Download - a52 Anexo 2 - Modelacion CALPUFF Planta Mo

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ANEXO N° 2

ADENDA N° 2

MODELACIÓN CALMET / CALPUFF DE DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO

RESPIRABLE MP10 Y MATERIAL PARTICULADO FINO MP2,5

PLANTA RECUPERACIÓN DE MOLIBDENO

Preparado para:

Santiago, Enero 2012.

Código Proyecto Elaboración Revisión Legal Revisión Interna Versión

1125 RF 03/01/12 Borrador 18/01/12

MODELACIÓN CALMET / CALPUFF DE DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO RESPIRABLE MP10 Y

MATERIAL PARTICULADO FINO MP2,5


i

INDICE

1 Introducción .................................................................................................................................... 1

2 Marco Legal ..................................................................................................................................... 2

3 Base Teórica del Modelo Utilizado ................................................................................................... 2

4 Construcción de Escenarios ............................................................................................................. 4

4.1 Escenario Geofísico .................................................................................................................. 5

4.2 Escenario Meteorológico .......................................................................................................... 7

4.2.1 Temperatura ................................................................................................................... 9 4.2.2 Humedad Relativa ........................................................................................................ 10 4.2.3 Presión Atmosférica ...................................................................................................... 11 4.2.4 Radiación Solar ............................................................................................................. 12 4.2.5 Campos de Vientos ....................................................................................................... 13

4.3 Escenario de Emisiones .......................................................................................................... 20

4.3.1 Estimación de Emisiones de Material Particulado - Etapa de Construcción .................... 20 4.3.2 Estimación de Emisiones de Material Particulado - Etapa de Operación ........................ 27 4.3.3 Resultado del Inventario de Emisiones .......................................................................... 29 4.3.4 Emisiones consideradas en la modelación de contaminantes ........................................ 30

4.4 Escenario de Receptores......................................................................................................... 32

5 Resultados de la Implementación del Modelo ............................................................................... 34

5.1 Implementación del Modelo Micrometeorológico CALMET .................................................... 34

5.2 Implementación del Modelo de Dispersión CALPUFF .............................................................. 42

6 Análisis de Cumplimiento de la Normativa Ambiental vigente de Calidad del Aire ......................... 43

6.1 Resumen de Resultados y Conclusiones .................................................................................. 45

INDICE DE TABLAS

Tabla N° 1: Normas Primarias de Calidad del Aire Consideradas en el Estudio. ......................................... 2

Tabla N° 2: Características de los Usos de Suelo. ...................................................................................... 6

Tabla N° 3: Estaciones de Monitoreo de Meteorología. ............................................................................ 8

Tabla N° 4: Temperaturas Promedio Anual (°C) – Período 2009. ............................................................. 10

Tabla N° 5: Humedad Relativa Promedio (%) – Período 2009. ................................................................ 11

Tabla N° 6: Emisión Excavaciones - Construcción.................................................................................... 20

Tabla N° 7: Emisión Compactación - Construcción. ................................................................................ 21




ii

Tabla N° 8: Emisión Carga y Descarga - Construcción. ............................................................................ 21

Tabla N° 9: Emisión por Tránsito de Vehículos - Construcción. ............................................................... 23

Tabla N° 10: Resumen Emisiones Tránsito de Vehículos - Construcción. ................................................ 24

Tabla N° 11: Tiempos de Operación – Maquinaria. ................................................................................. 25

Tabla N° 12: Factores de Emisión de Gases - Maquinaria. ....................................................................... 25

Tabla N° 13: Emisión de Gases - Maquinaria. .......................................................................................... 25

Tabla N° 14: Factores de Emisión de Gases de Combustión – Camiones. ................................................ 26

Tabla N° 15: Emisión de Gases de Combustión –Camiones, Camionetas y Buses. ................................... 27

Tabla N° 16: Emisión por Operación Calcinador ...................................................................................... 27

Tabla N° 17: Emisión por Tránsito de Vehículos - Operación. ................................................................. 28

Tabla N° 18: Emisión de Gases de Combustión –Camiones. .................................................................... 29

Tabla N° 19: Resumen Emisiones – Etapa de Construcción. ................................................................... 30

Tabla N° 20: Resumen Emisiones – Etapa de Operación. ....................................................................... 30

Tabla N° 21: Emisiones de MP10 Etapa de Construcción (kg). ................................................................. 31

Tabla N° 22: Emisiones de MP10 Etapa de Operación (kg). ..................................................................... 32

Tabla N° 23: Receptores Considerados en el Estudio. ............................................................................. 32

Tabla N° 24 Características de la Modelación y Dominio - CALMET. ........................................................ 34

Tabla N° 25 Características de la Modelación y Dominio - CALPUFF. ....................................................... 42

