogada a nivel global como un asunto que hace vulnerables a las regiones de Asia, África
y Sudamérica, esto debido a los procesos regionales, entre los que se encuentran el
desarrollo económico y el crecimiento poblacional, el uso del suelo y diferentes cambios a
nivel climático”. (IDEAM, LLUVIA ÁCIDA, 2007).
Además de los efectos en el entorno, la lluvia ácida ha sido catalogada como un complejo
problema científico, del que hasta el momento no se ha encontrado una solución definitiva.
Esto debido a que sus efectos han sido documentados en diferentes regiones, como un
problema transfronterizo que afecta directamente ecosistemas en países alejados a las
fuentes precursoras de lluvia ácida. De esta manera, países con una baja producción de
emisiones contaminantes, se han visto afectados por emisiones provenientes de zonas con
una alta producción de óxidos de azufre y de nitrógeno (IDEAM, PROBLEMA DE LA LLUVIA
ÁCIDA, 2014).
Por otro lado, se establece que la relación entre el pH y la conductividad es inversamente
proporcional, ya que a medida que las concentraciones de pH aumentan la conductividad
disminuye. Por su parte, el resultado del pH oscila alrededor del valor normal de la lluvia.
Este aspecto coincide con el comportamiento bimodal de la lluvia en Bogotá, dado que en
47
los periodos de mayor precipitación se registran los mayores valores de conductividad; los
cuales son parcialmente inversos al pH. Sin embargo, el pH se mantiene relativamente
constante, caso contrario a lo ocurrido en la conductividad, la que presenta una disminución
considerable.
El pH en Bogotá presenta un comportamiento que se mantiene relativamente constante en
el tiempo, fluctuando entre valores normales y de acidez de la lluvia (2001 – 2004); sin
embargo, se puede observar una tendencia de disminución del pH en los últimos años de
monitoreo. Por otro lado, parece existir una notoria relación entre el régimen de
precipitación para la ciudad y los valores más bajos de pH, lo que lleva a determinar que
gran parte de los óxidos de azufre y nitrógeno son lavados durante las precipitaciones,
disminuyendo así el pH (IDEAM, Estado y cambio del agua lluvia en Colombia, 2007).
Entre los efectos directos de la lluvia ácida sobre la salud humana, se encuentran afecciones
a los ojos y la piel y la pérdida del cabello. Por otro lado, se cree que la acidificación de las
aguas subterráneas puede afectar el abastecimiento de agua potable, ya que se conoce el
efecto negativo de metales tóxicos como el aluminio y el cadmio que se libera bajo
condiciones de pH inferiores a 5, aunque se han encontrado casos altos de niveles de plomo,
zinc y cadmio aún a pH superiores (entre 5.2 y 6.4).
Las estatuas y los monumentos de piedra sufren erosión, los materiales de construcción
como acero, pintura, plásticos y cemento, mampostería, acero galvanizado, piedra caliza,
48
piedra arenisca y mármol también están expuestos a sufrir daños. Se acepta que el principal
agente corrosivo individual de los 22 materiales de construcción es el dióxido de azufre y
sus productos secundarios. Las piedras arenisca y caliza se han utilizado con frecuencia
como materiales para monumentos y esculturas. (P. Ruiz & H. Benavides, 2007).
Figura 4. Escala de pH Fuente: (United States Environmental Protection Agency (EPA), 2008)
1.2.3 FUENTES PRECURSORAS.
La lluvia ácida está ligada a dos compuestos principales: el dióxido de azufre (SOx) y los
óxidos de nitrógeno (NOx), sin embargo, en este fenómeno participan otros compuestos de
cloro, amoniaco y compuestos orgánicos volátiles (COV), entre otros. Estos compuestos son
oxidados para convertirse en formas más reactivas con el agua (siendo hidrolizados),
produciéndose así, ácidos fuertes como el ácido sulfúrico y el ácido nítrico. Si estos se
49
acumulan en el aire pueden alcanzar altos niveles de concentración en contacto con el agua
u oxígeno, causando una forma de contaminación ambiental.
Las sustancias precursoras de la lluvia ácida se producen principalmente a partir de la
quema de combustibles, sobre todo en refinerías de petróleos, en centrales térmicas, en
industrias que emplean hornos, en industrias de minerales, de compuestos de cloro, en la
fabricación o producción orgánica de amoniaco y en la producción o almacenamiento de
los compuestos orgánicos volátiles (COV). Los óxidos de nitrógeno son producidos
mayormente a través de la reacción a altas temperaturas del nitrógeno atmosférico. La
actividad microbiana del suelo se constituye también como una fuente generadora
importante de óxidos de nitrógeno, participando a través del tratamiento y disposición de
residuos, los cuales contribuyen en menor cuantía, pero sin dejar de ser importantes, ya
que se produce óxido nitroso (N2O) y se emite óxido nítrico (NO). Otras fuentes están
representadas, por descargas eléctricas o por introducción en la troposfera de óxidos de
nitrógeno provenientes de la estratosfera. (IDEAM - Instituto de Hidrología, Meteorología y
Estudios Ambientales, 2004).
La precipitación húmeda es más conocida por ser la causante de la acidificación en el medio,
dejando muchas veces a un lado las precipitaciones secas. Este tipo de deposición tiene
lugar cuando los compuestos gaseosos precursores de la lluvia ácida entran en contacto con
el vapor de agua, la luz y el oxígeno de la atmósfera, y se forma una mezcla de ácido sulfúrico
50
y ácido nítrico. Después de estos procesos y de estas reacciones catalíticas iniciadas en
forma fotoquímica en la atmósfera, esta mezcla viaja muchos kilómetros, precipitándose y
cayendo al medio en forma de deposición húmeda. El ácido producto de este proceso se
deposita en solución en el terreno y los vegetales durante las precipitaciones atmosféricas.
(Granados Sánchez et al., 2010)
1.2.4 FORMACIÓN DE LA LLUVIA ÁCIDA
El dióxido de azufre gaseoso, componente del ciclo del azufre, y los óxidos de nitrógeno, del
ciclo del nitrógeno, se combinan en la atmósfera, así como los óxidos de carbono. La lluvia
y la nieve ácidas se forman cuando estos gases contaminantes, los óxidos de azufre, de
nitrógeno y de carbono, se combinan con el agua, teniendo como acelerador de las
reacciones a la luz solar. Los óxidos de azufre se convierten en ácido sulfúrico (H2SO4) los
óxidos de nitrógeno en ácido nítrico (HNO3) y el dióxido de carbono en ácido carbónico
(H2CO3). Parte de esta mezcla, que vuelve a la tierra como finas partículas (sulfatos y
nitratos), se conoce como deposición seca. Una porción mayor es transportada lejos de la
fuente, y la dirección que toma depende en gran medida de la circulación atmosférica
general. (Granados Sánchez et al., 2010)
Durante su transporte por la atmósfera, el SO–2 y el NO2, y sus productos de oxidación,
participan en reacciones complejas que incluyen al monóxido de cloro y otros compuestos,
además del oxígeno y el vapor de agua. Estas reacciones producen ácidos fuertes,
51
principalmente ácido nítrico y ácido sulfúrico, que se diluyen en vapor de agua, para
anualmente caer a la tierra en forma de lluvia ácida, nieve y niebla, fenómeno que se conoce
como deposición húmeda. La lluvia ácida se forma a través de las siguientes reacciones
fotoquímicas (Kotz et al., 2008):
La precipitación húmeda es más conocida por ser la causante de la acidificación en el medio,
dejando muchas veces a un lado las precipitaciones secas. Este tipo de deposición tiene
lugar cuando los compuestos gaseosos precursores de la lluvia ácida entran en contacto con
el vapor de agua, la luz y el oxígeno de la atmósfera, y se forma una mezcla de ácido sulfúrico
y ácido nítrico. Después de estos procesos y de estas reacciones catalíticas iniciadas en
forma fotoquímica en la atmósfera, esta mezcla viaja muchos kilómetros, precipitándose y
cayendo al medio en forma de deposición húmeda. (Granados Sánchez et al., 2010).
El ácido producto de este proceso se deposita en solución en el terreno y los vegetales
durante las precipitaciones atmosféricas. El proceso de generación de las precipitaciones
ácidas húmedas sigue, entonces, dos etapas:
Ecuación 1. Reacciones fotoquímicas.
CO2 + H2O <-----> H2CO3
SO2 + H20 -----> H2SO3
2SO2 + O2 <-----> 2SO3
SO3 + H2O -----> H2SO4
2NO2 + H2O -----> HNO3 + HNO3
52
● Etapa fotoquímica: Esta ocurre en fase gaseosa. El dióxido de azufre y el óxido de
nitrógeno se oxidan a trióxido de azufre (SO3) y dióxido de nitrógeno (NO2),
respectivamente, gracias a la energía proporcionada por la radiación ultravioleta del
sol y por demás agentes oxidantes de la atmósfera.
● Etapa catalítica: Tiene lugar en fase líquida y consiste en la transformación del SO2
original en ácido sulfúrico (H2SO4), por disolución acuosa, siendo catalizada
principalmente por la reacción con sales de hierro y de manganeso presentes en las
gotas de agua. Parte de este ácido es neutralizado en la atmósfera por el amoniaco,
originándose iones amonio (NH4+); el resto aparece disuelto en las gotas de lluvia,
acidificando, en forma de iones sulfato (SO4–2) y de iones hidrógeno. A partir de aquí
se forman los ácidos ya mencionados.
La otra fuente importante de acidez en la lluvia. Las fuentes naturales y directas de SO2 son
las erupciones volcánicas. En cambio, las bacterias son fuentes indirectas de SO2, puesto
que la mayoría son productoras de sulfuro de dimetilo, una substancia que, una vez emitida,
en contacto con el oxígeno del aire es gradualmente oxidada a SO2. Las cenizas volcánicas
se forman, durante una erupción, por la trituración de la roca magmática. Ésta tiene lugar
por la acción de los gases y el vapor de agua de la propia erupción. Los gases ácidos que se
encuentran en las erupciones son CO2 y SO2, así como, en menor cantidad, el ácido
fluorhídrico, HF, y el ácido clorhídrico, HCl. No obstante, el pH de los residuos de polvo
53
sólidos, que conforman las cenizas, es muy variable. Depende de la cantidad de residuos
ácidos que se adsorben sobre ellas. (Giménez Font, 2015)
1.2.4 INFLUENCIA DE LOS FACTORES CLIMÁTICOS.
La lluvia ácida es considerada como un fenómeno relacionado con el transporte de los
contaminantes, el cual es determinado por la dirección y velocidad del viento, además de
otros aspectos topográficos y meteorológicos que incluyen la altitud y la latitud. Los
mecanismos de transporte y transformación de la lluvia ácida configuran el problema de la
contaminación transfronteriza o transfronteriza. (IDEAM - Instituto de Hidrología,
Meteorología y Estudios Ambientales, 2014).
Los vientos, tienen una gran incidencia en el transporte de las nubes, las cuales se precipitan
(deposición húmeda) en lugares bastante alejados del origen de las emisiones, después de
varios días o semanas. Por otro lado, la deposición seca se constituye en un factor
importante en la neutralización del problema en lugares cercanos a las fuentes emisoras,
ya que la precipitación seca tiene influencia a pocos kilómetros del sitio emisor. Lo anterior
explica por qué, según lo dicho por la OMM en 1991, las precipitaciones húmedas son
neutralizadas en menor grado a grandes distancias, incrementado la probabilidad de que
se desencadenan sus efectos.
La atmósfera es una capa dinámica conformada por la mezcla de gases, que se pueden
agrupar en dos grandes categorías, los componentes mayores entre los que se encuentran
54
el nitrógeno (78.08% volumen a volumen) y el Oxígeno (20.95% volumen a volumen); y los
componentes menores, constituidos por gases traza y algunos gases nobles. Esta cumple
un papel básico en el ciclo hidrológico porque transporta agua de los océanos a la tierra
actuando como un condensador en una destilería gigante alimentada por radiación solar.
(Manahan, 2007).
El ciclo hidrológico es uno de los procesos que tiene mayor incidencia en la generación de
lluvia ácida, debido a su interacción con los vientos y los gases procedentes de fuentes
naturales y antropogénicas, los cuales participan activamente en procesos de generación,
transformación y transporte de gases y partículas que posteriormente son precipitados en
el medio, en forma de deposición húmeda o seca. (IDEAM, Generalidades de la lluvia ácida.,
2016)
Los factores climáticos que influyen en mayor medida en las reacciones químicas que se
presentan en la atmósfera son:
Temperatura
Afecta las constantes de velocidad de reacción, que fijan la solubilidad de los precursores
en fase líquida y la volatilidad de las mismas gotas.
55
Precipitación
Actúa como medio para las reacciones de oxidación de los óxidos de nitrógeno y azufre en
medios acuosos y transporta los ácidos formados en la atmósfera a la superficie de la tierra,
por medio del mecanismo de deposición. (López & Herrera, 2011).
Viento
Ejerce una notoria influencia en el estado dinámico del aire, lo cual permite el transporte
de gases procedentes de fuentes naturales o antropogénicas de zonas de mayor
contaminación a zonas de menor contaminación y viceversa, por medio de los movimientos
convectivos y advectivos de las masas de aire, lo cual ocasiona que la lluvia ácida sea
considerada una problemática de escala planetaria. (López & Herrera, 2011)
Nubosidad
La nubosidad es un parámetro que se mide en octas y se comporta en forma inversa a la
insolación. A mayor cantidad de nubes, la penetración de los rayos solares es menor,
situación que se experimenta durante la época lluviosa.
Humedad relativa
La humedad del aire o cantidad de vapor de agua en la atmósfera, además de incidir en la
densidad del aire, favorece la captación de energía calorífica en la atmósfera superficial y
56
contribuye a la formación de ciertos contaminantes que influyen en la corrosión de los
metales.
1.2.5 EFECTOS DE LA LLUVIA ÁCIDA.
Efectos en bosques
La lluvia ácida puede ser extremadamente perjudicial para los bosques. La lluvia ácida que
empapa el suelo puede disolver los nutrientes, tales como el magnesio y el calcio, que los
árboles necesitan para mantenerse sanos. La lluvia ácida también permite que el aluminio
se escape al suelo, lo cual hace difícil que los árboles puedan absorber agua. Los árboles
que se hallan en regiones montañosas muy elevadas, tales como piceas y abetos, corren
mucho más riesgo porque están expuestos a las nubes y la niebla ácidas, con mucha más
acidez que la lluvia o la nieve. Las nubes y la niebla ácidas disuelven los nutrientes
importantes que los árboles tienen en sus hojas y agujas. Esta pérdida de nutrientes
disminuye la resistencia de los árboles y los bosques a los daños causados por infecciones e
insectos, y también por el frío del invierno. (United States Environmental Protection Agency
(EPA), 2008)
Efectos en lago y arroyos
Sin contaminación ni lluvia ácida, la mayoría de los lagos y arroyos tendrían un nivel de pH
de alrededor de 6.5. Sin embargo, la lluvia ácida ha hecho que muchos lagos y arroyos en la
57
región noreste de los Estados Unidos y en ciertos otros lugares tengan niveles de pH mucho
más bajos. Además, el aluminio que se escapa al suelo, a la larga va a dar a los lagos y
arroyos. Lamentablemente, ese aumento de la acidez y de los niveles de aluminio puede
ser mortal para la vida acuática silvestre, incluido el fitoplancton, las efímeras, las truchas
arco iris, las lubinas de boca chica, las ranas, las salamandras manchadas, los cangrejos de
río, y otras criaturas que forman parte de la red alimentaria. (United States Environmental
Protection Agency (EPA), 2008).
Efectos sobre materiales de construcción
La deposición ácida en fase seca o acuosa contribuye a la corrosión de los metales, deterioro
de superficies pintadas y construcciones en mármol y piedra caliza. La sedimentación seca
de compuestos ácidos puede formar hollín que ensucian las superficies de edificios y otras
estructuras. (United States Environmental Protection Agency (EPA), 2008).
