Episodio invernal de contaminación en un valle cerrado
Una ciudad de 95.000 habitantes, situada en un valle cerrado, registra en enero PM10 de 68 µg/m3 (límite diario 50) y NO2 de 52 µg/m3 (límite anual 40). Durante un anticiclón invernal, la inversión térmica baja a 250 m y el viento es inferior a 1 m/s. El tráfico aporta el 45 % de NOx y el 30 % de PM10; la calefacción de biomasa, el 25 % de PM10. El ayuntamiento debate: (A) restringir el tráfico un 30 % en el centro, (B) plantar 5.000 árboles en las rondas, (C) prohibir estufas de leña antiguas y (D) mantener todo y avisar a la población. El presupuesto es limitado y el episodio dura 6 días. Los datos de una estación urbana de fondo y otra de tráfico no coinciden.
1. Explica por qué se superan los límites si las emisiones anuales no han aumentado, y qué papel juegan la inversión térmica y la estabilidad atmosférica.
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Las emisiones pueden ser similares, pero la capacidad de dispersión ha caído. En un valle cerrado, durante un anticiclón invernal, el enfriamiento nocturno del suelo genera una inversión térmica: la temperatura aumenta con la altura hasta unos 250 m, de modo que el aire queda más frío y denso abajo y no asciende. Con viento inferior a 1 m/s, la mezcla horizontal y vertical es muy débil, y los contaminantes se acumulan en una capa superficial pequeña. El NO2 del tráfico y las PM10 de la calefacción y del tráfico quedan atrapados; además, parte del NOx se transforma en nitrato, que contribuye a las PM10. La estación de tráfico puede marcar más NO2 y la de fondo más PM10 por la calefacción y la transformación secundaria; no son contradictorias, miden poblaciones distintas. El episodio es meteorológico, pero la magnitud depende de las emisiones locales y de la geometría del valle.
2. Ordena las medidas A-D por eficacia esperada durante los 6 días del episodio y por eficacia a medio plazo. Justifica los cálculos aproximados.
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A corto plazo, la medida más eficaz sería C si se aplica de inmediato: la biomasa aporta el 25 % de las PM10 y prohibir las estufas antiguas puede reducir una parte importante de esa fracción en pocos días, aunque requiere inspección y alternativa de calefacción. Le seguiría A: restringir el 30 % del tráfico reduciría aproximadamente el 13,5 % de los NOx (30 % del 45 %) y el 9 % de las PM10 (30 % del 30 %), con efecto casi inmediato si hay cumplimiento. D no reduce emisiones; solo informa y puede reducir exposición si se pide no hacer ejercicio al aire libre. B es poco eficaz en 6 días: los árboles no eliminan una fracción apreciable de PM10 y pueden incluso dificultar la dispersión en calles estrechas. A medio plazo, A y C siguen siendo prioritarias, junto con la renovación de calderas y el transporte público. B puede aportar sombra y confort, pero no debe venderse como solución a la contaminación. La combinación A+C es más eficaz que cualquiera por separado.
3. Diseña un plan de seguimiento y comunicación, incluyendo estaciones, parámetros y umbrales.
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Mantendría al menos una estación de fondo urbano y otra de tráfico, y añadiría medida de PM2,5, NO2, negro de humo y meteorología (viento, temperatura a dos alturas, radiación). La temperatura a 10 y 50 m permite detectar la inversión. Los umbrales de aviso deberían activarse antes de superar los valores límite: por ejemplo, PM10 horario creciente y NO2 por encima de 40 µg/m3 como media anual, con avisos a población sensible. La comunicación debe explicar que no se puede «ventilar» el valle y que las medidas reducen emisiones, no el tiempo. También conviene publicar datos horarios, distinguir estaciones y evaluar la eficacia de cada medida con un balance antes/después, porque restringir tráfico sin control real puede dar resultados engañosos.