Tabla N° 26: Aporte del Proyecto (µg/m3N). .......................................................................................... 43

Tabla N° 27: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP10 - Concentración

Media Anual (µg/m3N). ................................................................................................................. 44

Tabla N° 28: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP10 – P98

Concentraciones 24h (µg/m3N). .................................................................................................... 44

Tabla N° 29: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP2,5 - Concentración

Media Anual (µg/m3N). ................................................................................................................. 44

Tabla N° 30: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP2,5 – P98

Concentraciones 24h (µg/m3N). .................................................................................................... 45

INDICE DE FIGURAS

Figura Nº 1 Representación Gráfica del Modelo Tipo Puff y de Pluma. ..................................................... 3

Figura Nº 2 Topografía de la Zona. ........................................................................................................... 5

Figura Nº 3 Usos de Suelo. ....................................................................................................................... 6




iii

Figura Nº 4 Ubicación de las Estaciones de Meteorología Superficial........................................................ 9

Figura Nº 5 Ciclo Diario de Temperaturas (°C) – Período 2009. ............................................................... 10

Figura Nº 6 Promedio Mensual Presión Atmosférica (mbar) – Período 2009. ......................................... 11

Figura Nº 7 Promedio Mensual de Radiación Solar (W/m2-h) – Período 2009. ........................................ 12

Figura Nº 8 Promedios, Mínimos y Máximos Horarios de Radiación Solar (W/m2-h) – Período 2009. ...... 13

Figura Nº 9 Rosas de Vientos – Período 2009. ........................................................................................ 14

Figura Nº 10 Distribución de Vientos – Período 2009. ............................................................................ 15

Figura Nº 11 Promedio Diario Velocidad del Viento (m/s) – Período 2009. ............................................. 16

Figura Nº 12 Rosas de Viento por Período del Día - Año 2009................................................................. 17

Figura Nº 13 Eficiencia en el control de emisiones debido a la humectación de caminos. ....................... 24

Figura Nº 14. Ubicación Receptores. ...................................................................................................... 33

Figura Nº 15 Campos de Viento en Todos los Niveles – 15 de Julio del 2009 - 21:00 h. ........................... 35

Figura Nº 16 Campos de Viento a 10 m. de Altura – 12 de Mayo del 2009 a las 06:00 h.......................... 36

Figura Nº 17 Campos de Viento a 10 m. de Altura – 12 de Mayo del 2009 a las 12:00 h. ....................... 37

Figura Nº 18 Campos de Viento a 10 m. de Altura – 12 de Mayo del 2009 a las 18:00 h.......................... 38

Figura Nº 19 Campos de Viento a 10 m. de Altura – 12 de Mayo del 2009 a las 24:00 h. ........................ 39

Figura Nº 20 Altura de Capa de Mezcla (m) – 12 de Mayo del 2009 a las 06:00 h. y a las 12:00 h. ........... 40

Figura Nº 21 Altura de Capa de Mezcla (m)– 12 de Mayo del 2009 a las 18:00 h. y a las 24:00 h. ........... 41

ANEXOS Anexo 1: ISOCONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS




Modelación de Dispersión de Emisiones de Material Particulado Respirable y Fino Página 1

1 Introducción

El presente informe contiene los resultados de la modelación de dispersión de las emisiones de MP10 y MP2,5 asociadas a las actividades de construcción del proyecto “PLANTA RECUPERACIÓN DE MOLIBDENO”, en adelante “El Proyecto”. El Proyecto se encuentra ubicado en la Región de Antofagasta, en la Comuna de Calama, Provincia de El Loa. El objetivo de este estudio es estimar y analizar el aporte en las concentraciones atmosféricas de Material Particulado respirable (MP10) y Material Particulado Fino (MP2,5) generado por el Proyecto en su entorno inmediato y sobre los poblados más cercanos ubicados dentro del área de influencia de éste, considerando para este fin, las emisiones generadas por la etapa de construcción del mismo Proyecto, etapa en que se generan la mayor cantidad de emisiones de MP10 y MP2,5. La simulación de dispersión fue modelada mediante la aplicación del sistema de modelación atmosférica “CALMET / CALPUFF” versión 5.8, aprobado por EPA1 (USA) para la dispersión de emisiones en terrenos complejos. La aplicación de este modelo requirió la construcción de los siguientes escenarios.

• Escenario Meteorológico: El escenario meteorológico corresponde al evaluado con la información de 4 estaciones de superficie al interior del dominio de modelación, en conjunto con los resultados del modelo MM5 para el área durante el año 2009. • Escenario Geofísico: El escenario geofísico de la zona de estudio considera la topografía y usos de suelo de un área de 50 x 50 kilómetros (2.500 km2). • Escenario de Emisiones y Receptores: Considera las emisiones de MP10 y MP 2,5 generadas por el Proyecto, considerando la etapa de construcción y operación.