El deterioro de la superficie de concreto es grande y la profundidad de corrosión aumenta
con la duración de la corrosión. La observación mediante microscopía electrónica de barrido
mostró que las microestructuras de la punta de la grieta son porosas y sueltas debido a la
corrosión ácida, y muchas grietas entre cruzadas aparecen en la capa de corrosión (Wang,
2017; Mahdikhani et al, 2020). Aunque la piedra caliza (CaCO3) ante la solución ácida tiene
una capacidad neutralizadora como se ve en la siguiente reacción: (Livingston, 2016)
58
CaCO3 + 2H+ + SO42- Ca2 + H2O + CO2 ^ + SO4
2-
Este sulfato es muy soluble en agua y deteriora las juntas y las matrices que les permite
estar unidos, ocasionando las grietas anteriormente mencionadas. (Vallero, 2008).
1.3 MARCO LEGAL.
A continuación, se presenta un resumen de las normas aplicables a la investigación
desarrollada:
Tabla 1. Marco normativo de la investigación.
GENERALES
NORMA ALCANCE
Ley 1205 de 2008 Establece el mejoramiento de
la calidad del combustible
diésel, tendiente a la
disminución radical de azufre.
Decreto 2107 de 2005
Presidencia de La República
Modifica parcialmente el
Decreto 948 de 199.
El Art. 38 prohíbe las
emisiones visibles de
contaminantes en vehículos
activados por diésel ACPM
con opacidades superiores a
las reglamentadas por la
norma de emisiones y prohíbe
tubos de escape de descarga
horizontal para vehículos
diésel con capacidad de carga
superior a 3 toneladas.
Ecuación 2. Capacidad neutralizadora.
59
ESPECÍFICAS Y
REGLAMENTARIAS
Resolución 1969 de 1992
Ministerio de Salud
Reglamenta niveles de
emisión permisibles de
contaminantes producidos
por fuentes móviles con
motor Diesel.
Resolución 909 de 2008
Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo
Territorial
Establece normas y
estándares de emisión
admisibles a la atmósfera por
fuentes fijas.
Resolución 910 de 2008
IDEAM
Establece normas y
estándares de emisión
admisibles a la atmósfera por
fuentes móviles terrestres.
Resolución 2153 de 2010
MAVDT
Ajusta el Protocolo para el
Control y Vigilancia de la
Contaminación Atmosférica
Generada por Fuentes Fijas,
adoptado a través de la
Resolución 760 de 2010 y se
adoptan otras disposiciones.
Resolución 2154 de 2010
MAVDT
Modifica la Res. 650 de 2010
del MAVDT y adopta el
Protocolo para el monitoreo y
seguimiento de Calidad del
Aire.
Resolución 2254 de 2017 Establece la norma de calidad
del aire o nivel de inmisión y
adopta disposiciones para la
gestión del recurso aire en el
territorio nacional para
60
garantizar un ambiente sano y
minimizar el riesgo sobre la
salud humana.
Fuente: autoras
61
CAPÍTULO 2. METODOLOGÍA.
2.1 ENFOQUE METODOLÓGICO.
El presente documento se basó principalmente en el enfoque integrado (cualitativo y
cuantitativo). Demostrando la relación entre las variables atmosféricas y la calidad del aire,
mediante el análisis comparativo de tres estudios sobre las afectaciones de la lluvia ácida
en la zona de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C, para finalmente establecer
correlaciones entre estas.
2.1.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN
● Exploratoria: permite establecer una visión general del fenómeno de lluvia ácida en
la zona de estudio y de las repercusiones sobre la vegetación e infraestructura del
piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C.
A la fecha se han elaborado manera independiente estudios evaluativos de las
condiciones de acidez en la lluvia ácida en la zona de influencia, pero no se han
efectuado comparaciones que permitan integrar los resultados obtenidos para la
zona de piedemonte, por este motivo se realizará este proyecto, con el objetivo de
generar un documento de análisis comparativo sobre las repercusiones que
ocasionan las alteraciones meteorológicas sobre periodo y las zonas de estudio.
62
● Descriptiva: a partir de los resultados de los tres estudios sobre las afectaciones de
la lluvia ácida en la zona de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C se establecen
las correlaciones existentes entre los parámetros fisicoquímicos de la lluvia, las
condiciones climatológicas y la calidad del aire que dan lugar al fenómeno
atmosférico de lluvia ácida, permitiendo establecer las posibles afectaciones sobre
la vegetación e infraestructura del piedemonte.
63
2.3 DESARROLLO METODOLÓGICO.
Figura 5. Esquema metodológico.
Fuente: autoras.
64
2.3.1 FASE EXPLORATORIA
En esta fase se realiza una revisión bibliográfica sobre el tema a tratar, también una
compilación y selección de datos de la temperatura, velocidad, dirección del viento,
humedad del aire, precipitación y calidad del aire, requeridos en el análisis comparativo.
2.3.1.1 COMPILACIÓN DE DATOS Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN METEOROLÓGICA:
En esta etapa se revisa la información meteorológica disponible en los tres estudios del
piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C.
● CHAPINERO
En el anexo 1 se evidencian las estaciones de la Red de Calidad del Aire de la Secretaría de
Ambiente y las estaciones meteorológicas del IDIGER en la localidad de Chapinero.
En el anexo 2 se observan los puntos de ubicación para las estaciones de muestreo de lluvia
ácida en la localidad de Chapinero.
● USAQUÉN
En el anexo 3 se evidencia la estación de la Red de Calidad del Aire de la Secretaría de
Ambiente Usaquén.
En el anexo 4 se observan los puntos de ubicación para las estaciones de muestreo de lluvia
ácida en la Localidad de Usaquén:
65
● LA CANDELARIA
En el anexo 5 se evidencian las estaciones meteorológicas de la red existente operada en su
mayoría por el IDEAM en la zona de La Candelaria. Como estación complementaria se toma
la estación instalada en el 2008 en la terraza de la Universidad de La Salle – sede centro.
En el anexo 6 se observan los puntos de ubicación para las estaciones de muestreo de lluvia
ácida en el estudio de La Candelaria.
2.4 FASE DESCRIPTIVA-ANALÍTICA
En esta fase se determinan las relaciones entre las condiciones climáticas y los niveles de
acidez en la zona de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C. Asimismo se comparan los
datos de los niveles de acidez y las condiciones meteorológicas y geográficas presentes
sobre la zona de estudio.
2.5 FASE DE CONCLUSIONES
En esta fase se presentan las conclusiones, generadas a partir de los resultados y su
respectivo análisis de datos obtenidos a través de tres estudios diferentes realizados
durante el período 2011-2019, en la zona de piedemonte de la ciudad de Bogotá D.C.
Dichos resultados son extraídos de los siguientes trabajos:
- Diagnóstico del nivel de acidez en el agua lluvia, asociado a las condiciones climáticas
presentes en la localidad 2 chapinero. (Núñez Lancheros & Vásquez Cuellar, 2019).
66
- Diagnóstico de las condiciones de acidez en la lluvia y su relación con variables
meteorológicas en la zona de monte de la cordillera oriental, localidad 1 - Usaquén–
Bogotá. (Dorado Rodríguez & Forero Gómez, 2014).
- Diagnóstico de Lluvia Ácida y Condiciones Meteorológicas Asociadas en el Barrio La
Candelaria – Bogotá D.C. (López Jiménez & Herrera Torres, 2011)
67
CAPÍTULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
En el siguiente capítulo se presentan los resultados y análisis de las variables y parámetros
meteorológicos en la localidad de Chapinero (periodo de septiembre del 2018 hasta marzo
del 2019), en la localidad de Usaquén (periodo de abril de 2014 hasta diciembre de 2014) y
la candelaria (periodo enero 2008 hasta diciembre de 2008).
3.1 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LOS PARÁMETROS METEOROLÓGICOS.
A continuación, se presentan los resultados obtenidos y el análisis del comportamiento
climático correspondiente a la localidad de Chapinero, de Usaquén y La Candelaria.
La información presentada se obtuvo a partir de los trabajos de grado: diagnóstico del nivel
de acidez en el agua lluvia, asociado a las condiciones climáticas presentes en la localidad 2
chapinero (Sharon Núñez & María José Vásquez, 2019) y diagnóstico de las condiciones de
acidez en la lluvia y su relación con variables meteorológicas en la zona de piedemonte de
la cordillera oriental, localidad 1 - Usaquén – Bogotá (Angie Dorado & Ludy Forero, 2015).
Para la zona de La Candelaria se obtuvo la información del artículo: Diagnóstico de Lluvia
Ácida y Condiciones Meteorológicas Asociadas en el Barrio La Candelaria – Bogotá D.C.
(Víctor Leonardo López & Gabriel Herrera Torres, 2008). También del trabajo de grado:
Diagnóstico de lluvia ácida en el sector histórico de La Candelaria-Bogotá D.C. y sus efectos
sobre la fachada de la Catedral Primada de Colombia (Claudia Caucalí & Nathaly Ibarra,
2008).
68
Así mismo, se extrajo información de las bases de datos registrados en las Estaciones de
Calidad del aire de la Secretaría Distrital de Ambiente, la Red de Monitoreo de Calidad del
Aire de Bogotá (RMCAB),
3.1.1 COMPORTAMIENTO DE LA PRECIPITACIÓN.
● CHAPINERO
El comportamiento de la precipitación en la localidad de Chapinero se analizó con la
información proporcionada en la base de datos disponible por el Instituto Distrital de
Gestión de Riesgos y Cambio Climático (IDIGER), los registros de precipitación en la localidad
de Chapinero fueron verificados y comprobados por las 3 estaciones de este instituto en la
localidad (anexo 7).
En la figura 6 se evidencia el comportamiento histórico de la precipitación, donde observa
que en el primer periodo del año los meses que registran mayores lluvias son marzo y abril,
mientras que para el segundo periodo son octubre y noviembre alcanzando alturas de
precipitación entre los 150 mm y los 200 mm respectivamente para cada periodo en el
promedio anual. Como se comprueba según la información presente en el Estudio de la
caracterización climática de Bogotá y cuenca alta del río Tunjuelo “Bogotá, presenta dos
períodos de más lluvias durante el año. El primero, inicia en marzo y dura todo abril y mayo;
el segundo, empieza en septiembre y dura todo octubre y noviembre; existen meses de
transición entre los diferentes períodos como son: los meses de marzo, junio, septiembre y
69
diciembre, los cuales se presentan con días alternados de lluvias y tiempo seco.” (IDEAM,
2004).
Según lo evidenciado en la figura 6, las condiciones climáticas presentan variaciones y
modificaciones a través de los años, sin embargo el carácter bimodal que presenta la ciudad
de Bogotá con dos temporadas de lluvias y dos temporadas secas se comportó de manera
regular y según la información proporcionada en el Estudio de la caracterización climática
de Bogotá y cuenca alta del río Tunjuelo, teniendo en cuenta que los meses comparados
son aquellos en los que se realizó el monitoreo desde septiembre 2018 hasta marzo de
2019 , siendo los meses de octubre y noviembre los que se presentan con mayor
precipitación y los meses de septiembre, diciembre y enero aquellos en los que ocurre
menor precipitación se registró durante el desarrollo de la investigación.
Fuente: Comportamiento de lluvias elaborado por IDIGER con base en información de estaciones de IDIGER, Secretaría Distrital de Ambiente (SDA) e IDEAM
Figura 6. Histórico de distribución temporal de la precipitación en la localidad de chapinero.
70
A partir de las figura 7 presentada a continuación, se encuentra la variación anual en la
altura de la precipitación para el año 2018 , información que fue registrada a través de las
estaciones UAN circunvalar, Paraíso y Cerro Cazador ubicadas en la Localidad de Chapinero,
la línea de tendencia de la altura de la precipitación para las tres estaciones a lo largo del
año en la localidad se comporta de manera homogénea, empezando en el mes de enero se
observa que la altura de precipitación varía de desde aproximadamente los 60 mm para la
estación cerro cazador y paraíso hasta casi los 100 mm para la estación UAN circunvalar.
La variación en la altura de la precipitación registrada por las estaciones empieza a
aumentar a medida que transcurre el año para los meses de febrero, marzo, abril y mayo,
siendo abril el mes durante todo el año que registra los niveles de precipitación más altos
alcanzando casi los 250 mm, teniendo una diferencia en la cantidad de lluvia con respecto
al inicio del año de aproximadamente 200 mm de altura, como se mencionó anteriormente
la ciudad de Bogotá presenta dos temporadas en el año con mayor evento de precipitación,
una de estas temporadas tiene inicio en marzo y va hasta el mes de abril y parte de mayo,
que según la información obtenida y lo observado en la figura 7 presenta un
comportamiento típico para el año 2018 comparando la información con el Histórico de
distribución temporal de la precipitación en la localidad de Chapinero (figura 6), los meses
de junio, julio, agosto y septiembre presentan una disminución en la ocurrencia del
fenómeno de precipitación con niveles de altura que van aproximadamente de los 60 mm
hasta los 75 mm, valores similares a los registrados al inicio del año, como se observa en el
71
gráfico histórico (figura 6) el comportamiento de la precipitación durante estos meses para
el año 2018 es normal y los valores de altura en la precipitación entre la serie histórica y el
periodo del año 2018 también presentan gran similitud.
En el segundo semestre del año las lluvias disminuyen y meses como junio y septiembre
que son meses de transición donde se turnan las lluvias con el tiempo seco, para este
periodo del año 2018 presentaron menos días con lluvia, pasado el mes de septiembre, mes
en el que se da inicio al estudio, se observa que para los meses de octubre y noviembre los
niveles de precipitación vuelven aumentar, sin embargo en comparación con la serie
histórica (figura 6), en la figura 7 donde se observa el comportamiento de la precipitación
para el año 2018 los valores de precipitación para el segundo periodo con lluvias en la
ciudad de Bogotá no es mayor que los niveles registrados para el primer periodo
comprendido entre marzo y mayo, los valores registrados por las estaciones paraíso y cerro
cazador en el mes de noviembre alcanzaron alturas de aproximadamente 140-150 mm,
mientras que la estación UAN circunvalar registró aproximadamente 170 mm para el mismo
mes, el mes de diciembre tiene los menores valores de altura registrados para la
precipitación durante el 2018, en este año el mes de diciembre se caracterizó por ser un
periodo seco y con poca presencias de lluvia, según el promedio histórico por lo general los
valores de precipitación son el doble de lo que se registró para el año 2018 en el mismo
mes.
72
En conclusión, la información proporcionada para el año 2018 no presentó mayores
variaciones en comparación con la serie histórica, de igual forma no se evidenciaron
comportamientos atípicos en la serie de datos analizados.
Figura 7. Precipitación en la localidad de Chapinero por estación - 2018.
Fuente: IDIGER, 2019
La figura 8 muestra el comportamiento de la altura de precipitación para los meses de
enero, febrero y marzo de 2019, estos tres meses hacen parte del periodo en el que se llevó
a cabo el estudio. Según lo observado para el año 2018 (figura 7) y la serie histórica (figura
6) el mes de enero se comporta de manera típica, para este periodo la estación UAN
circunvalar volvió a registrar los mayores niveles de precipitación para este mes alcanzando
aproximadamente los 100 mm, la estación paraíso registro aproximadamente 60 mm y
cerro cazador obtuvo valores de 40 mm aproximadamente; estas variaciones en las alturas
de la precipitación de estaciones ubicadas en una misma localidad se pueden atribuir a que
73
según la ubicación geográfica o posición de la estación los valores registrados para cada una
varían.
El mes de febrero presentó un incremento leve en la precipitación, para este mes el
aumento de la precipitación no fue tan significativo lo que puede indicar que los días de
precipitación disminuyeron para este periodo en el mes de febrero, finalmente en el último
mes de estudio correspondiente a marzo se observa que vuelve a llegar el primer periodo
de lluvias para la ciudad de Bogotá, comparado con la información para el año 2018 (figura
7) y la serie histórica (figura 6) en el mes de marzo la estación UAN Circunvalar registra
valores de precipitación que normalmente se dan hasta el mes de abril, las estaciones
Paraíso y Cerro Cazador también registran valores de altura de precipitación mayores a las
que se presentan en las figuras 6 y 7.
