Influencia de las condiciones meteorológicas sobre el transporte y concentración de material particulado PM10 y PM2.5 en la Zona Carbonífera del Cesar (ZCC)

Abstract

RESUMEN : La generación de polvo asociada a las actividades de las operaciones mineras en la zona carbonífera del Cesar (ZCC), constituye una importante fuente de contaminación atmosférica por emisión de material particulado. La autoridad ambiental de la región monitorea de forma continua las concentraciones de material particulado a través del sistema especial de vigilancia de calidad del aire (SEVCA_ZCC). Sin embargo, a pesar de los esfuerzos en el reporte de las inmisiones de los contaminantes y la identificación de sus fuentes de emisión, no se evidencian resultados significativos en la mitigación de la contaminación atmosférica, ya que no se analiza de forma integral esta problemática ambiental. El presente trabajo de investigación destaca la importancia de conocer los efectos de las variables meteorológicas en la concentración y transporte del material particulado. Las concentraciones de los contaminantes PM10 y PM2.5 en la ZCC, se hacen más críticas entre los períodos secos como diciembre-febrero y temporadas de transiciones secas a lluviosas como marzo-mayo, condiciones moduladas principalmente por la posición de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT). Los meses entre diciembre-mayo corresponden a períodos que a pesar de registrar condiciones meteorológicas que favorecen el desarrollo turbulento (altas temperaturas, radiación solar y alta altura de capa límite), se ven muy afectados por los incendios forestales locales y regionales, por lo cual se nota un aumento en los niveles de los contaminantes. De las condiciones meteorológicas analizadas, la temperatura ambiente registra las relaciones directas más altas con el material particulado, denotando un aumento en los niveles del material con las temperaturas más altas, lo cual se relaciona con fenómenos de inversión térmica durante el horario nocturno. Por otro lado, el efecto de lavado atmosférico es seguramente el fenómeno más conocido en la interacción de variables meteorológicas con el material particulado, efecto notado en mayor medida durante períodos lluviosos como septiembre-noviembre. Sin embargo, se evidencia la influencia diferenciada de este efecto dependiendo del horario de registro de los eventos de precipitación, con una mayor eficiencia de lavado durante las horas con presencia de luz solar. Durante el período de estudio (enero 2018-junio 2022), el año 2019 se posiciona como el período de concentraciones más altas en la ZCC, detonando la relación de este hallazgo con la influencia del fenómeno del niño y resaltando la alta interdependencia encontrada entre el índice de este fenómeno con la variabilidad interanual tanto de las variables meteorológicas como del material particulado. Finalmente, el impacto regional de los contaminantes con origen en la Zona Carbonífera del Cesar, muestran un impacto de menor alcance durante los meses de septiembre, octubre y noviembre, notando una influencia concentrada en el centro de Colombia. Durante los meses restantes se observan trayectorias de masas de aire con alcances regionales que afectan principalmente a Panamá y comunidades aledañas.