La estructura del presente informe es la siguiente: Primero se presenta el marco regulatorio que define los estadísticos que serán cuantificados en la modelación y los niveles máximos de la normativa ambiental aplicable. Luego, se describe el modelo de dispersión utilizado, posteriormente se presenta una descripción de los escenarios anteriormente señalados para luego exponer los resultados obtenidos de la aplicación del modelo. Finalmente se presenta el análisis de cumplimiento legal y las conclusiones más relevantes del estudio.

1 Environmental Protection Agency.




Modelación de Dispersión de Emisiones de Material Particulado Respirable Página 2

2 Marco Legal

Material Particulado – MP10

Para evaluar el nivel de cumplimiento de la normativa ambiental aplicable al Proyecto, se consideraron las normas primarias de calidad del aire definidas en la legislación chilena las que se presentan a continuación.

Tabla N° 1: Normas Primarias de Calidad del Aire Consideradas en el Estudio.

Parámetro Estadístico Valor Referencia

MP10 Media Anual2 50 µg/m3N D.S. 59/98 MINSEGPRES

Percentil 98 promedio diario 150 µg/m3N D.S. 59/98 MINSEGPRES

MP2,5 Media Anual3 20 µg/m3N D.S. 12/2011 MMA

Percentil 98 promedio diario 50 µg/m3N D.S. 12/2011 MMA Fuente: Elaboración propia.

3 Base Teórica del Modelo Utilizado

El modelo utilizado para determinar el efecto que tendrán las emisiones de MP10 y MP2,5 generadas durante la etapa de construcción y operación del Proyecto, corresponde al sistema de modelación “CALMET-CALPUFF” desarrollado por Earth Tech. El sistema de modelación incluye tres componentes principales: CALMET, CALPUFF y CALPOST, además de una larga selección de preprocesadores diseñados para incluir en el modelo datos meteorológicos y geofísicos. CALMET es un modelo meteorológico que simula campos de viento, temperatura y otras variables meteorológicas en un dominio de modelación tridimensional. CALPUFF es un modelo tipo “puff” Lagrangiano Gaussiano no estacionario capaz de modelar el transporte y dispersión de contaminantes sobre un campo de vientos construido con CALMET. Los modelos tipo “puff” representan una pluma de contaminantes continuo como un número discreto de paquetes de material contaminante. El modelo evalúa la contribución de un “puff” en la concentración atmosférica de un receptor en un instante determinado, para luego permitir que el puff se mueva, evolucione en tamaño, fuerza, etc., hasta la próxima iteración. Luego, la concentración total en un receptor resultará de la sumatoria de las contribuciones de todos los “puff”. La ecuación básica del modelo se muestra a continuación:

2 Aplicable al promedio anual de tres años consecutivos. 3 Aplicable al promedio anual de tres años consecutivos.





Donde:

C: Concentración (g/m3) Q: Masa del contaminante en el “puff” (g) σx: Coeficiente de dispersión en dirección del viento (m) σy: Coeficiente de dispersión en dirección perpendicular al viento (m) σz: Coeficiente de dispersión vertical (m) da: Distancia desde el centro del “puff” hacia el receptor en el eje de la dirección del viento (m) dc: Distancia desde el centro del “puff” hacia el receptor en el eje perpendicular a la dirección del viento (m) g: Altura de la ecuación gaussiana (m) H: Altura efectiva del “puff” (m) h: Altura de la capa de mezcla (m)

A diferencia de un modelo de pluma, los modelos de tipo “puff” consideran las emisiones (de los puff) independientes de su fuente de emisión permitiendo que los “puff” respondan a la meteorología en la que se encuentra inmerso en cada instante. Lo anterior se representa esquemáticamente en la siguiente figura.

Figura Nº 1 Representación Gráfica del Modelo Tipo Puff y de Pluma.

Fuente: Lakes Environmental.





Finalmente CALPOST procesa las salidas de CALPUFF creando los archivos con las tabulaciones necesarias para la evaluación de los resultados según los estadísticos establecidos en las normas de calidad del aire.