Figura 8. Precipitación en la localidad de Chapinero por estación - 2019.
Fuente: IDIGER, 2019
74
3.1.1.1 NÚMERO DE DÍAS CON LLUVIA
De acuerdo con el gráfico histórico de distribución temporal de la precipitación
proporcionado por el IDIGER (figura 6), se evidencia que los meses con mayor precipitación,
teniendo en cuenta sólo los meses incluidos durante el periodo muestreado corresponden
a octubre y noviembre, mientras que los meses con menor precipitación corresponden a
septiembre y enero.
Dicha información, comparada con los eventos de precipitación registrado en la base de
datos disponibles por el Instituto Distrital de Gestión de Riesgos y Cambio Climático
(IDIGER), durante el periodo de estudio demuestra que los meses más lluviosos y con picos
altos de precipitación registrados en la serie histórica presentan una relación con la
cantidad de eventos de precipitación durante el periodo de estudio, donde los tres primeros
meses presentan mayores días con lluvia, mientras que se registra una disminución del
evento de precipitación a partir del cuarto mes.
● USAQUÉN
A partir de la serie histórica de la estación de referencia Usaquén de la SDA, se estableció
que valores totales medios anuales de precipitación en la zona de estudio fluctúan entre
588 y 1306 mm anuales. La distribución temporal presenta un régimen bimodal cuyos
valores máximos del promedio multianual suceden en los meses de octubre (120,8 mm) y
marzo (102,5 mm). En contraste, los valores mínimos promedio multianual se presentan el
75
mes de septiembre (41,3 mm), julio (35,3 mm) y agosto (27,3 mm), siendo este último el
menor promedio multianual como se puede observar en la figura 6. Para el periodo de
estudio el mes de mayor precipitación fue noviembre con 159,7 mm seguido por diciembre
con 119,9 mm; durante el mismo año el mes de menores niveles de precipitación fue agosto
con 4,4 mm.
Figura 9. Histograma de precipitación total multianual y comportamiento de este para el
lapso de estudio estación Usaquén. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Para el año 2014 ninguno de los registros mensuales sobrepasan el rango intercuartílico de
la serie histórica (no existen valores atípicos máximos o mínimos), por lo cual
estadísticamente para el año de estudio, la precipitación mensual se considera dentro del
rango típico de valores de precipitación registrados por la estación de la SDA como se puede
observar en la figura 10. No obstante, los registros del año en estudio presentan
76
oscilaciones con respecto al comportamiento medio de los datos; enero y noviembre
sobrepasan en un 30% a los valores promedio mientras que abril y julio son inferiores en
un 30% aproximadamente; la variación más significativa con respecto al promedio
multianual se presentó en el mes de agosto, cuyo valor fue 84% inferior al valor medio
multianual (figura 9).
Figura 10. Distribución de la precipitación total multianual estación Usaquén.
Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
En ese sentido, durante el periodo de estudio agosto fue un mes especialmente seco y la
segunda temporada de lluvias presentó un aumento moderado de precipitación en
comparación a los registros de dichos meses en otros años.
● LA CANDELARIA
Tomando como base los datos de las estaciones El Venado de Oro, Edificio Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (anteriormente llamado
77
HIMAT Instituto Colombiano de Hidrología, Meteorología y Adecuación de Tierras) y los
registros disponibles de la estación automática Unisalle Centro (figura 11), se encontró
que los valores totales medios anuales fluctúan entre 1050 y 1110 mm y la distribución
temporal presenta un régimen bimodal.
De acuerdo con la serie histórica de la estación El Venado de Oro el menor valor de
precipitación total mensual corresponde al mes de agosto con 66.8 mm, valores
similares se presentan en los meses de enero y julio; los mayores promedios son
registrados en abril (122.6 mm), mayo (108.9 mm), octubre (124.4 mm) y noviembre
(141.5 mm)
En la estación Edificio IDEAM el menor valor se presentó en julio (44.3 mm) cercano al
valor del mes de enero (45.6 mm), los picos se registraron en abril (163.7 mm) y
noviembre (153.3 mm).
En el periodo comprendido entre los meses de enero y julio de 2008, los registros de las
estaciones El Venado de Oro y Edificio IDEAM presentaron un descenso significativo
respecto a la serie histórica de datos, en el primer periodo seco (enero y febrero), con
excepción del registro de febrero de la estación El Venado de Oro ya que aumentó en
un 30%.
78
Figura 11. Distribución espaciotemporal de la precipitación en las estaciones Venado de Oro, edificio IDEAM y Unisalle centro.
Fuente: tomado y adaptado de Caucalí & Ibarra, 2008.
Para los meses de junio (transición) y julio (seco) los niveles de precipitación registrados
en las estaciones El Venado de Oro (89.0 mm y 84.5 mm), edificio IDEAM (85.8 mm y 83.3
mm) y Unisalle Centro (86.2 mm y 77.0 mm) presentaron una clara disminución respecto
al periodo de lluvias, aunque al compararlos con las series históricas se puede observar
un incremento significativo (El Venado de Oro y Edificio IDEAM).
El análisis anterior permite concluir que el periodo de estudio presentó un
comportamiento atípico con respecto al que se venía presentado en los últimos 35 años,
ya que la precipitación total registrada hasta el mes de julio presentó un incremento del
17% en la estación El Venado de Oro y del 11% en la estación Edificio IDEAM.
Esto se debe a que las lluvias orográficas presentadas por la influencia de los cerros
orientales en estas localidades. Al analizar los totales de precipitación se puede concluir
que la cantidad de lluvias se hace mayor hacia el oriente de la ciudad, es decir hacia el
79
piedemonte de los cerros orientales, esto se refleja claramente en la figura 6, en la que
se puede observar que en la estación Venado de Oro, que se encuentra a una elevación
de 2725 m.s.n.m se registran mayores valores de precipitación que en las estaciones
Unisalle Centro (2720 m.s.n.m) y Edificio IDEAM (2685 m.s.n.m).
Número de días con lluvia. De acuerdo con la serie histórica de las estaciones El Venado
de Oro y Edificio IDEAM (antes llamado HIMAT) (figura 12), en el sector de La Candelaria
los meses de enero y febrero son los que registran la menor cantidad de días con lluvia (8
y 11 días).
Los meses con mayor cantidad de días lluviosos en las dos estaciones corresponden a
junio y julio, ya que se caracterizan por la presencia de frecuentes lluvias ligeras y
sectorizadas.
En el periodo de estudio la cantidad de días lluviosos se comportan de manera similar en
los meses que registran la mayor y menor cantidad de días lluviosos con excepción de los
registros de la estación Unisalle Centro en la cual mayo presentó la mayor cantidad con
días con lluvia.
80
Figura 12. Distribución del número de días con lluvia en las estaciones Venado de Oro, edificio IDEAM y Unisalle centro.
Fuente: tomado y adaptado de Caucalí & Ibarra, 2008.
Lo anterior permite concluir que en lo corrido del presente año se han incrementado de
forma considerable los días lluviosos, respecto a las series históricas de los últimos 35 años.
3.1.2 COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA.
● CHAPINERO
En la figura 13 se representa el comportamiento de la temperatura media mensual a través
de las estaciones meteorológicas más cercanas y con información disponible de la zona de
estudio. La información presentada es el promedio mensual de los datos de temperatura
en las Estaciones Usaquén y Centro de alto Rendimiento, para el periodo de septiembre de
2018 a marzo de 2019, donde los datos son comparados con el histórico multianual
obtenido del Atlas Climatológico de Colombia (IDEAM), comprendido entre el año 1981 y el
2010.
81
Al observar la gráfica 8, se puede apreciar que los valores de temperatura media mensual
de la serie histórica presentan una variación a partir del mes de febrero, donde la
temperatura tiene un aumento de aproximadamente 0.5°C respecto al mes de enero,
también se observa que la temperatura media mensual sigue aumentando hasta marzo
donde alcanza aproximadamente los 13,9°C, aumentando levemente esta variable.
A partir del segundo periodo del año se evidencia que la temperatura media mensual baja
aproximadamente 0.6°C y se mantiene relativamente constante en los 13.5 °C hasta el mes
de noviembre donde inicia el segundo periodo de precipitaciones del año.
Las máximas temperaturas medias mensuales se presentan en abril y mayo y las mínimas
en enero; comparándolas con la estación del Centro de Alto Rendimiento y la estación de
Usaquén en el periodo de estudio se evidencia que la temperatura media mensual presenta
una elevación ligeramente por encima respecto a la serie histórica. (S. Núñez & M. Vásquez,
2019).
En el mes de septiembre y diciembre se presentan las temperaturas medias mensuales más
bajas durante el periodo de estudio, mientras que febrero presenta las más altas con una
diferencia de aproximadamente 1,65°C respecto a la serie histórica; además se evidencia
una relación tanto en la serie histórica como en las dos estaciones en estudio para el mes
de diciembre, donde se observa que hay disminución de la temperatura media mensual en
todos los días del mes, mientras que esta vuelve a incrementar en enero.
82
El incremento o disminución de la temperatura en el periodo de estudio se debe a que en
días con presencia de nubes la radiación solar no llega a la superficie, por lo tanto, no habrá
calentamiento ni aumento de la temperatura, mientras que en días con cielos más
despejados la temperatura en superficie aumentará por la insolación recibida en la
superficie. (IDEAM, 2020).
Considerando que el Plan Ambiental de Chapinero (2007) determina que la temperatura
promedio en esta zona es de 14,2°C se concluye que no hay niveles significativos en el
aumento y disminución en la temperatura durante el estudio.
Figura 13. Temperatura media mensual.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
En la figura 13 se observa la temperatura máxima mensual a través de las estaciones
meteorológicas más cercanas y con información disponible de la zona de estudio. La
estación del Centro de Alto Rendimiento sigue registrando los valores de temperatura más
83
altos, donde el comportamiento de la temperatura media mensual tiene valores
ligeramente mayores registrados por la estación en comparación con la serie histórica y la
estación de Usaquén.
Los valores de temperaturas máximas se presentan en los meses de diciembre, enero y
febrero, siendo este último el mes con mayores valores de temperatura registrados con
aproximadamente 25.8°C. “Estos meses son considerados predominantemente secos según
el comportamiento bimodal de la ciudad de Bogotá”. (S. Núñez & M. Vásquez, 2019).
Los meses con menores temperaturas máximas mensuales registradas fueron octubre y
noviembre, meses dentro de los cuales se registra el segundo periodo más lluvioso del año
en la ciudad, a lo que se le puede atribuir el descenso de la temperatura máxima mensual
en estos meses. (S. Núñez & M. Vásquez, 2019).
La disminución de la temperatura máxima se debe a la influencia de los vientos alisios ya
que para esta época aumenta su presencia y rapidez con lo que a su vez se evidencia una
disminución de la temperatura. (IDEAM, 2004, p.17).
84
Figura 14. Temperatura máxima mensual.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
En la figura 14 se evidencia la temperatura mínima mensual a través de las estaciones
meteorológicas más cercanas y con información disponible de la zona de estudio. Los datos
son comparados con el historial multianual obtenido del Atlas Climatológico de Colombia
(IDEAM), comprendido entre el año 1981 y el 2010.
En cuanto a la serie histórica de temperaturas mínimas en el año se observa que sus valores
mínimos más altos van desde los 9°C hasta los más bajos que son 6°C, presentando los
valores más bajos en el mes de enero y los más altos en abril y mayo.
Las estaciones de Centro de Alto Rendimiento y Usaquén también presentan los valores
más bajos de temperatura del aire registrados durante los meses de diciembre y enero, la
Estación Centro Alto Rendimiento registra valores entre los 5°C mientras que Usaquén tiene
valores que van aproximadamente entre los 7°C.
85
Los valores más altos registrados para la temperatura mínima se encuentran en octubre
para la estación de Usaquén (10.1°C aproximadamente) y febrero con 8.8 °C; para la
estación Centro de Alto Rendimiento las temperaturas mínimas se encuentran en el mes de
Noviembre (8°C) y para octubre con aproximadamente 7.8 °C.
Figura 15. Temperatura mínima mensual.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
● USAQUÉN
Comportamiento de la temperatura media. La temperatura media durante la época de
estudio tuvo un comportamiento similar en las estaciones Fundación Santa Fe, CEPCAM y
Universidad El Bosque. Cómo corresponde al comportamiento inversamente proporcional
de la temperatura media y la humedad relativa, la estación Universidad de La Salle tiene de
nuevo un comportamiento diferente para los meses junio y septiembre. Los valores
promedios máximos oscilaron entre 20.1 y 20.3 °C y los promedios mínimos entre un rango
14.3 y 16.9 °C. Los valores máximo y mínimo de temperatura media fueron registrados en
86
la estación Universidad de La Salle en noviembre (20.3 °C) y junio (14.3 °C) respectivamente.
Figura 16. Distribución de la temperatura media de las estaciones de la red de monitoreo
para el tiempo de estudio. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
● CANDELARIA
De acuerdo con la serie histórica de la estación El Venado de Oro, la localidad de La
Candelaria presenta una temperatura media anual de 12.6 °C y una leve variación a lo
largo del año, ya que oscila entre 12.1 y 13.1 °C (figura 8).
Las menores temperaturas se registran en los meses de julio (12.1 °C) y agosto (12.2 °C),
“debido a la incidencia de las corrientes frías procedentes del sureste del continente (en
invierno por esta época) que al cruzar la cordillera oriental se hacen más secas y ágiles y
afectan, principalmente el sector de la ciudad más próximo al piedemonte”.
87
En los meses de abril (13.1 °C) y mayo (13 °C) se registran las mayores temperaturas
debido al aumento de la nubosidad, que cubre la superficie evitando incrementos de
temperatura durante el día y descensos bruscos durante la noche.
En los registros de la estación Unisalle Centro, durante el periodo de estudio se puede
observar un notorio incremento de la temperatura con respecto a los registros históricos
de la estación El Venado de Oro. De acuerdo con el análisis de estos registros se encontró
que las temperaturas oscilaron entre 13.9 y 14.4 °C; y al igual que en los datos históricos
la temperatura más baja se registró en el mes de julio (13.9 °C) y la más alta en abril
(14.4 °C).
Figura 17. Distribución espaciotemporal de la temperatura en las estaciones Venado de
Oro y Unisalle centro. Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
En términos generales la ubicación de las estaciones permite establecer que en el sector
cercano a la estación Unisalle Centro se presentan temperaturas superiores a las
registradas en la estación El Venado del Oro (piedemonte); debido en primer lugar a que
88
se encuentra rodeada por construcciones en concreto y está sometida a una mayor
influencia provocada por las actividades antrópicas que liberan energía en forma de calor
elevando sustancialmente la temperatura.
3.1.3 COMPORTAMIENTO DE LA HUMEDAD RELATIVA.
● CHAPINERO
En la figura 18 se evidencia el comportamiento del porcentaje de Humedad relativa
registrado para el periodo de estudio (septiembre 2018 a marzo de 2019) en la estación
del Centro de Alto Rendimiento; dicha información es comparada con el promedio
Histórico multianual obtenido del Atlas Climatológico de Colombia (IDEAM), comprendido
entre el año 1981 y el 2010.
Los datos de humedad registrados por la estación del Centro de Alto Rendimiento se
encuentran con porcentajes menores de humedad comparados con la serie histórica, lo que
indica que para el periodo de estudio la cantidad de agua en la atmósfera disminuyó.
Los valores promedio de humedad relativa en la serie histórica a lo largo del año presentan
variación en sus porcentajes durante el año entre el 77.5 % y cerca del 83.5%. En cuanto a
la estación Centro de Alto Rendimiento su porcentaje de humedad más bajo es de 63.5%
aproximadamente y su porcentaje más alto registrado durante el periodo de estudio es del
70 %. (S. Núñez & M. Vásquez, 2019).