4 Construcción de Escenarios

El desarrollo del modelo involucra la construcción de un escenario meteorológico, geofísico, de emisiones y receptores sensibles sobre el dominio de la modelación. Para elaborar estos escenarios se requiere de datos de entrada mínimos los cuales fueron recopilados y procesados desde estaciones de monitoreo e imágenes satelitales. El detalle de los datos recopilados para la confección de cada escenario se presenta a continuación. • Escenario Geofísico

→ Topografía del área de modelación

→ Usos de suelo del área de modelación • Escenario Meteorológico

→ Información meteorológica de superficie de cuatro estaciones ubicadas en el sector que registran los siguientes parámetros:

∼ Velocidad del viento

∼ Dirección del viento

∼ Temperatura ambiente

∼ Humedad relativa

∼ Radiación solar

∼ Presión Barométrica

∼ Cobertura nubosa

∼ Altura de nubes

∼ Precipitaciones

→ Información meteorológica de altura obtenida mediante el modelo meteorológico MM5. • Escenario de Emisiones y Receptores

→ Ubicación y características de las fuentes emisoras, incluyendo la tasa de emisión de MP10 y MP2,5

→ Ubicación de los receptores sensibles en el área de influencia del Proyecto A continuación se presentan los escenarios construidos para la modelación.





4.1 Escenario Geofísico

La topografía de la zona se obtuvo de datos de elevación recopilados por satélite con una resolución de tres arcos-segundo, lo que significa 1/1.200aba parte de un grado de latitud/longitud o bien 90 metros. A continuación la Figura Nº 2 presenta gráficamente la topografía del área.

Figura Nº 2 Topografía de la Zona.

Nota: Figura en perspectiva y alturas exageradas x 5.

Los usos de suelo del sector se obtuvieron de imágines satelitales para luego ser procesadas y corregidas cuando fue necesario. En el área se identificó principalmente suelo estéril con pequeñas islas de pastizales y 2 núcleos de suelo urbano. Lo anterior se presenta en la siguiente figura.





Figura Nº 3 Usos de Suelo.

Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84.

Fuente: Elaboración propia. A partir de la información de uso del suelo, se definen los coeficientes de Bowen, albedo UV y la rugosidad superficial, todos parámetros micro-meteorológicos que permiten diagnosticar los flujos superficiales de calor, humedad y momentum a partir de ecuaciones en el modelo CALMET. Basado en lo anterior se definieron las características de los suelos según se detalla en la siguiente tabla.

Tabla N° 2: Características de los Usos de Suelo.

Categorías de Usos de Suelo Tundra Suelo Estéril Pastizales Urbano

Código: 80 Código: 70 Código: 30 Código: 10 Rugosidad Superficial Zo (m) 0,2 0,05 0,05 1,0

Albedo (0~1) (*) 0,3 0,3 0,25 0,18

Razón de Bowen (**) 0,5 1,0 0,1 1,5

Tundra

Tierra estéril

Sin Información

Pastizales

Urbano





Categorías de Usos de Suelo Tundra Suelo Estéril Pastizales Urbano

Código: 80 Código: 70 Código: 30 Código: 10 Parámetro de Flujo de Calor de Suelo 0,15 0,15 0,15 0,25

Flujo de Calor Antropogénico (W/m2) 0,0 0,0 0,0 0,0

Índice de cobertura vegetacional (0~1) 0,0 0,05 0,5 0,2 (*) Albedo: reflectividad a la luz solar del suelo (expresada como fracción respecto a la unidad). ( * *) Razón de Bowen: definida como la razón entre flujos sensibles y latentes, a nivel de superficie. Es mayor sobre superficies secas, donde la mayoría de la energía es absorbida por el suelo (sensible); y menor sobre superficies húmedas, donde la mayoría de la energía se pierde con la evaporación (latente).

Fuente: Lande Use Properties – GeophysicalProcessor – CALMET-CALPUF

4.2 Escenario Meteorológico

El escenario meteorológico se construyó a partir de información recopilada de estaciones de monitoreo meteorológico de superficie y los resultados de la aplicación del modelo meteorológico MM5. La meteorología superficial fue recopilada de 4 estaciones que se encuentran dentro del área de modelación definida al inicio de la sección 4 de este documento. Las estaciones consideradas para la construcción del escenario meteorológico son: Calama Norte, Pique, Talabre y Chiu Chiu. Se ha considerado la información disponible para cada una de las estaciones entre el 1 de Enero de 2009 y el 31 de Diciembre de 2009. Las variables meteorológicas que constituyen este escenario son:

-Temperatura (ºC) -Humedad Relativa (%) -Presión atmosférica (mbar) -Radiación Solar (W/m2-hr) -Velocidad de vientos (m/seg) -Dirección de vientos (º)

Respecto a la información meteorológica de altura, esta fue estimada por medio de la aplicación del modelo meteorológico MM54. El modelo MM5 es un modelo meteorológico de mesoescala tridimensional desarrollado por la Universidad Estatal de Pennsylvania (Penn State University, PSU) y el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (Nacional Center for Atmospheric Research, NCAR), ambos de EE.UU. Este modelo de diagnóstico o pronóstico de tipo euleriano fue utilizado para realizar simulaciones de la meteorología existente para cada hora del año 2009 (reanalysis). A continuación la siguiente tabla presenta el detalle de la ubicación y las variables que registran cada una de las estaciones meteorológicas ubicadas en el área de modelación.