89
En los meses de octubre y noviembre (periodo en el que se registran más lluvias durante el
año), tanto en la serie histórica como en la estación Centro de Alto Rendimiento, el
porcentaje de humedad relativa en el aire asciende. Igualmente, en los meses de diciembre,
enero y febrero (considerados los meses más secos y con poca presencia de lluvias durante
el año) las líneas de tendencia de tiempo presentan una variación en la humedad relativa
donde vuelve a disminuir hasta que llega el mes de marzo donde inicia el primer periodo
con más lluvias del año.
En general se puede concluir que las dos líneas de tendencia tienen comportamientos
similares para el periodo de estudio, con una pequeña variación en el mes de diciembre
donde la humedad disminuye de manera más drástica que en la serie histórica.
Debido a que gran parte de la localidad de Chapinero se extiende sobre los Cerros Orientales
de la ciudad de Bogotá, la humedad aumenta por la presencia de vegetación. Además,
teniendo en cuenta que la humedad varía con la temperatura, se analiza el comportamiento
de la temperatura media mensual en la figura 18 donde se observa que para los meses de
octubre, noviembre y febrero se registran las mayores temperaturas, aquellos meses
corresponden a los mismos en los que los porcentajes de la humedad presenta un aumento
(figura 18) lo que permite evidenciar que cuando la temperatura del aire se eleva, este es
capaz de contener mayor humedad en la masa de aire. De igual forma para el mes de
diciembre se observa que durante el periodo de estudio es el mes que registra menores
90
temperaturas, que corresponde al mismo mes donde la humedad adquiere su porcentaje
más bajo en el mes de diciembre del 2018.
De acuerdo con (IDEAM, 2004) “los meses catalogados como de buen tiempo, tienen muy
poca nubosidad, mayores horas de sol y baja humedad, lo que produce un fuerte
calentamiento en el día y una fuga de radiación en la noche, permitiendo así el enfriamiento
por irradiación y descenso de la temperatura por debajo de cero grados” lo que explica el
comportamiento de los meses con poca humedad y bajas temperaturas.
Figura 18. Humedad relativa media.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
91
● USAQUÉN
Comportamiento de humedad relativa. Los registros disponibles de este parámetro
fueron obtenidos a través de medición directa entre 06:00 AM y 08:00 AM para el periodo
de monitoreo mayo – diciembre de 2014.
Se puede observar los valores promedios máximos en el mes de julio, que oscilan entre
69% y 71% y promedios mínimos al mes de septiembre con valores entre 51 y 55%. La
estación que registró la mayor humedad para el periodo de monitoreo fue: Universidad de
La Salle (70,8%) en julio y la estación que registró la menor humedad fue CEPCAM en
septiembre (50,6%). El comportamiento de la estación Universidad de La Salle tiene
variaciones eventuales para los meses de junio, septiembre y octubre en comparación a
las demás estaciones.
Figura 19. Distribución de la humedad relativa en las estaciones de la red de monitoreo
para el tiempo de estudio. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
92
● LA CANDELARIA
Este parámetro presenta un régimen bimodal (figura 20), con dos picos, el primero en el
mes de mayo (82%) y el segundo en noviembre (83%) y los menores valores se registran
en los meses de enero (77%), febrero (78%), agosto (80%) y septiembre (79%). Esta
variación se debe principalmente al desplazamiento de la zona de confluencia
intertropical sobre el centro del país, que genera la presencia de precipitaciones
incrementando considerablemente la cantidad de vapor de agua en la atmósfera.
Aunque esta bimodalidad es ocultada levemente por el incremento de los porcentajes
de humedad generados en los meses de junio, julio y agosto, los cuales son provocados
por la cercanía de la zona al piedemonte de los Cerros Orientales y a “la condensación
del aire frío y húmedo proveniente del suroeste del país, el cual atraviesa la cordillera
generando lloviznas que cargan de vapor el aire”.
Los porcentajes de humedad registrados durante el periodo comprendido por los meses
de enero y julio de 2008 presentaron un descenso significativo en comparación con la
serie histórica de datos, debido a que fueron tomados de la estación Unisalle Centro y
como se explicó en el numeral 7.1.4, esta estación se encuentra fuertemente
influenciada por su ubicación.
Sin embargo, la tendencia registrada durante este periodo es similar a la de la serie
histórica; los picos se registraron en febrero (72 %) y mayo (73%) y los valores más bajos
93
se presentaron en enero (65%) y julio (69.1%), lo cual obedece a la bimodalidad de este
parámetro.
Figura 20. Distribución espaciotemporal de la humedad relativa en las estaciones de
Venado de Oro y Unisalle centro. Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
Cabe notar, que los valores de humedad presentan un comportamiento inversamente
proporcional a los de temperatura, lo cual se puede percibir al comparar las figura 17 y 20;
lo cual explica que principalmente en las madrugadas, cuando se presenta las disminuciones
más significativas de los valores de temperatura, la humedad alcance porcentajes que
pueden ser superiores al 85%, debido a la saturación del aire atmosférico por enfriamiento
que se incrementa cuando el descenso de temperatura es precedido de lluvias o es
acompañado por la llegada de masas de aire húmedo.
94
3.1.4 COMPORTAMIENTO DE LA VELOCIDAD Y DIRECCIÓN DEL VIENTO EN SUPERFICIE.
● CHAPINERO
A través de la figura 21 se busca representar la velocidad promedio mensual a partir de los
datos registrados por las estaciones RMCAB para el periodo en el que se llevó a cabo el
estudio. Según el Estudio de la caracterización climática de Bogotá y cuenca alta del río
Tunjuelo “En Bogotá existen vientos generales y vientos locales, los primeros, son los de
influencia sinóptica que son los alisios, los cuales toman direcciones noreste y sureste en el
área de la ciudad y en el altiplano, estos traen consigo lloviznas, pues una vez entra la
influencia de este viento, las lluvias del primer período lluvioso (marzo, abril y mayo) cesan
del todo y las reemplazan las lloviznas sobre todo en los Cerros Orientales y en la ciudad a
lo largo de las estribaciones de la cadena montañosa que la enmarca” (IDEAM,2004).
Como se evidencia en el anexo 8, en la rosa de los vientos para la ciudad de Bogotá, la
dirección del viento con mayor porcentaje de velocidad proviene del noreste con una
frecuencia del 19 %, los vientos que llegan por el este también tienen influencia para la
ciudad con frecuencias del 14% , generando un arrastre de contaminantes de este hacia
oeste que llegan a la localidad de Chapinero que se encuentra ubicada en el oeste de la
ciudad, aumentando así la concentración de estos en la localidad. Adicionalmente, debido
a la ubicación de la localidad los vientos no circulan y predominan las calmas, generando
95
acumulación de contaminantes que posteriormente serán diluidos mediante un lavado
atmosférico dando lugar al fenómeno de la lluvia ácida.
En la figura 21 puede observar que los valores de velocidad del viento varían
aproximadamente entre 1 m/s y 2 m/s en las estaciones analizadas, sin embargo es posible
determinar que la diferencia de velocidades registrada entre cada estación es mínima, esto
se resalta más en los meses de octubre, noviembre y diciembre, a partir de la figura,
también es posible analizar que la estación que registra mayores velocidades de viento es
la estación de Usaquén y aquella con menores velocidades registradas es la estación Centro
de Alto Rendimiento, mientras que las estación que se encuentra ubicada en la zona de
estudio que es la estación Ministerio de ambiente no sobrepasa las velocidades máximas y
mínimas de las otras dos estaciones analizadas manteniendo velocidades que varían
aproximadamente entre los 1,2 m/s y 1,7 m/s.
Las estaciones Usaquén y Ministerio de Ambiente permiten apreciar de manera más notoria
la variación de velocidad a lo largo de los meses comprendidos entre septiembre y marzo,
periodo en el que se llevó a cabo el estudio, además presentan un comportamiento similar
hasta el mes de enero, donde a diferencia de la estación Usaquén, la estación Ministerio
de Ambiente registra una disminución de la velocidad del viento en enero que se extiende
hasta el mes de marzo mientras que en la estación Usaquén la velocidad del viento
incrementa en el mes de febrero y disminuye de igual forma para el mes de marzo, en
96
cuanto a las estación Centro de Alto Rendimiento los valores de velocidad registrados varían
entre 1,1 m/s 1,7 m/s aproximadamente, esta estación presenta un comportamiento
inverso de la velocidad del viento en comparación con las otras dos estaciones, en el primer
mes de estudio que corresponde a septiembre se evidencia que mientras las estaciones
Usaquén y Ministerio de Ambiente alcanzan uno de los valores más significativos de
velocidad del viento además de los valores registrados para el mes de febrero y diciembre,
la estación Centro de Alto Rendimiento registra uno de sus valores más bajos de velocidad
del viento igual que en el mes de febrero, la línea de tendencia de velocidad del viento para
esta estación es poco variable a lo largo del tiempo, en ella también es posible identificar
que al contrario de las otras dos estaciones, Centro de Alto Rendimiento presenta un
incremento en la velocidad del viento para el mes de enero, mientras que en este mes las
estaciones Min ambiente y Usaquén registran una caída de la velocidad, en el mes de marzo
también se evidencia, aunque con una variación mínima, que la velocidad tiende a
aumentar mientras que las otras estaciones presentar una disminución en la magnitud de
esta variable para dicho mes, la información proporcionada nos permite analizar que
aquellos periodos en los que ocurre con mayor frecuencia el fenómeno de la precipitación
son los mismos meses en los que se registra menor velocidad del viento, además se puede
determinar que la intensidad de velocidad del viento en todas las estaciones no pasaron de
ser vientos denominados ventolina o vientos suaves.
97
Según información del “Informe trimestral de calidad de aire de Bogotá” El sector con
menor magnitud de velocidad del viento corresponde a la Localidad de Chapinero. Los
mayores valores de velocidad del viento se encuentran en el sur de la ciudad. En general,
se observa un aumento en la velocidad del viento desde el nororiente hacia el sur de la
ciudad. (RMCAB, 2010).
Figura 21. Comportamiento de la velocidad del viento.
Fuente: Tomado y Adaptado de la base de Datos de las estaciones RMCAB de La Secretaria
Distrital de Ambiente
● USAQUÉN
Durante el periodo de estudio, predominaron los vientos de componente NE o SO (Noreste
o suroeste) como se observa en el anexo 9; en dicho periodo las velocidades del viento
oscilaron entre 0,5 y 2,1 m/s con una frecuencia del 47,7% de los datos registrados. Las
calmas (vientos de velocidades inferiores a 0,5 m/s) constituyeron el 30% de los datos y,
98
finalmente, las velocidades máximas alcanzadas estuvieron entre el rango de 3,5 y 5,7 m/s,
siendo estas 3,6% de los casos como se observa en la figura 21.
Para observar el comportamiento mensual de este parámetro se realizaron rosas de viento
mensuales disponibles en el anexo 9; los resultados indican predominancia del
desplazamiento del viento hacía la dirección WNN (Oeste – Norte – Norte). Estos vientos se
hacen más fuertes a partir de junio hasta octubre donde las velocidades del viento más
frecuentes aumentan de un rango de 0,5 - 2,1 m/s a 2,2 -3,6 m/s.
Históricamente en Bogotá los vientos fuertes inician en el mes de junio y se prolongan
hasta el mes de septiembre, caracterizados por ser fuertes y de temperaturas bajas
pertenecientes a alisios del sureste que se desplazan hacia la zona de confluencia
intertropical hacia la parte norte del país (López, 2012).
● LA CANDELARIA
El sector histórico de la localidad de La Candelaria está influenciado directamente por la
acción de los vientos alisios del noreste y sureste que confluyen en una sección del
trópico, conformando lo que se denomina la zona de confluencia intertropical.
De acuerdo a los registros de la estación Unisalle Centro, la dirección predominante del
viento durante el periodo comprendido entre el 21 de mayo y el 29 de julio es en sentido
este-oeste, con una frecuencia que oscila alrededor del 26% (anexo 10), debido a que
históricamente los vientos fuertes inician a partir del mes de junio y se prolongan hasta
99
el mes de septiembre y a que en esta época del año predominan los vientos alisios del
sureste que provocan un desplazamiento de la zona de confluencia intertropical hacia la
parte norte del país. Estos vientos se caracterizan por ser fuertes y fríos.
Las velocidades predominantes oscilan alrededor de 0.5 y 2.0 m/s (52.4%), seguida de
velocidades que fluctúan entre 2.0 y 3.5 m/s (20.5%). De igual manera, durante este
periodo no se presenta un número significativo de calmas ya que en términos generales
estas son más frecuentes en periodos con altas precipitaciones, motivo por el cual solo
presentó un valor 3.75%.
Cabe resaltar que durante el día la dirección predominante de los vientos es este-oeste,
mientras que en la noche predomina la dirección opuesta.
3.2. ANÁLISIS DE CALIDAD DEL AIRE.
En este componente se analizan las concentraciones de contaminantes asociados y
precursores de la formación de la lluvia ácida (Dióxido de Nitrógeno NO2 y Dióxido de Azufre
SO2), en las localidades de Chapinero, Usaquén y La Candelaria.
La información presentada se obtuvo a partir de los trabajos de grado: diagnóstico del nivel
de acidez en el agua lluvia, asociado a las condiciones climáticas presentes en la localidad 2
Chapinero (Sharon Núñez & María José Vásquez, 2019) y diagnóstico de las condiciones de
acidez en la lluvia y su relación con variables meteorológicas en la zona de piedemonte de
la cordillera oriental, localidad 1 - Usaquén – Bogotá (Angie Dorado & Ludy Forero, 2015).
100
Para la zona de la Candelaria se obtuvo la información del artículo: Diagnóstico de Lluvia
Ácida y Condiciones Meteorológicas Asociadas en el Barrio La Candelaria – Bogotá D.C.
(Víctor Leonardo López & Gabriel Herrera Torres, 2008). También del trabajo de grado:
Diagnóstico de lluvia ácida en el sector histórico de La Candelaria-Bogotá D.C. y sus efectos
sobre la fachada de la Catedral Primada de Colombia (Claudia Caucalí & Nathaly Ibarra,
2008).
Asimismo, se extrajo información de las bases de datos registrados en las Estaciones de
Calidad del aire de la Secretaría Distrital de Ambiente, la Red de Monitoreo de Calidad del
Aire de Bogotá (RMCAB),
3.2.1 DIÓXIDO DE NITRÓGENO.
● CHAPINERO
Las concentraciones representadas en la gráfica 18 se obtuvieron partir de los valores
promedios mensuales de concentración del Dióxido de Nitrógeno (NO2) en los meses de
septiembre a marzo, periodo en el que se llevó a cabo el muestreo, para el análisis de este
gas es importante resaltar que los valores máximos permisibles se tomaron de la Resolución
610 de 2010 donde se establece la norma de calidad del aire o nivel de inmisión, para todo
el territorio nacional en condiciones de referencia, esto teniendo en cuenta que la
resolución 610 de 2010 presenta niveles máximos permisibles de (NO2) para periodos de
tiempo de 24 horas, mismo periodo de tiempo en el que se analizará el Dióxido de azufre,
101
por esta esta razón y para efectos de analizar los dos contaminantes criterios en el mismo
periodo de tiempo se toma dicho valor de la resolución 610 de 2010, la comparación de la
norma con los datos de Dióxido de Nitrógeno se hace con valores de concentración
obtenidos a través de la media aritmética del grupo de valores para cada día con el que
cuenta cada mes.
La figura 22 representa la distribución temporal de la concentración del Dióxido de
Nitrógeno durante el periodo de estudio para la estación Centro de alto rendimiento que
cuenta con información completa para los seis meses de monitoreo y es una estación
cercana a la zona de estudio, el máximo permisible para el contaminante criterio Dióxido
de Nitrógeno es de 150 µg/m3 según la resolución 610 de 2010, a lo largo del periodo de
estudio que se extiende desde el mes de septiembre hasta marzo se observa que los
promedios mensuales de las concentraciones para este gas no exceden la norma, los niveles
de concentración registrados con valores más altos se encuentran en los meses de octubre,
noviembre y marzo con valores de 36 µg/m3 para octubre y noviembre y de 30 µg/m3 para
marzo, después de los meses de octubre y noviembre la serie presenta una caída en la
concentración del gas, siendo diciembre el mes con menor concentración de Dióxido de
Nitrógeno con valores de concentración promedio mensual de aproximadamente 4 µg/m3,
en Enero y Febrero los niveles de concentración aumentan hasta los 20 µg/m3 y 21 µg/m3
respectivamente.