4 El modelo MM5 elaborado para la presente modelación fue desarrollado por la empresa canadiense ¨Lakes

Environmental¨.





Tabla N° 3: Estaciones de Monitoreo de Meteorología.

Estación de Monitoreo Tipo de estación

Coordenadas UTM (m) Datum WGS84 H18

Variables Meteorológicas

Norte Este T HR PA RS VV DV

Calama Norte Superficial 7.519.528 508.515 - - - - � �

Pique Superficial 7.525.140 508.877 � - � - � �

Talabre Superficial 7.526.871 529.877 � � � � �

Chiu Chiu Superficial 7.529.232 535.963 � � � � � � T: Temperatura; HR: Humedad Relativa; PA: Presión Atmosférica; RS: Radiación Solar; VV: Velocidad del Viento; DV: Dirección del

Viento.

Fuente: Elaboración Propia

A continuación se presenta la ubicación de las 4 estaciones meteorológicas superficiales en el área de modelación.





Figura Nº 4 Ubicación de las Estaciones de Meteorología Superficial.


Fuente: Elaboración propia.

A continuación se describen las principales variables meteorológicas.

4.2.1 Temperatura La temperatura es registrada por sólo 3 de las 4 estaciones meteorológicas superficiales existentes en el área de modelación. Estas son: Pique, Talabre y Chiu Chiu. A continuación se presentan los promedios registrados por cada una de estas estaciones durante el año 2009.

Est. Calama Norte

Est. Pique

Est. Talabre

Est. Chiu Chiu





Tabla N° 4: Temperaturas Promedio Anual (°C) – Período 2009.

Estación Promedio

2009

Pique 14,52

Talabre 12,43

Chiu Chiu 13,00 Fuente: Elaboración propia a partir de registros de las estaciones.

Se observa que las temperaturas promedio durante el periodo 2009 en la zona oscilaron entre 12,43 °C en la estación Talabre y 14,52 °C en la estación Pique. Por su parte, en la siguiente figura se aprecia de manera gráfica las variaciones de temperaturas de un día promedio del año 2009.

Figura Nº 5 Ciclo Diario de Temperaturas (°C) – Período 2009.

Año 2009

Fuente: Elaboración propia a partir de registros de las estaciones.

Se observa que las temperaturas mínimas se presentaron entre las 07:00 y las 09:00 horas, mientras las máximas se presentaron entre las 13:00 y las 17:00 horas. 4.2.2 Humedad Relativa La humedad relativa es registrada por 2 de las 4 estaciones meteorológicas superficiales existentes en el área de modelación. A continuación se presentan los promedios registrados por cada una de estas estaciones durante el año 2009.





Tabla N° 5: Humedad Relativa Promedio (%) – Período 2009.

Estación Promedio

2009

Talabre 31,77

Chiu Chiu 29,21 Fuente: Elaboración propia a partir de registros de las estaciones.

Se observa que la humedad relativa promedio durante el periodo 2009 en la zona varió entre 29,21% en la estación Talabre y 31,77% en la estación Chiu Chiu. 4.2.3 Presión Atmosférica La humedad relativa es registrada por 3 de las 4 estaciones meteorológicas superficiales existentes en el área de modelación. A continuación se presentan los promedios registrados por cada una de estas estaciones durante el año 2009. La siguiente figura presenta los promedios mensuales de presión atmosférica registrados en las estaciones durante el año 2009.

Figura Nº 6 Promedio Mensual Presión Atmosférica (mbar) – Período 2009.






4.2.4 Radiación Solar La radiación solar es registrada por 1 de las 4 estaciones meteorológicas superficiales existentes en el área de modelación, por la estación Chiu Chiu. A continuación, la siguiente figura presenta los promedios mensuales de radiación solar registrados para el año 2009.

Figura Nº 7 Promedio Mensual de Radiación Solar (W/m

2-h) – Período 2009

5.

Año 2009


Se observa que los niveles de radiación solar son menores durante los meses de invierno y aumentan en la época estival. Por su parte a continuación se presentan los promedios y máximos horarios de radiación solar en un día promedio del año 2008 y 2009 para las distintas estaciones que registran esta variable ubicadas en el área de modelación.

5 Considera los valores registrados durante las 8760 horas del año sin discriminar períodos diurnos o nocturnos.





Figura Nº 8 Promedios, Mínimos y Máximos Horarios de Radiación Solar (W/m2-h) – Período 2009.