102
Teniendo en cuenta que la formación de Dióxido de Nitrógeno (NO2) es dependiente de la
cantidad de Monóxido de nitrógeno (NO) que es emitido a la atmosfera principalmente
por procesos de combustión en vehículos con motor o plantas eléctricas, siendo así el NO2
un subproducto del NO al ser oxidado principalmente por la incidencia de la radiación solar
se puede empezar a observar en la figura 22 que aquellos meses en los que hubo mayor
concentración de NO2, aun así presentándose en valores bastante inferiores en
comparación con la norma, son octubre y noviembre, meses que teniendo en cuenta que
la radiación solar mensual , no son los periodos con niveles de irradiación más bajos pero
tampoco son los meses en los que se registró mayor intensidad solar.
Considerando que, la formación del (NO2) se da principalmente por fotolisis se esperaría
que los meses con mayor concentración de dióxido nitrógeno fueran diciembre y febrero
meses con mayor intensidad solar y que además corresponden a periodos secos, sin
embargo como lo dice Fernández y Galán (2006) “ La forma predominante del nitrógeno
oxidado, en las capas bajas de la atmósfera, depende de una serie de factores, tales como
la intensidad de la luz solar, temperatura, emisión de contaminantes, tiempo transcurrido
de dichas emisiones, etc.” a lo que se puede asumir que los valores de concentración en los
meses de octubre, noviembre y marzo se deben a factores principalmente de emisión por
parte de fuentes móviles que contribuyen a aproximadamente el 55% de las emisiones en
los centros urbanos y la generación de energía en un 22% según el informe de La
caracterización de la contaminación atmosférica en Colombia (s.f.), en el anexo 11 del
103
observatorio ambiental de Bogotá se observa la cantidad de vehículos automotores con
tipo de combustible a gasolina desde el año 2007 hasta el 2018 en donde se ve el gran
aumento que ha tenido el uso de vehículos a motor a lo largo de los años, sobrepasando
para el año 2018 los 2,200,000 vehículos a gasolina que se movilizan por las calles de la
ciudad, aumentando así los niveles de emisión para este contaminante.
Además de los factores mencionados anteriormente la formación de los Óxidos de
Nitrógeno que dan paso al contaminante secundario (NO2 ), también puede darse en
eventos nocturno, lo que podría ser otra explicación para la concentración registrada en los
meses de octubre, noviembre y marzo donde la hidrólisis juega un papel importante en la
formación química de los Óxidos de nitrógeno, además teniendo en cuenta que los meses
mencionados son característicos por presentar alta cantidad de lluvias, esto se puede
explicar ya que en los eventos nocturno o con poca presencia de luz el ( NO2 ) no es capaz
de foto disociarse, además de esto cuando el (NO2 ) interacciona con el (NO3 ), gas que se
forma durante la presencia de la luz solar cuando (NO2 ) reacciona con (O3) Ozono y también
reacciona con el agua es así cuando se genera el ácido nítrico (Fernández y Galán. 2006),
siendo el NO2 uno de los principales contaminantes que contribuye a la formación de la
lluvia acida.
En conclusión, la figura 22 no representa un comportamiento atípico del Dióxido de
Nitrógeno (NO2) durante el periodo de estudio, según (Behrentz y Gaitán, 2009) en su
104
artículo Evaluación del estado de la calidad del aire de Bogotá las concentraciones
registradas por la red de monitoreo para el contaminante (NO2) típicamente son inferiores
a los límites establecidos por la regulación ambiental local, que es lo que también se
evidencia para el periodo de estudio.
Figura 22. Distribución temporal de la concentración de dióxido de nitrógeno (NO2) para
los meses de muestreo. Fuente: Tomado y Adaptado de la base de Datos de las estaciones RMCAB de La Secretaria
Distrital de Ambiente.
En la figura 23, mostrada a continuación, se observa la concentración del contaminante
criterio Dióxido de Nitrógeno para los días en los que se registró que ocurrió el evento de
precipitación durante el periodo de estudio, los valores representados en la figura 23
corresponden al promedio aritmético para grupos de 24 valores horarios de concentración
del contaminante Dióxido de Nitrógeno, reportados por el equipo de la RMCAB para la
estación Centro de Alto Rendimiento, como se mencionó anteriormente y se evidencia
105
también en la línea de tendencia de la figura 23 para la concentración del Dióxido de
nitrógeno en los días con precipitación, los días que registran mayores valores de
concentración del contaminante se encuentran en los meses de octubre y noviembre,
meses que corresponden a periodos de lluvia para la ciudad de Bogotá y donde el
contaminante Dióxido de Nitrógeno (NO2) reacciona con el agua para formar ácido nítrico
y nitratos.
Las concentraciones más altas para los días de precipitación se registran en los primeros
días de los meses de octubre y noviembre con valores más altos de 60 µg/m3 para octubre
y de 59 µg/m3 para noviembre, valores que a pesar de ser los más representativos para
estos meses están por debajo de la norma aproximadamente en un 60%, en el mes de
Diciembre se observa una disminución notoria de la concentración de dióxido de nitrógeno
a lo que se podría atribuir el hecho de que en temporada de vacaciones la ciudad se despeja
del tráfico vehicular habitual y con esto se presenta una disminución en la concentraciones
de (NO2), registrando concentraciones que en teoría no afectan la salud pública. Si los
valores fueran comparados con la resolución 2254 de 2017, incluso para concentraciones
máximas permisibles de tiempo de exposición anual que corresponden a 60 µg/m3, ninguna
de las concentraciones promedio para cada mes excedería dicho valor.
106
Figura 23. Concentración de dióxido de nitrógeno (NO2) para los días con registro de precipitación.
Fuente: Tomado y Adaptado de la base de Datos de las estaciones RMCAB de La Secretaria
Distrital de Ambiente.
3.2.2 DIÓXIDO DE AZUFRE.
● CHAPINERO
Las concentraciones representadas en la figura 24 se obtuvieron partir de los valores
promedios mensuales de concentración del Dióxido de Azufre (SO2) en los meses de
septiembre a marzo, periodo en el que se llevó a cabo el muestreo, para el análisis de este
gas es importante resaltar que los valores máximos permisibles se tomaron de la Resolución
2254 de 2017 donde se adopta la Norma de Calidad del Aire Ambiente y se dictan otras
disposiciones, la resolución 2254 de 2017 presenta niveles máximos permisibles de Dióxido
107
de azufre (SO2) para periodos de tiempo de 24 horas con un valor de 50 µg/m3 , la
comparación de la norma con los datos de dióxido de ntrógeno se hace con valores de
concentración obtenidos a través de la media aritmética del grupo de valores para cada día
con el que cuenta cada mes.
La figura 24 representa la distribución temporal de la concentración del Dióxido de Azufre
durante el periodo de estudio para la estación Centro de Alto Rendimiento que cuenta con
información completa en los seis meses de monitoreo y la estación Usaquén donde se
tienen registros de la concentración de Dióxido de azufre a partir del mes de noviembre, se
hace el uso de los registros de concentraciones de estas estaciones por su cercana a la zona
de estudio.
Adicionalmente, a partir de esto, es posible evidenciar que los valores de concentración
promedio mensual registrados para el contaminante Dióxido de Azufre están muy por
debajo de los niveles máximos permisibles establecidos por la norma, en el caso de la
estación Centro de Alto Rendimiento el único mes que presenta un incremento en la
concentración es noviembre con una concentración de 10,8 µg/m3 aproximadamente, sin
embargo este valor aunque es el más representativo en los meses de estudio se encuentra
aproximadamente 78% debajo del máximo permisible que dicta la norma, mientras que el
resto de los meses para esta estación se encuentran entre los 3 µg/m3 y 5 µg/m3, en el caso
de la estación Usaquén las concentraciones promedio mensuales varían aproximadamente
108
de 1 µg/m3 a 3 µg/m3, con los valores de las concentraciones promedio mensuales
registrados se puede concluir que el contaminante tiene un bajo porcentaje de afectación
a la salud humana o al medio ambiente.
Teniendo en cuenta que el dióxido de azufre tiene su formación a través de procesos de
combustión del carbón y emisiones del petróleo cuando la molécula de azufre reacciona
con el Oxígeno se puede determinar que la localidad de Chapinero no está altamente
influenciada por industrias que puedan ser fuentes de emisión de dichos compuestos, sin
embargo la localidad es una zona con alto flujo vehicular que genera emisiones de este
contaminante altamente soluble en agua, se puede determinar que aquellos periodos en
los que hay mayor cantidad de eventos de precipitación como lo son los meses de octubre
y noviembre los aportes del dióxido de azufre (SO2) para formar el fenómeno de la lluvia
acida serán mayores ya que este compuesto (SO2) se oxida a trióxido de azufre (SO3) y
sulfatos, es así cuando el trióxido de azufre reacciona con la humedad da paso a la
formación de la lluvia acida a través de los Ácidos sulfúricos que se generan haciendo que
el pH de la lluvia disminuya y se depositen desde la atmosfera por deposición seca o
húmeda.
Según el informe del estado de calidad del aire en Colombia “el análisis histórico de las
concentraciones de Dióxido de azufre no ha excedido los 20 µg/m3 desde el año 2012 en
ninguna de las estaciones de monitoreo que han evaluado esta sustancia a nivel nacional”
109
(IDEAM, 2016, p. 65). Lo que permite evidenciar que los valores de concentración promedio
mensual registrados por las estaciones presentan comportamientos normales del
contaminante en cuestión.
Figura 24. Concentración dióxido de azufre (SO2) para los meses de muestreo. Fuente: Tomado y Adaptado de la base de Datos de las estaciones RMCAB de La Secretaria
Distrital de Ambiente.
En la figura 24 se observa la concentración del contaminante criterio dióxido de azufre para
los días en los que se registró el evento de precipitación durante el periodo de estudio, los
valores representados corresponden al promedio aritmético para grupos de 24 valores
horarios de concentración del contaminante reportados por el equipo de la RMCAB para la
estación Centro de Alto Rendimiento. Como se mencionó anteriormente los valores de
concentración de dióxido de azufre para la mayor parte del periodo de estudio no
representa valores que generen riesgo a la salud o medio ambiente por sus bajos niveles de
110
concentración registrados en la atmosfera, en la figura 24 se observa que para los días en
los que ocurrió el evento de precipitación la concentración promedio horaria de las 24 horas
del día para cada día en casi todo el periodo de estudio no presento variaciones, las
concentraciones en los días que se registró precipitación durante los seis meses no
sobrepaso de los 10 µg/m3 a excepción de los días en los que se registró precipitación
desde el 3 de noviembre del 2018 hasta el 8 de noviembre de 2018, donde se observa que
el contaminante tiene un incremento de su concentración alcanzando valores de
concentración un poco por encima de los 30 µg/m3, sin embargo este valor esta un 60%
por debajo de lo establecido por la normativa nacional.
De acuerdo con los registros de la RMCAB y según los resultados referentes a las violaciones
de la norma de calidad del aire expresados en términos de la métrica IPE, en Bogotá no se
representa un problema de contaminación del aire para Dióxido de azufre (SO2), las
concentraciones atmosféricas rara vez superan la norma anual, lo mismo ocurre para la
norma diaria. (Behrentz y Gaitán, 2009)
111
Figura 25. Concentraciones de dióxido de azufre (SO2) para los días con registro de
precipitación. Fuente: Tomado y Adaptado de la base de Datos de las estaciones RMCAB de La Secretaria
Distrital de Ambiente
3.3 COMPORTAMIENTO DE LA LLUVIA ÁCIDA.
3.3.1 CONSIDERACIONES PREVIAS
A continuación, se citan los valores de referencia que se tuvieron en cuenta a lo largo de la
investigación para la interpretación de los resultados de pH, acidez, nitratos y sulfatos
obtenidos en el Centro Tecnológico de Ambiente y Sostenibilidad.
112
Tabla 2. Valores de referencia de lluvia ácida.
PARÁMETRO DESCRIPCIÓN
pH
pH > 5,6 Lluvia no ácida
4,7 < pH ≤ 5,6 Lluvia ligeramente ácida
4,3 < pH ≤ 4,7 Lluvia medianamente ácida
pH ≤ 4,3 Lluvia fuertemente ácida
Concentración de iones nitrato 0,4 < NO-3 < 2,0 mg/L
Concentración de iones sulfato 2,0 < SO-24 < 8,0 mg/L
Fuente: Tomado y adaptado de IDEAM, 2007.
3.3.2 COMPORTAMIENTO TEMPORAL DEL FENÓMENO DE LLUVIA ÁCIDA.
● CHAPINERO
Con el fin de observar la distribución temporal del pH y la concentración de iones que
aportan acidez a la lluvia, se generaron gráficas por punto de monitoreo en la cual se
observan los límites de pH, SO4 y NO3 con respecto a los valores definidos en la tabla 3.
De esta forma, es posible identificar los días en los cuales se presentaron eventos de
precipitación con carácter ácido a partir de los valores pH medidos In-Situ y la concentración
de iones en cada una de las muestras que se relacionan con el valor de acidez (mg CaCO3
/L) analizado en el Centro tecnológico de ambiente
113
3.3.2.1 ANÁLISIS TEMPORAL - CHICÓ NORTE
Figura 26. Distribución temporal del pH en Chico Norte.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
● Concentración de iones nitrato y sulfato en Chicó Norte.
Figura 27. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la
lluvia – Chico Norte. Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
114
Teniendo en cuenta la figura de distribución temporal del valor de pH en el punto de
monitoreo Chico Norte (figura 26), se determinó que durante ocho (8) días de los seis (6)
meses del proyecto se presentaron eventos de precipitación de carácter ligeramente ácido
alcanzando valores de pH hasta de 5,33 y 23 mg CaCO3/ L de acidez.
Como se puede observar en el anexo 12, las precipitaciones con carácter ligeramente ácido
se presentaron en su gran mayoría durante el horario día, es decir, entre las 7:01 am y las
7:00 pm.
Durante el día 14 de octubre de 2018 el lavado de la atmósfera inicio en las horas de la
noche y continuó hasta el 15 de octubre de 2018, día en el cual se presentaron los valores
de pH más bajos para este punto de monitoreo.
A partir del anexo 12 es posible identificar que la concentración de iones sulfato y nitrato
durante los días en que se presentaron eventos de precipitación ácida se encuentran entre
los valores de referencia de este fenómeno. Por tal motivo, es de gran importancia analizar
las posibles fuentes precursoras de dichos contaminantes en el punto de monitoreo Chico
Norte.
De acuerdo con la ubicación de este punto de monitoreo (entre la Cra. 15 y la Cra. 11) y
dado el horario en el cual se presentaron los eventos de lluvia, se establece una relación
entre las emisiones atmosféricas de fuentes móviles, puesto que en estos horarios se
115
presenta un alto flujo vehicular a bajas velocidades, lo cual se relaciona directamente con
la concentración de iones (SO4) y (NO3), que a su vez son los que aportan acidez a la lluvia.
En las figuras 24, 25, 26 y 27 se observan las concentraciones de dióxido de nitrógeno y
dióxido de azufre respectivamente, emitidas a la atmosfera que de acuerdo con la
información meteorológica obtenida de la Secretaria Distrital de Ambiente, dicha
información comparada con el comportamiento temporal del fenómeno de lluvia ácida,
arrojo por resultado que durante el día que se obtuvo el valor más bajo de pH registrado
para Chico Norte, no se excedió el límite máximo permisible, no obstante se evidencia un
aumento en la concentración de dióxidos de azufre con respecto a días anteriores, lo que
concuerda con los resultados obtenidos en el CTAS durante ese día, en donde se registra el
valor de SO4 más alto durante los seis (6) meses para el punto de Chico Norte.