Año 2009


Se observa que los máximos niveles de radiación solar se presentaron durante el periodo entre las 13:00 y las 15:00 horas. 4.2.5 Campos de Vientos La velocidad y la dirección del viento son factores que determinan los campos de vientos. En el presente estudio se consideraron los vientos registrados por las 4 estaciones meteorológicas superficiales existentes en el área de modelación. A continuación en la Figura Nº 9 se presenta la rosa de los vientos del período para cada una de las estaciones que registran esta variable y posteriormente en la Figura Nº 10, las frecuencias registradas para distintas velocidades de viento.





Figura Nº 9 Rosas de Vientos – Período 2009.

Estación Calama Norte Estación Pique

Estación Talabre Estación Chiu Chiu






Figura Nº 10 Distribución de Vientos – Período 2009.

Estación Calama Norte Estación Pique

Estación Talabre Estación Chiu Chiu


En las figuras anteriores se observa que en la estación Calama Norte el viento que predominó provino desde la dirección Oeste (W) y Este (E) para el año 2009. Las velocidades del viento estuvieron dentro del rango de los 3,6-8,8 [m/s]. Sobre la distribución de los vientos, se observa que las velocidades de viento que predominaron fueron entre 5,7 – 8,8 [m/s]. En la estación Pique se registraron predominantemente viento provenientes desde el Norte (N) y el Sureste (SE) para el año 2009, concentrándose mayormente en el rango de los 0,5-2,1 [m/s]. En la estación Talabre los vientos que predominaron provinieron desde el Sur-este (SE) con velocidades dentro de un rango de 0,5-8,8 [m/s]. En la estación Chiu Chiu los vientos predominantes provinieron desde el Sureste (Seste) y Norte (N) durante el año 2009, para dicho año las velocidades de viento predominantes estuvieron en el rango de 0,5-2,1 [m/s]. En cuanto a las velocidades de viento promedio del ciclo diario, en la Figura Nº11 se observa que las máximas velocidades se registraron en el periodo entre las 16:00 y las 18:00 horas con máximos promedios entre 3,6 y 4,99 m/s para el año 2009. También de la figura se aprecia que las estaciones con las máximas velocidades son Talabre, mientras que la estación que registró menores velocidades fue Chiu Chiu.





Figura Nº 11 Promedio Diario Velocidad del Viento (m/s) – Período 2009.

Año 2009


La siguiente figura presenta las rosas de vientos de los distintos períodos del día para cada unas de las estaciones consideradas en el análisis durante el año 2009.

MODELACIÓN CALMET / CALPUFF DE DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO RESPIRABLE MP10



Figura Nº 12 Rosas de Viento por Período del Día - Año 2009.

Estación Rosa de Viento

Periodo 00:00 – 06:00 01 de Enero y 31 de Diciembre

Rosa de Viento Periodo 06:00 – 12:00

01 de Enero y 31 de Diciembre





Esta

ció

n C

alam

a N

ort

e

Esta

ció

n P

iqu

e




Estación Rosa de Viento

Periodo 00:00 – 06:00 01 de Enero y 31 de Diciembre







Esta

ció

n T

alab

re

Esta

ció

n C

hiu

Ch

iu


.




Del análisis de los vientos registrados en los distintos periodos del día, se observa que en la estación Calama Norte entre las 00:00 y las 12:00 existió una componente predominante de viento proveniente desde el Oeste (SW), mientras que durante el periodo entre las 12:00 y las 24:00 existió una componente de viento preferente desde el Este (E). Sobre las velocidades de viento durante el ciclo diario, se observa que estas fueron relativamente constantes en el rango entre 3,6-8,8 [m/s]. En el caso de la estación Pique durante el periodo entre las 00:00 y las 6:00 se presentó para el año 2009 una componente predominante desde el Norte (N), entre las 06:00 y las 18:00 se presentó una componente predominante desde el Suroeste(SW) y por último entra las 18:00 y las 24:00 horas se presentó dos componentes principales provenientes desde el Norte(N) y el Oeste (W). todo lo anterior con velocidades de viento dentro del rango 3,6-8,8 [m/s] para los periodos entre 06:00 y 12:00 horas y 18:00 y 24 horas, mientras que para el periodo entre 00:00 y 06:00 se presentan velocidades dentro del rango entre 0,5 – 3,6 [m/s] y finalmente entre 12:00 y 18:00 horas se presentan velocidades dentro del rango entre 5,7 – 8,8 [m/s] Se observa en las rosas de viento por periodo del día para la estación Talabre que durante el periodo entre las 00:00 y 12:00 horas se presenta una componente de viento predominante proveniente desde el Noreste (NE), por otra parte durante el periodo entre 12:00 y 24:00 horas se presentan una marcada influencia de los vientos provenientes desde el Suroeste (SW), lo anterior tanto con velocidades dentro del rango 3,6-11,1 [m/s]. Por su parte en la estación Chiu Chiu, se presenta en primer lugar un campo de viento para el año 2009 durante el periodo entre las 00:00 y las 12:00 proveniente desde el Noreste (NE) con velocidades entre 0,5-5,7 [m/s]. Mientras que en el periodo entre las 12:00 y las 24:00 se presenta un campo de viento predominante proveniente desde el Suroeste (SW) con velocidades entre 3,6-8,8 [m/s].