116
3.3.2.2 ANÁLISIS TEMPORAL VIRREY
Figura 28. Distribución temporal de pH - Virrey. Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
Figura 29. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la
lluvia - Virrey. Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
117
En el transcurso de los seis (6) meses de monitoreo en la estación ubicada en Virrey se
registraron trece (13) días en los cuales se presentaron eventos de precipitación que se
clasifican como lluvias de carácter ligeramente ácido, en el anexo 13, se muestra un
resumen de los datos obtenidos en el laboratorio e In-Situ de las fechas mencionadas
anteriormente:
Como se observa en el anexo 12, los eventos de precipitación registraron valores de pH
hasta de 5,12 y 24 mg CaCO3 / L de acidez, de igual forma, el 61,5 % de las lluvias se
presentaron en el horario día mientras que el 38,5 % en horario noche.
Dada la proximidad del punto de monitoreo Virrey con la autopista norte, identificada como
una de las principales arterias vehiculares de la ciudad de Bogotá, y por consecuente, una
de las principales fuentes de emisión de dióxidos de azufre por el flujo de vehículos diésel,
tales como camiones, camionetas, buses y volquetas.
Durante los últimos tres días citados en el anexo 13, se asocia la alta concentración de iones
(SO4) en las muestras recolectadas y analizadas en el CTAS, al aumento de concentraciones
registradas por la Secretaria de Ambiente, que a su vez se relaciona con la alerta amarilla
que declaró la alcaldía mayor de Bogotá en todo el territorio de la capital por contaminación
en el ambiente y alerta naranja en todo el suroccidente de la ciudad, durante la semana del
18 de febrero correspondiente al sexto (6) de monitoreo de la presente investigación.
118
3.3.2.3 ANÁLISIS TEMPORAL CASA GÓMEZ CAMPUZANO
Figura 30. Distribución temporal del pH - Casa Gómez Campuzano. Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
Figura 31. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia - Casa Gómez Campuzano.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
119
A partir de las figuras 30 y 31 es posible observar el comportamiento de la precipitación
durante los seis (6) meses de la investigación, en donde se identificaron trece (13) eventos
de carácter ligeramente ácido, en donde se obtuvieron valores de pH hasta de 5,23.
En el anexo 12, se presentan los resultados de laboratorio e In-Situ en los días que tuvo
lugar este fenómeno de lluvia ligeramente ácida con el objetivo de observar el
comportamiento de los iones NO-3 y SO-
4 que aportan acidez a la misma.
El 57,1 % de las precipitaciones de carácter ligeramente ácido tuvieron lugar en el horario
día y el 42,9 % restante en el horario noche, adicionalmente, se presentaron valores de pH
hasta de 5,23 y 20 mg CaCO3 /L.
Mediante el anexo 13 es posible identificar que el principal ion que aporta acidez a la lluvia
es el (SO4-) puesto que registra los valores más altos, sin embargo, la concentración de
(NO3-) en las muestras de agua analizadas se encuentra entre los valores de referencia de
la lluvia ácida.
Dichas concentraciones se asocian directamente a las emisiones de flujo vehicular a las
cuales es susceptible el punto de monitoreo Casa Gómez Campuzano por su proximidad a
la Carrera Séptima y la Avenida Carrera 11, aumentando directamente la acidez de las
muestras y por lo tanto disminuir el pH de estas.
120
3.3.2.4 ANÁLISIS TEMPORAL UNIVERSIDAD DE LA SALLE – CHAPINERO
Figura 32. Distribución temporal del pH - Unisalle Chapinero.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
Figura 33. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la lluvia - Unisalle Chapinero.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
121
Durante ocho (8) días de los eventos de precipitación registrados en los seis (6) meses de
monitoreo en la estación de la Universidad de La Salle, se presentaron lluvias con carácter
ligeramente ácido, las cuales se citan con mayor detalle en el anexo 14.
Con base en el anexo 14, se puede establecer que el 50% de los eventos de precipitación se
presentaron en el horario día y el otro 50% en el horario noche, sin embargo, los valores
más bajos de pH se registran el 14 de noviembre en horario día tras un lavado atmosférico
que inició desde la noche del 13 de noviembre de 2018.
De igual forma las concentraciones de los iones (SO4) y (NO3) muestran una relación
inversamente proporcional con el pH y directamente proporcional con la acidez, dando
lugar a que los sulfatos son los principales precursores de este fenómeno de lluvia acida
debido a su alta concentración en las muestras recolectadas durante estos días.
122
3.3.2.5 ANÁLISIS TEMPORAL CALLE 45
Figura 34. Distribución temporal del pH – calle 45.
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
Figura 35. Distribución temporal de la concentración de iones que aportan acidez a la
lluvia – calle 45. Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
123
En el punto de monitoreo, Calle 45 se presentaron cinco (5) eventos de precipitación de
carácter ligeramente ácido y uno (1) de carácter mediamente ácido, tal y como se observa
en el anexo 8.
De acuerdo con el anexo 15, si bien la concentración de sulfatos no es tan alta comparado
con otros puntos de monitoreo, se encuentra entre los valores de referencia de lluvia acida
citados en la tabla 3.
Adicionalmente, el día 14 de noviembre de 2018 se registra un evento de precipitación de
carácter medianamente ácido con un valor de pH de 4,74 y acidez de 25 mg CaCO3 /L
asociados directamente a la alta concentración de iones (NO3) y (SO4), posiblemente
asociada a la cercanía del punto de monitoreo con la Avenida Caracas en donde transitan
vehículos a base de diésel y la flota transmilenio.
Lo cual se relaciona con los datos de la Secretaria de Ambiente representados en la gráfica
18 en donde se observa un aumento significativo en la concentración de Dióxido de
nitrógeno para el 14 de noviembre de 2018.
● USAQUÉN
Análisis fisicoquímico
Consideraciones previas. Los eventos ácidos en la precipitación fueron graficados teniendo
en cuenta los valores mínimos, cuartil 1, cuartil 2 (mediana), cuartil 3 y valores máximos de
124
los datos mensuales por cada estación monitoreada. Aunque los valores atípicos mínimos y
máximos pueden representar la incertidumbre de medida, incertidumbre típica o
incertidumbre de calibración de los equipos utilizados, son tenidos en cuenta debido a la
posibilidad de representar la concentración o dispersión del contaminante por medio de
dinámicas particulares de la atmósfera o de fenómenos naturales ocasionales que, como es
de esperarse, inciden en el comportamiento típico de los parámetros.
Comportamiento del pH. En el anexo 17 se especifica el número de mediciones por cada
estación. La franja gris indica que el mayor número de mediciones fue hecho en noviembre.
Figura 36. Dispersión de las mediciones de pH en precipitación durante el 2015-usaquen.
Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Los registros de pH obtenidos de las diferentes estaciones presentaron una mediana de 6,5
para este parámetro. Para la totalidad de los datos se presentaron valores que oscilaron
entre 4,3 y 8,1, cruzando el umbral de acidez establecido para la lluvia común, inclusive
eventos inusualmente ácidos (pH>5.6) llegaron a constituir el cuartil 3 de las mediciones
125
mensuales en mayo, en otras palabras, el pH 4,3 fue detectado en el primer 75% de los
datos como se puede observar en las gráfica 31, los niveles de acidez extremos (pH de 4,3
und) fueron detectados en las estaciones Universidad El Bosque y Universidad de La Salle.
Los valores atípicos mínimos que representan niveles inferiores de pH aritméticamente
distantes a la regularidad de la distribución mensual fueron observados para la estación
CEPCAM (julio), Universidad El Bosque (noviembre) y Universidad de La Salle (octubre y
noviembre).
Durante el periodo seco la distribución de datos tendió a ser más estrecha, no precisamente
por frecuencia de datos sino por ausencia de estos (si disminuye el número de datos
disminuye la posibilidad de datos distantes).
Concentraciones de nitratos. En el anexo 18 especifica el número de mediciones mensuales
por estación, la franja gris indica que el mayor número de mediciones fue hecho en
noviembre.
Las concentraciones de nitratos para la red de monitoreo presentaron una mediana de 4,3
mg NO3-/L. La caracterización fisicoquímica de las muestras reveló concentraciones que
oscilaron entre 0,6 y 7,8 mg NO3-/L con un máximo atípico de 9,4 mg NO3
-/L detectado en
la estación CEPCAM y 8,4 mg NO3-/L detectado en la estación Universidad El Bosque, ambas
mediciones corresponden a noviembre como se puede observar en las figuras 17 y 18.
126
Se observó un apiñamiento de datos en comparación a la distribución general para los
meses de julio y agosto en todas las estaciones, especialmente en Fundación Santa Fe y
CEPCAM alrededor de 4,5 y 6,8 mg NO3-/L, lo cual coincide con los meses de menor
precipitación de la época de estudios (gráficas 36 y 37).
Las distribuciones más amplias de las mediciones del ion nitrato fueron registradas en el
mes de abril para las estaciones Fundación Santa Fe, CEPCAM y Universidad El Bosque
(figuras 37, 38 y 39).
Figura 37. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación
durante el 2015 - estación fundación santa fe. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
127
Figura 38. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación
durante el 2015 - estación cepcam. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Figura 39. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación
durante el 2015 - estación universidad el bosque. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
128
Figura 40. Dispersión de las concentraciones de nitratos detectadas en la precipitación
durante el 2015 - estación universidad de La Salle. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Concentraciones de sulfatos.
En el anexo 19 se especifica el número de mediciones mensuales por estación, la franja gris
indica que el mayor número de mediciones fue hecho en noviembre.
Las concentraciones de sulfatos para la totalidad de las mediciones en la zona de estudio
presentaron una mediana de 1,0 mg SO4-2/L. Las pruebas de laboratorio revelaron
concentraciones entre un rango de 1 a 10 mg SO4-2/L.
Los valores máximos típicos fueron detectados durante abril en las estaciones Fundación
Santa Fe, CEPCAM, Universidad El Bosque y Universidad de La Salle; los valores atípicos
máximos se hicieron más frecuentes en el segundo periodo de lluvias como se puede
observar en las figuras 41, 42, 43 y 44.
129
Análogamente a las concentraciones de nitratos, durante los meses de julio y agosto se
presentaron distribuciones estrechas que representan para el caso de estudio ausencia de
datos dada la escasez de lluvia.
Para la medición de sulfatos de la muestra del 16 de abril de 2014 se detectó una
concentración de 114 mg SO4-2, lo cual sobrepasa 5 veces el límite de valor típico mayor
para dicho parámetro, por lo cual se presume como muestra alterada o falla técnica del
equipo, de modo tal que no fue tenida en cuenta en el análisis estadístico.
Finalmente, cabe resaltar que, en comparación a las concentraciones de sulfatos, las
concentraciones de nitrato durante el tiempo estudio se presentaron en mayor proporción
en las muestras obtenidas.
Figura 41. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación
durante el 2015- estación fundación santa fe. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
130
Figura 42. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación
durante el periodo de estudio - estación cepcam. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Figura 43. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación
durante el periodo de estudio - estación universidad el bosque. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
131
Figura 44. Dispersión de las concentraciones de sulfatos detectadas en la precipitación
durante el periodo de estudio - estación universidad de La Salle. Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
Aproximación al escenario de formación. Los resultados del análisis estadístico indican
que, aunque la lluvia ácida no es un fenómeno frecuente dado que la mediana del pH para
todas las estaciones fue de 6,5, sí existen dentro de los valores típicos eventos ácidos
detectados principalmente en mayo.
Para la determinación de la fuente de contaminación que da paso a dichos eventos es
esencial observar la variación del pH como parámetro principal indicador de acidez de la
lluvia. Establecer correlaciones de tipo lineal podría ser insuficiente para entender la
relación pH –Concentración de nitratos y pH – Concentración de sulfatos si se tiene en
cuenta que el pH es un factor experimental logarítmico, que precisa anticipadamente una
relación de 100:1; es decir, un aumento de cien iones libres de hidrógeno (H+) significarán
el aumento de una unidad de pH. Adicionalmente es importante tener en cuenta que la
132
composición atómica del ácido sulfúrico (H2SO4) es un mayor aportante de acidez que el
ácido nítrico (HNO3), dado el doble potencial para ceder un ion hidrogeno en el primer
compuesto. Algunos autores inclusive afirman que la responsabilidad de la disminución del
pH por sulfatos es un 70% y por nitratos un 30% (Salgado). Por último, la lectura del pH de
la lluvia se ve contrarrestada por la suspensión del material particulado proveniente de la
erosión de las zonas sin revestimiento de los cerros orientales (sea por usos del suelo como
explotación de canteras o la erosión normal que sufre cualquier superficie expuesta al aire
libre), dado que, como se mencionaba en el marco referencial, la unidad de montaña se
compone de areniscas cuarzosas y arcillolitas cuya estructura química incluye carbonatos
de calcio (CaCO3) que al contacto con la lluvia y en presencia de dióxido de carbono CO2
forman ácido carbónico operando como solución buffer, estabilizando el pH de la lluvia con
dióxido de carbono presente en la lluvia (Mayagüez, 2015), cómo se observa a
continuación.
CO2 + H2O ---> H2CO3 + 2CaCO3 ---> 2Ca + 2HCO3
Los resultados en las gráficas de concentraciones de nitratos en las diferentes estaciones
exponen medianas de concentraciones de NO3 superiores a los de SO4-2 durante el periodo
de estudio. Una aproximación a la razón por la cual las concentraciones de nitratos superan
a las concentraciones de sulfatos en la precipitación, hace primordial tener en cuenta el
significado de los cerros orientales en materia de estudio ambiental en Bogotá, cuya
Ecuación 3. Formación de ácido carbónico operando con solución buffer.
133
presencia además de constituir una barrera geográfica, actúa directamente como un factor
modificador de las condiciones climáticas de la franja oriental de la ciudad y,
consecuentemente, con las dinámicas fisicoquímicas de la atmósfera.
El micro contexto de la zona de estudio indica que el piedemonte de los cerros orientales
está rodeado de algunos de los más importantes corredores viales de la ciudad: Av. Carrera
Séptima y Av. Carrera Novena, lo cual implica, como es de esperarse, grandes volúmenes
de vehículos transitando todos los días.
Estudios de movilidad realizados en la Carrera Séptima indican, por ejemplo, que para el
2010 de los 2.000 vehículos que transitan en horas pico en la mañana, cerca de 1.200 son
automóviles privados y 500 son autobuses públicos, de los cuales aproximadamente el
99,6% y 23,6% funcionan con gasolina, respectivamente (Secretaría de Movilidad, 2011).
En adición a la gran afluencia vehicular, en las horas de tránsito pico hay desbordamiento
de la capacidad vial, que sumado al incremento de usuarios da como resultado aumento en
la accidentalidad, lo cual además de tener efectos sociales también tiene efectos
ambientales debido a la disminución de velocidad con respecto a la velocidad promedio
esperada (Romero, 2011), pues implica la prolongación de los motores en funcionamiento
y el esfuerzo adicional del motor en el ejercicio freno – arranque – freno, aumentando la
producción de monóxido de nitrógeno y dando paso a la reacción formadora del fenómeno.
134
Pero como se exponía al inicio de la discusión, la contaminación atmosférica puede
atenuarse o intensificarse dependiendo del escenario meteorológico, el cual funciona como
complemento o catalizador de la reacción química. Teóricamente, los meses de menor
nubosidad pueden incidir en una mayor producción de óxido nitroso debido a la influencia
de la radiación ultravioleta.
NO2 + hv ---> NO + O
Pero la producción de ácido nítrico en la atmósfera no sólo depende de la formación de
óxido nitroso, sino también de la disponibilidad de agua en la atmósfera o humedad para
formar el ácido:
NO2 + hv ---> NO + O (4)
La concentración o dispersión de la polución vehicular de los grandes corredores
vehiculares circundantes depende del desplazamiento del viento y su velocidad, entre otros
parámetros.
Dada uno de los escenarios meteorológicos que da paso al fenómeno con base en los
parámetros estudiados, es razonable que el primer periodo lluvioso sea un escenario
apropiado para el mayor número de eventos ácidos: los meses de mayor pluviosidad
corresponden al segundo periodo lluvioso del año, no obstante, en junio (periodo seco) se
registró el aumento de la velocidad del viento hacía el rango de 2,2 a 3,6 m/s; dicha
Ecuación 4. Radiación ultravioleta.
135
velocidad se mantiene hasta diciembre y su dirección es WNN, lo cual indica un
desplazamiento de la contaminación local hacía el valle de la ciudad como se observa en el
anexo 20. En el primer periodo de lluvias la velocidad del viento se registra entre 0,5 y 2,1
m/s, el lavado atmosférico y la humedad relativa del aire (entre 55 y 65%) permiten que la
reacción ocurra y se registré en los alrededores de los corredores viales, donde fue hecho
el estudio.
La velocidad del viento inferior a la del segundo periodo lluvioso también implica una
erosión menor de los cerros, por lo cual podría disminuir el material particulado compuesto
por carbonatos de calcio. En la época seca la producción de óxido nitroso podría aumentar
dada la estimulación de su formación causada por la radiación ultravioleta mayor en cielos
despejados, sin embargo, la baja disponibilidad de agua en la atmósfera implica la
concentración de dichos contaminantes en la atmósfera. Finalmente, teniendo en cuenta
las características de movilidad, es posible afirmar que la variación de acidez en la lluvia no
necesariamente está asociada a una variación intra-anual de producción de óxidos de
nitrógeno, sino un cambio del escenario meteorológico.
136
● LA CANDELARIA
Comportamiento del pH. Las lluvias ácidas (pH < 5.6) se presentaron en mayor cantidad
y frecuencia durante la temporada lluviosa (anexo 1), comprendida por los meses de
marzo, abril y mayo, específicamente en marzo, mes en el que los valores de pH oscilaron
entre 4.2 y 8.5 (figura 13, tablas 4 y anexo 1).
Los bajos valores de pH de los eventos mencionadas se pueden atribuir al poco lavado
atmosférico del periodo anterior (primer periodo seco), ya que las lluvias fueron
ocasionales y sectorizadas. Además, se presentaron cielos despejados que permitieron
alcanzar altos niveles de insolación que favorecieron los fenómenos de inversión térmica,
en la cual una espesa capa de contaminantes se encuentra próxima a la superficie
terrestre, y a su vez aumenta las reacciones de foto disociación responsables de la
excitación de los óxidos de azufre y de nitrógeno.
Las condiciones climatológicas anteriormente mencionadas incrementan la acumulación
de SO2, NOx y CO2 proveniente del alto flujo automotor que circula a bajas velocidades y
en forma continua por las principales vías de la localidad. Estos contaminantes reaccionan
con el vapor de agua formando ácidos, que se disocian en el agua lluvia, aumentando la
concentración de iones hidronio que provoca la disminución de los valores de pH.
137
Tabla 3. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de pH.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
Por el contrario, las lluvias con los valores de pH más altos se registraron en el segundo
periodo seco en el que fluctuaron entre 4.1 y 8.5, presentándose lluvias ácidas de forma
esporádica; a diferencia del primer periodo seco en el cual los valores de pH oscilaron
entre 4.2 y 7.3, siendo más frecuentes los eventos con características ácidas (figura 45,
46 y tabla 4).
La diferencia en el comportamiento del pH en las lluvias de estos dos periodos se puede
atribuir a la constante lavado atmosférico registrado durante el periodo lluvioso y al inicio
de la temporada de fuertes vientos que caracterizan la segunda temporada seca.
138
Figura 45. Distribución espaciotemporal de la lluvia en los meses de enero y julio de 2008.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
Figura 46. Segundo periodo lluvioso.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
139
Figura 47. Segundo periodo seco.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
En términos generales las lluvias ácidas fueron más frecuentes en el día durante el
periodo lluvioso y el segundo periodo seco; mientras que durante la primera temporada
seca se presentaron con mayor frecuencia en la noche.
3.3.3 CONCENTRACIÓN DE IONES NITRATO.
Las mayores concentraciones de este ion se registraron en las lluvias del primer periodo
seco, en las cuales fluctuaron entre 0.9 mg NO3-/L y 7.9 mg NO3
-/L , debido a las fuertes
oscilaciones de la temperatura en el transcurso entre el día y la noche que favorecieron
la acumulación de una espesa capa de contaminantes cerca de la superficie de la tierra,
los cuales aumentaron su reactividad por el incremento de las horas de insolación que se
presentaron durante este periodo.
140
Figura 48. Distribución espaciotemporal de la concentración de nitratos en enero y julio
de 2008. Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
Figura 49. Periodo lluvioso.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
141
Figura 50. Segundo periodo lluvioso.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
A medida que las lluvias se incrementaron en frecuencia y magnitud (temporada lluviosa)
la concentración de nitratos disminuyó progresivamente, presentándose eventos con
concentraciones altas (10.3 mg NO3-/L y 8.3 mg NO3
-/L) en marzo, debido a los bajos
porcentajes de humedad del periodo seco, que ocasionaron un incremento de la
acumulación de estos iones en la atmósfera, los cuales fueron precipitados por las lluvias
de marzo (figura 49).
Mientras que en los eventos registrados en abril y mayo las concentraciones decrecieron
respecto a las del mes anterior, oscilando entre 0.6 mg/L y 6.6 mg/L, ya que a medida que
el lavado atmosférico fue mayor, la dilución de estos iones aumentó y su permanencia en
la atmósfera se hizo menor, provocando que las lluvias ácidas (0.4 mg/L<NO-3<2 mg/L) se
registraran en forma esporádica (figura 53).
142
Por el contrario, durante el segundo periodo seco (junio y julio) las concentraciones
aumentaron levemente respecto a las registradas durante el periodo anterior,
presentando fluctuaciones entre 0.3 mg NO3-/L y 5.4 mg NO3
-/L (anexo 13 y 14), ya que
las lluvias se presentaron de manera más leve y sectorizadas lo cual provocó que las
concentraciones aumentaran considerablemente respecto a las registradas en el periodo
lluvioso (figura 50).
Cabe resaltar que, aunque las concentraciones que presentaron las lluvias registradas
durante este periodo fueron inferiores a las registradas durante el primer periodo seco,
de acuerdo con los valores de referencia del IDEAM, el mayor número de lluvias ácidas se
presentan en este periodo, ya que no excedieron los 2 mg NO3-/L y no fueron inferiores a
0.4 mg NO3-/L.
Tabla 4. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de nitratos.
Fuente: tomado y adaptado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
De acuerdo con las concentraciones registradas durante el periodo de estudio las lluvias
ácidas se presentaron con mayor frecuencia en la noche, lo cual se debe a la disminución
del tráfico vehicular que propicia la disminución de las emisiones, que permanecen en
143
zonas cercanas a la superficie debido al aumento de la temperatura y humedad relativa
respecto al día (tabla 5).
Comportamiento de los iones sulfatos.
La concentración de iones sulfato presentó un comportamiento similar a la de los nitratos,
debido a que las mayores concentraciones se registraron en el primer periodo seco,
además, de acuerdo con los valores de referencia establecidos por el IDEAM (2.0 mg/L -
8.0 mg/L), en esta temporada se registraron con mayor frecuencia lluvias con
características ácidas, en las cuales la concentración fluctuó entre 1.0 mg SO4-2/L y 12.0
mg SO4-2/L (anexo 3).
Esta condición es resultado de la atmósfera seca que caracterizó este periodo (humedad
inferior al 78%), con un número poco significativo de lluvias y altas horas de insolación,
que favorecieron la acumulación de contaminantes e inversiones térmicas como se
mencionó en la sección 6.4.3, que se disociaron y precipitaron en forma de iones sulfato
al registrarse las lluvias (figura 50 y tabla 5).
144
Tabla 5. Distribución temporal de las lluvias de acuerdo con los valores de referencia de sulfatos.
Fuente: tomado y adaptado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
En el periodo lluvioso el número de lluvias ácidas disminuyó respecto a las que se venían
presentando en el periodo anterior (enero-febrero), ya que registraron concentraciones
que oscilaron entre 0.0 mg SO4-2/L y 16.0 mg SO4
-2/L. En esta época la concentración de
iones sulfato disminuyó conforme la humedad y la frecuencia e intensidad de las lluvias
aumentó, ya que el incremento de las lluvias implica un lavado continuo de la atmósfera
y por ende menores concentraciones; asimismo, la reducción de las horas de insolación
disminuye la ocurrencia de las reacciones de foto disociación de las especies sulfurosas
(figura 50 y anexo 17, 18 y 19).
145
Figura 51. Distribución espaciotemporal de la concentración de sulfatos de enero y julio
de 2008. Fuente: tomado y adaptado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
Figura 52. Periodo lluvioso.
Fuente: tomado y adaptado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
146
Figura 53. Segundo periodo lluvioso.
Fuente: tomado y adaptado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
En la segunda temporada seca se registró el menor número de lluvias ácidas de todo el
periodo de estudio, ya que las concentraciones de este ion oscilaron entre 0.0 mg /L y
39.0 mg/L. Las lluvias ácidas se presentaron de forma esporádica y sectorizada en la
localidad, como resultado del considerable aumento de los vientos, presentan una
dirección predominante oriente-occidente, es decir, de los Cerros Orientales hacia la zona
occidental de la ciudad en el día y en sentido contrario en la noche; lo cual genera el
barrido de los contaminantes que sumado al efecto de cortante del viento incrementó la
acumulación de contaminantes en la zona de estudio en el día mientras que en la noche
los contaminantes provienen de la zona industrial de la ciudad (figura 53 y anexo 13 y 14).
En términos generales el mayor número de lluvias ácidas se registró en el horario nocturno
en los dos periodos secos y en el día en la temporada lluviosa.
147
CAPÍTULO 4.
CONCLUSIONES.
Analizados los resultados obtenidos en el periodo de estudio (2011-2019), y en la
investigación de las condiciones meteorológicas en las localidades de Chapinero, Usaquén
y La Candelaria se pudo concluir:
Las lluvias registradas en las estaciones Ministerio de Hacienda y Crédito Público y Casa de
Poesía Silva presentaron con mayor frecuencia valores de pH inferiores a 5,6 y mayores
concentraciones de iones nitrato y sulfato que las registradas en las estaciones restantes,
hecho que puede ser atribuido a la presencia de un alto flujo vehicular que circula a bajas
velocidades y se encuentran rodeadas por escasa vegetación; mientras que en sectores con
características opuestas a las anteriores, estas lluvias se registran en forma esporádica,
predominando en ellas condiciones de pH normal.
Durante los primeros meses del año los valores de pH presentan sus menores valores, (entre
5,5 y 5,9), lo que le atribuye una ligera acidez a la lluvia; esto es debido a que las pocas
precipitaciones que caen arrastran compuestos químicos, aerosoles y otras partículas
suspendidas en el aire que se han acumulado durante el denominado climatológicamente
el primer periodo seco del año.
Las lluvias ácidas se registraron con mayor frecuencia durante las horas de la noche,
debido la influencia del fenómeno de cortante del viento, responsable de que este
148
parámetro presente una dirección oriente-occidente en el día y en las noches sufra un
efecto envolvente que modifica su dirección (occidente-oriente), produciendo el arrastre
de gases contaminantes procedentes del occidente de la ciudad hacia la zona de estudio.
Las bajas concentraciones de iones nitrato y sulfato son favorecidas por la disminución de
la insolación presentada en el periodo lluvioso que disminuye los procesos de foto
disociación que generan especies reactivas responsables del inicio de las reacciones que
originan la lluvia ácida, aunque en las temporadas en que se registran altos porcentajes de
humedad aumentan las reacciones de los dióxidos de nitrógeno y azufre en fase acuosa, ya
que las moléculas de vapor de agua actúan como núcleos de condensación, que favorecen
las reacciones de estos gases contaminantes.
La zona de estudio presenta un régimen bimodal definido por el paso de la zona de
confluencia intertropical por el centro del país en dos momentos del año, el primero cuando
se desplaza en sentido sur-norte, entre los meses de abril y mayo, propiciando el primer
periodo lluvioso y, el segundo cuando retorna hacia el sur en los meses de octubre y
noviembre.
El sector cercano a la estación Unisalle Centro presenta temperaturas superiores a las
registradas en la estación El Venado del Oro (piedemonte); debido a que se encuentra
rodeada por construcciones en concreto y está sometida a la influencia de las actividades
antrópicas que elevan sustancialmente la temperatura.
149
De los datos obtenidos por las estaciones Puente Aranda, IDRD y Ministerio de Ambiente,
Vivienda y Desarrollo territorial que integran la Red de Calidad del Aire de Bogotá se
encontró que en ninguno de los meses analizados es superado el límite permisible de
dióxido de nitrógeno y azufre en 24 horas, establecido por la resolución 601 de 2006.
El eventual carácter ácido de la lluvia en la zona de estudio se atribuyó principalmente a la
reacción de óxido nitroso producido por fuentes móviles que circulan por los grandes
corredores como viales como Avenida Carrera Séptima y Avenida Carrera Novena,
principalmente en horas pico, esta acidez probablemente es atenuada por el efecto buffer
del arrastre de carbonatos de calcio de los cerros orientales por la lluvia.
150
CAPÍTULO 5.
RECOMENDACIONES.
● Se recomienda continuar este tipo de estudios incluyendo un mayor número de
estaciones de muestreo de lluvia ácida, con el fin de tener una mayor cobertura de
las localidades estudiadas (Usaquén, Chapinero y La Candelaria).
● En próximos estudios es recomendable medir conductividad debido a que, este
parámetro permite confirmar la concentración total de sustancias disueltas
ionizadas en el agua principalmente ácidos.
● Se recomienda para próximos estudios la instalación de equipos para efectuar la
medición de la deposición seca para así poder determinar su influencia en el
fenómeno de la lluvia acida y afectación al medio ambiente.
● Se recomienda a las Autoridades Ambientales que presten revisión y supervisión
técnica constante a las estaciones que contienen las bases de datos con información
referente a calidad del aire y meteorológica, para así evitar brechas y datos
incompletos en los datos proporcionados, teniendo en cuenta que la mayor
cantidad de datos validos arrojan resultados más exactos para la investigación.
● Es recomendable que en próximos estudios se seleccionen materiales de
construcción tales como concreto, caliza y mármol ubicados en zonas con altos
niveles de contaminación, ya que estos materiales son más susceptibles a sufrir
deterioro de tipo químico.
151
● Teniendo en cuenta que se registró lluvia de pH ácido en la zona de estudio se
recomienda medidas de diagnóstico más profundo, control y prevención.
● Las medidas de control y prevención deben estar enfocadas al ajuste de la legislación
ambiental en lo referente a estándares de emisión admisibles de fuentes móviles,
cuyo efecto es el que produce acidez de la lluvia. La Secretaria de Movilidad puede
encontrar gran provecho en los anteriores estudios utilizándolos como criterio ara
el ajuste de las medidas de restricción vehicular como el pico y placa, y de acuerdo
con la capacidad limitada del sistema vial en las horas de mayor afluencia vehicular,
fomentar culturalmente el uso de transporte alternativo e incentivar al cambio de
parque automotor por motores sostenibles ambientalmente.
● Las distancias entre las zonas de estudio y los puntos de muestreo no deben ser
extensas y se deben distribuir de manera correcta para tener en cuenta el
comportamiento meteorológico de la alta, media y baja montaña.
152
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MAYOR DE BOGOTÁ D.C.
http://habitatencifras.habitatbogota.gov.co/documentos/boletines/Localidades/C
hapinero.pdf
● Téllez. (2014). Diésel en Colombia, cada vez más limpio. Obtenido de Ecopetrol:
https://www.ecopetrol.com.co/wps/portal/es/ecopetrol-web/nuestra-
empresa/sala-de-prensa/boletines-de-prensa/boletines-2014/contenido/diesel-en-
colombia,-cada-vez-mas-limpio
● United States Environmental Protection Agency (EPA). (2008, 18 mayo). Lluvia ácida
[Gráfico]. EPA.
https://www3.epa.gov/acidrain/education/site_students_spanish/phscale.html
159
● United States Environmental Protection Agency (EPA). (2008, mayo 18). United
States Environmental Protection Agency. Lluvia Ácida.
https://www3.epa.gov/acidrain/education/site_students_spanish/whyharmful.ht
ml
● Vallero, D (2020) Effects on the atmosphere, soil, and water bodies.En Elsiever(Eds).