4.3 Escenario de Emisiones

El escenario de emisiones construido consideró las emisiones de MP10 y MP2,5 generadas en la etapa de construcción y operación del Proyecto las cuales se calculan a continuación: 4.3.1 Estimación de Emisiones de Material Particulado - Etapa de Construcción La siguiente sección muestra los factores y parámetros considerados para la estimación de las emisiones de MP10, MP2,5 y gases de combustión generada durante la etapa de construcción del Proyecto, además, de la estimación de las emisiones totales de cada una de las actividades identificadas.

a) Excavaciones Se excavará un total de 1.250 m3 de material proveniente de la nivelación del terreno donde se emplazará la Planta, lo anterior considerando una superficie de 2.500 m2 y el movimiento de tierra, nivelación y compactación de los primeros 50 cm de material. Las excavaciones se realizarán por medio de 1 cargador frontal el cual operará por 1.720 h. Las horas de operación del cargador se obtienen de las siguientes fórmulas:

Donde: Volumentotal= Volumen total que debe ser excavado (m3) Top= Tiempo de operación necesario para excavar el Volumen Total (hr) CP= Capacidad de la Pala (m3). Para el caso: 1,5 m3. TP= Tiempo aproximado que demora la máquina en excavar el equivalente a “una pala” (minutos). Para el caso: 1 minuto

A continuación se presentan las variables consideradas en el cálculo del factor de emisión, el factor de actividad y el cálculo final de las emisiones.

Tabla N° 6: Emisión Excavaciones - Construcción

Parámetro Fórmula (kg/h) Variable Valor Factor de Emisión (kg/h)

Factor de Actividad

(h)

Emisión kg

MP 10 4,1

5,1

45,0M

sk ××

k: Factor tamaño de partícula

0,75

2,96 14 41,44 s: %de finos en el

material 10

M: Humedad del material (%)

2,5

MP 2,5 3,1

2,1

6,2M

sk ××


0,105 2,39 14 33,46

s: %de finos en el material

10

hTP

CP

VolumenT total

op 1460

1

5,1

250.1

60=×=×=





2,5

M, s: Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de

Proyectos Inmobiliarios.

b) Compactación de Terreno

Tabla N° 7: Emisión Compactación - Construcción.

Parámetro Fórmula (kg/h) Variable Valor Factor de Emisión (kg/h)

Factor de Actividad

Hr

Emisión kg

MP 10 4,1

5,1

45,0M

sk ××


0,75

2,96 9* 26,64 s: %de finos en el material

10


2,5

MP 2,5 3,1

2,1

6,2M

sk ××


0,105

2,39 9* 21,51 s: %de finos en el material

10


2,5

M, s: Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de


*se estima 9 horas para esta considerando una compactación de 5m2/h.

c) Transferencia de Material

Tabla N° 8: Emisión Carga y Descarga - Construcción.

Parámetro Fórmula (kg/t) Variable Valor Factor de Emisión

(kg/t)

Factor de Actividad

(t)

Emisión kg

MP 10 4,1

3,1

2

2,20016,0

××M

U

k


0,35

0,0012 3.750* 4,5 U: velocidad del

viento (m/s) 5


2,5

MP 2,5 4,1

3,1

2

2,20016,0

××M

U

k


0,053

0,0002 3.750* 0,75 U: velocidad del

viento (m/s) 5


2,5




M, U: Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de


*Se cargarán 1.250 m3 de material excavado, y considerando una tarea de carga y una de descarga, se deberán

transferir en total 3.750 t de material. (Densidad de material de 1,5 t/m3).

d) Tránsito de Vehículos Se considera el tránsito de camiones por caminos no pavimentados al interior del área del Proyecto, y de camionetas y buses que transportan personal desde las localidades próximas al Proyecto, principalmente Calama. Para efectos del cálculo de las emisiones de MP10 y MP2,5, se ha considerado que los caminos por donde circularán los camiones son de uso industrial no pavimentados, mientras que las camionetas y buses lo harán por caminos públicos pavimentados. A continuación se detallan las características del tránsito de vehículos asociado al Proyecto.

• Camiones Tolva

Se utilizará 1camión tolva de 20 t. de capacidad que transportará los materiales dentro del sitio de emplazamiento del Proyecto; 1 camión aljibe que proporcionará agua para la humectación; y 1 camión grúa principalmente para la instalación de equipos. Se estima que en promedio cada uno transitará 20 km/día, lo que considerando una duración de la etapa de construcción de 7 meses se obtiene un nivel de actividad de 8.400 km.