Fundamentals of air pollution, 4, . 435.436). Boston: Elsiever.
● Vargas Gaitán, K. (2015, 7 diciembre). La lluvia ácida llega a las tierras colombianas.
el campesino.co. https://www.elcampesino.co/la-lluvia-acida-llega-a-las-tierras-
colombianas/
● VÉLEZ UPEGUI, J. J., VALENCIA GIRALDO, M. C., LONDOÑO CARVAJAL, A., GONZÁLEZ
DUQUE, C. M., & MARISCAL MORENO, J. P. (2010, mayo). CONTAMINACIÓN DEL
AIRE Y LLUVIA ÁCIDA Diagnóstico del fenómeno en la ciudad de Manizales.
Universidad Nacional de Colombia.
https://www.researchgate.net/profile/Jorge_Velez5/publication/236794308_Cont
aminacion_del_Aire_y_Lluvia_Acida_Diagnostico_del_fenomeno_en_la_ciudad_de
_Manizales/links/00b495317282bbc382000000/Contaminacion-del-Aire-y-Lluvia-
Acida-Diagnostico-del-fenomeno-en-la-ciudad-de-Manizales.pdf
160
ANEXOS
161
ANEXO 1. RED DE ESTACIONES CLIMÁTICAS Y DE CALIDAD DEL AIRE-CHAPINERO
NOMBRE
LATITUD LONGITUD DIRECCIÓN
TIPO DE ESTACIÓN ENTIDAD
Centro de
alto
rendimiento
-74.08400 4.65837 Cl 63 No
47-06
Calidad del aire –
Climática Principal
SECRETARIA
DISTRITAL
DE
AMBIENTE
Usaquén -74.03199 4.70939 TV-9 No
133-95
Calidad del aire –
Climática Principal
Min
Ambiente
-74.06724 4.62529 CL 37 No. 8
- 40
Calidad del aire
Paraíso -
74.058640
4.628026 Cra. 2 bis
Este #42-
27, Bogotá
Hidrometeorológica IDIGER
Cerro
Cazadores
-
74.028642
4.666017 Alto de los
cazadores
Hidrometeorológica
UAN circunvalar
-74.057472
4.635635 Cra. 1 #47 a 15,
Bogotá
Hidrometeorológica
Fuente: tomado y adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
162
ANEXO 2. PUNTOS DE MUESTREO DE LLUVIA ÁCIDA-CHAPINERO
NOMBRE LATITUD LONGITUD DIRECCIÓN
Chicó Norte -74,0468 4,6813 Tv. 21 #96-1
Virrey -74,0579 4,6739 Calle 80 No.8-6
Casa Gómez
Campuzano
-74,0514 4,6629 Cra 19C # 86A - 59
Universidad de La
Salle Chapinero
-74,0595 4,6444 Carrera 5 No 59 A 44
Calle 45 -74,0673 4,6307 Cra. 13 bis #43-23, Bogotá
Fuente: tomado y adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
163
ANEXO 3. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA ESTACIÓN METEOROLÓGICA DE USAQUÉN SDA.
NOMBRE
LATITUD LONGITUD DIRECCIÓN
TIPO DE
ESTACIÓN
ENTIDAD
Usaquén 4°42’37,26’’N 74°1’49,50’’W Carrera 7B Bis N° 132 -11
De fondo SECRETARIA DISTRITAL DE
AMBIENTE
Fuente: Adaptado de Página web Secretaría Distrital de Ambiente, 2015
164
ANEXO 4. PUNTOS DE MUESTREO DE LLUVIA ÁCIDA-USAQUEN
Nombre Dirección Representatividad
Estación Universidad de La
Salle
Carrera 7 N° 172 - 85 Cercanía a zonas de
explotación de canteras
Estación Universidad El
Bosque
Carrera 9 N° 131ª - 02 Cercanía a corredor vehicular
Carrera 9
Estación CEPCAM Calle 119 N° 5 - 25 Cercanía a los Cerros
Orientales
Estación Fundación Santa Fe de Bogotá
Carrera 7 N° 117 - 15 Cercanía a corredor vehicular Carrera 7
Fuente: tomado y adaptado de (A. Dorado & L. Forero, 2015).
165
ANEXO 5. ESTACIONES METEOROLÓGICAS LA CANDELARIA
Estaciones
Estación pluviométrica, IDEAM - sede administrativa
Calle 20 – K 10
Estación automática Universidad de La Salle - Carrera
2 Nº 10-70
Estación climatológica ordinaria El Venado de Oro
(convencional),
UNISALLE 2 (terraza FIAS – sede centro Universidad. Universidad Nacional. Edificio CORPAVI -HIMAT, Cra. 5- calle 16. Manuel Mejía, operada por la CAR, calle
36 Cra. 7.
Fuente: tomado y adaptado de (G. Herrera & V. López, 2011).
166
ANEXO 6. PUNTOS DE MUESTREO DE LA LLUVIA ÁCIDA-LA CANDELARIA
Puntos de observación
Casa de Poesía Silva
Casa Museo Quinta de Bolívar
Universidad de La Salle, sede Centro
Colegio Centro Sagrado Corazón
Casa del Florero Museo de la Independencia
Ministerio de Hacienda y Crédito Público
Fuente: tomado y adaptado de (G. Herrera & V. López, 2011).
167
Resumen de los eventos de precipitación en la Localidad de Chapinero (por estación).
ANEXO 7. REGISTRO DE EVENTOS DE PRECIPITACIÓN DEL IDIGER
FECHA
ESTACIÓN IDIGER
UAN CIRCUNVALAR
PARAISO CERRO CAZADORES
17 de septiembre 0 0 0,1
01 de octubre 26,3 23,9 27,4
02 de octubre 17,6 4,6 1,2
05 de octubre 1,1 0,9 3,8
06 de octubre 2,6 1,7 1,6
09 de octubre 4,6 2,9 2,3
10 de octubre 6,6 1,7 7,1
11 de octubre 4,8 4,1 3,8
12 de octubre 0,1 0 0,7
14 de octubre 5 3,8 0,2
15 de octubre 9,7 10,6 4,7
18 de octubre 10 7,5 0
20 de octubre 1,6 1,2 0,5
22 de octubre 8 5,1 11,9
23 de octubre 0,5 0,6 2,1
24 de octubre 2,7 2,3 14,5
25 de octubre 3,1 2,1 13,3
26 de octubre 1,1 0,4 0,2
3 de noviembre 2,7 2 0,9
4 de noviembre 8,9 3,4 6,8
5 de noviembre 0 0 23,1
6 de noviembre 1,7 2 1,9
8 de noviembre 48,5 27 8,5
9 de noviembre 16 13 8,3
10 de noviembre 15,6 21 14,2
13 de noviembre 3,7 2,2 1,2
14 de noviembre 5,1 0,7 0,3
17 de noviembre 1,7 0,6 0,1
21 de noviembre 0 0 6,2
22 de noviembre 12 6,9 11,9
23 de noviembre 5,6 2,3 2,1
24 de noviembre 0,8 5,2 14,5
168
27 de noviembre 5,9 6 6,7
28 de noviembre 33,3 33,8 6,9
30 de noviembre 18,8 22,6 18,4
1 de diciembre 13,5 15,7 11,1
2 de diciembre 0 0,1 8,3
12 de diciembre 2,1 0,2 4,4
5 de enero 1,7 2,9 0
6 de enero 36,9 30,3 1,4
8 de enero 0,1 0,4 10,5
13 de enero 18 8,9 4,3
28 de enero 33,8 17,2 7,6
1 de febrero 2,8 3,4 2,8
2 de febrero 8,7 6 6,8
8 de febrero 4,6 0,1 0,8
15 de febrero 2,5 0,6 0,8
16 de febrero 19,5 12,6 1,7
23 de febrero 15,00 1,30 2,30
24 de febrero 22,90 15,10 11,40
25 de febrero 16,00 8,00 13,10
1 de marzo 12,90 9,90 3,20
6 de marzo 13,90 11,80 0,00
Fuente: Tomado y adaptado del IDIGER.
169
ANEXO 8. ROSA DE LOS VIENTOS PARA LA CIUDAD DE BOGOTÁ.
Fuente: Atlas de vientos de Colombia (IDEAM, 2019)
170
ABRIL – DICIEMBRE 2014
INFORMACIÓN GENERAL
ANEXO 9. ROSAS DEL VIENTO MENUALES ESTACIÓN USAQUÉN DE LA SECRETARÍA DISTRITAL DE AMBIENTE.
Fuente: tomado de A. Dorado & L. Forero, 2014.
ANEXO 10. ROSA DE LOS VIENTOS DEL PERIODO COMPRENDIDO ENTRE EL 21 DE MAYO Y EL 31 DE JULIO DE 2008-LA CANDELARIA.
Fuente: tomado de C. Caucalí & N. Ibarra, 2008.
2
ANEXO 11 . CANTIDAD DE VEHÍCULOS AUTOMOTORES CON TIPO DE COMBUSTIBLE A GASOLINA QUE SE ENCUENTRAN INSCRITOS EN EL REGISTRO DISTRITAL AUTOMOTOR
Fuente: Observatorio ambiental de Bogotá. 2020.
3
ANEXO 12. EVENTOS DE PRECIPITACIÓN CON CARÁCTER ACIDO - CHICO NORTE.
MES Fecha pH Acidez
(mg
CaCO3/L)
Nitratos
NO3
(mg/l)
Sulfatos
SO3
(mg/l)
Concepto Horario
1 2/10/2018 5,56 19 1,9 2,0 Ligeramente
ácida
Día
1 14/10/2018 5,50 17 0,90 1,0 Ligeramente
ácida
Noche
1 15/10/2018 5,33 21 1,50 4,0 Ligeramente
ácida
Día
2 18/10/2018 5,55 16 1,00 1,0 Ligeramente
ácida
Día
2 26/10/2018 5,48 14 1,10 2,0
Ligeramente
ácida
Noche
3 30/11/2018 5,46 23 1,00 3,0
Ligeramente
ácida
Día
5 15/02/2019 5,54 23 2,80 3,0
Ligeramente
ácida
Día
6 23/02/2019 5,55 19 2,30 1,0
Ligeramente ácida
Día
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
4
ANEXO 13. EVENTOS DE PRECIPITACIÓN CON CARÁCTER ACIDO - VIRREY.
MES Fecha pH Acidez
(mg
CaCO3/L)
Nitratos
NO3
(mg/l)
Sulfatos
SO3 (mg/l)
Concepto Horario
1 2/10/2018 5,49 16 0,80 1,00 Ligeramente
ácida
Día
1 06/10/2018 5,45 13 1,30 4,00 Ligeramente
ácida
Noche
1 14/10/2018 5,12 20 0,80 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 23/10/2018 5,59 16 0,30 1,00
Ligeramente
ácida
Noche
2 03/11/2018 5,51 15 2,40 2,00 Ligeramente
ácida
Día
2 04/11/2018 5,55 12 2,20 1,00 Ligeramente
ácida
Día
5
2 13/11/2019 5,30 21 0,80 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 14/11/2019 5,33 20 2,00 0,00 Ligeramente
ácida
Día
3 23/11/2019 5,56 16 2,10 4,00 Ligeramente
ácida
Noche
6 23/02/2019 5,54 8 0,10 1,00 Ligeramente
ácida
Día
6 24/02/2019 5,32 7 0,20 18
Ligeramente
ácida
Día
6 01/03/2019 5,12 22 0,10 16 Ligeramente
ácida
Día
6 06/03/2019 5,30 24 0,20 22 Ligeramente
ácida
Día
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
6
ANEXO 14. EVENTOS DE PRECIPITACIÓN CON CARÁCTER ÁCIDO – CASA GÓMEZ CAMPUZANO.
MES Fecha pH Acidez
(mg
CaCO3/L)
Nitratos
NO3
(mg/l)
Sulfatos
SO3 (mg/l)
Concepto Horario
1 17/09/2018 5,47 16 1,60 4,00 Ligeramente
ácida
Día
1 01/10/2018 5,36 19 3,40 8,00 Ligeramente
ácida
Día
1 05/10/2018 5,31 18 2,30 9,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 18/10/2018 5,47 13 1,20 2,00 Ligeramente
ácida
Día
2 22/10/2018 5,54 13 1,70 17,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 23/10/2018 5,23 19 0,50 16,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 03/11/2018 5,57 12 1,20 2,00 Ligeramente
ácida
Día
7
2 05/11/2018 5,53 16 1,10 2,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 13/11/2018 5,45 13 1,00 0,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 14/11/2018 5,30 19 2,00 2,00 Ligeramente
ácida
Día
3 17/11/2018 5,33 20 2,10 13,00
Ligeramente
ácida
Día
3 22/11/2018 5,36 12 3,10 3,00 Ligeramente
ácida
Día
3 23/11/2018 5,44 17 3,20 5,00 Ligeramente
ácida
Noche
4 06/01/2019 5,32 18 1,50 4,00 Ligeramente
ácida
Día
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
8
ANEXO 15. EVENTOS DE PRECIPITACIÓN CON CARÁCTER ÁCIDO – UNISALLE CHAPINERO.
MES Fecha pH Acidez
(mg
CaCO3/L)
Nitratos
NO3
(mg/l)
Sulfatos
SO3 (mg/l)
Concepto Horario
1 14/10/2018 5,55 13 0,90 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 26/10/2018 5,38 18 0,70 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 03/11/2018 5,52 17 2,50 1,00 Ligeramente
ácida
Día
2 04/11/2018 5,41 19 2,30 2,00 Ligeramente
ácida
Día
2 05/11/2018 5,39 20 0,90 2,00
Ligeramente
ácida
Noche
2 13/11/2018 5,23 18 0,90 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 14/11/2018 5,15 22 0,80 5,00 Ligeramente
ácida
Día
9
3 01/12/2018 5,30 15 3,10 4,00 Ligeramente
ácida
Día
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
10
ANEXO 16. EVENTOS DE PRECIPITACIÓN CON CARÁCTER ÁCIDO – CALLE 45.
MES Día pH Acidez
(mg
CaCO3/L)
Nitratos
NO3
(mg/l)
Sulfatos
SO3 (mg/l)
Concepto Horario
1 05/10/2018 5,56 19 2,10 2,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 15/10/2018 5,46 13 1,00 3,00 Ligeramente
ácida
Día
2 26/10/2018 5,43 24 1,30 5,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 04/11/2018 5,47 17 2,50 1,00 Ligeramente
ácida
Día
2 05/11/2018 5,19 19 0,30 1,00 Ligeramente
ácida
Noche
2 14/11/2018 4,74 25 3,20 5,00 Medianamente
ácida
Día
3 01/12/2018 5,71 17 2,60 4,00 Ligeramente
ácida
Día
Fuente: Tomado y Adaptado de S. Núñez & M. Vásquez, 2019.
11
ANEXO 17. NÚMERO DE MEDICIONES DE PH MENSUALES DISCRIMINADOS POR ESTACIÓN Y SU REPRESENTATIVIDAD PORCENTUAL-USAQUEN.
Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015
12
ANEXO 18. NÚMERO DE MUESTRAS PARA MEDICIÓN DE NITRATOS MENSUALES DISCRIMINADOS POR ESTACIÓN Y SU REPRESENTATIVIDAD PORCENTUAL.
Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
13
ANEXO 19. NÚMERO DE MUESTRAS PARA MEDICIÓN DE SULFATOS MENSUALES DISCRIMINADOS POR ESTACIÓN Y SU REPRESENTATIVIDAD PORCENTUAL-USAQUEN
Fuente: Tomado y Adaptado de A. Dorado & L. Forero. 2015.
14
ANEXO 20. ROSA DE VIENTOS SOBRE VISTA AÉREA DE USAQUÉN DURANTE EL PERIODO DE ESTUDIO.
Fuente: Google Maps