• Camionetas

Se consideró que 2 camionetas transitarán diariamente un promedio de 20 km. por vías pavimentadas hasta el lugar donde se realizan los trabajos (ida y vuelta). Considerando lo anterior, durante los 7 meses de construcción del Proyecto, los vehículos habrán recorrido 5.600 km. El peso promedio de la flota se asumió de 8 t6. La carga de fino de la superficie (sL) se define según el flujo de la vía: 0,18 para vías con flujo superior a 10.000 vehículos/día. 0,96 para vías con flujo entre 500 y 10.000 vehículos/día y 4,23 para vías con flujo inferior a 500 vehículos/día. Por lo anterior, para el caso se estima un valor de sL de 0,18 g/m2 asociado a vías con un flujo mayor a 10.000 vehículos/día. Considerando los puntos detallados anteriormente, se presentan las variables consideradas en el cálculo del factor de emisión, el factor de actividad y el cálculo final de las emisiones.

6 Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la “Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de Proyecto Inmobiliarios”.




Tabla N° 9: Emisión por Tránsito de Vehículos - Construcción.

Parámetro Fórmula (kg/VKT) Variable Valor Factor de Emisión (kg/VKT)

Factor de Actividad

VKT

Emisión kg

MP10

5,165,0

7,221000

×

× WsLk

(camionetas)


4,6

0,0049 5.600 27,44

sL: carga de finos en superficie

(g/m2) 0,18

W1: Peso promedio de la

flota (t) 8

45,09,0

7,2121000

9,281

×

×× Wsk

(camiones)


1,5

0,959 8.400 8.055,6 s: %de finos en el

material 10


flota (t) 24

MP2,5

5,165,0

7,221000

×

× WsLk

(camionetas)


0,66

0,0007 5.600 3,92

sL: carga de finos en superficie

(g/m2) 0,18


flota (t) 8

45,09,0

7,2121000

9,281

×

×× Wsk

(camiones)


0,15

0,0959 8.400 805,56 s: %de finos en el

material 10


flota (t) 24

s, W1: Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de


El Proyecto considera las siguientes medidas de control de emisiones:

• Humectación de sectores donde transitarán camiones

• El límite de velocidad de circulación de vehículos será 30 km/h.

• Realización de mantenciones periódicas a los camiones y vehículos en general y generación de un registro con las emisiones de gases contaminantes de cada uno de los vehículos involucrados en el Proyecto.

La humectación se realizará al menos 2 veces al día logrando que la humedad en los caminos sea 2 veces mayor que la presente. Luego, según las estimaciones presentadas en el AP-42 y en concordancia con lo




sugerido por CONAMA RM7, se considera que esta medida logrará mitigar en un 75% las emisiones atmosféricas provocadas por el tránsito de camiones. Lo anterior se demuestra en la Figura Nº 13.

Figura Nº 13 Eficiencia en el control de emisiones debido a la humectación de caminos.

Fuente: AP-4 , cap 13.2.2 Unpaved Road, Figure 13.2.2-2

Luego, la emisión de MP10 y MP2,5 asociada al tránsito de vehículos por caminos no pavimentados considerando la mitigación propuesta anteriormente se presenta a continuación.

Tabla N° 10: Resumen Emisiones Tránsito de Vehículos - Construcción.

Parámetro Actividad Factor de Emisión

MP10 Factor de Actividad

Mitigación Total Emisiones

(kg)

MP10

Tránsito de camiones

0,959 kg/VKT 8.400 VKT/año 75% 2.013,9

Tránsito de buses y camionetas

0,0049 kg/VKT 5.600

VKT/año - 27,44

Total emisión tránsito de vehículos 2.041,34

MP2,5

Tránsito de camiones

0,0959 kg/VKT 8.400 VKT/año 75% 201,39

Tránsito de buses y camionetas

0,0007 kg/VKT 5.600

VKT/año - 3,92

Total emisión tránsito de vehículos 205,31

7 Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de Proyectos Inmobiliarios. CONAMA RM




e) Emisiones de Material Particulado de Combustión y Gases

En esta sección se calculan las emisiones de material particulado de combustión y gases de las maquinarias y camiones involucrados en la construcción del Proyecto.

• Operación de Maquinaria

Tabla N° 11: Tiempos de Operación – Maquinaria.

Maquinarias – Equipos Nº de Equipos Total Horas

VIbrocompactador 2 9

Cargador Frontal 1 14

Grúa Movil 1 800*

*Considera la operación durante 5 meses para el montaje de la Planta

La siguiente Tabla muestra los factores de emisión para los contaminantes CO, HC/COV, NOx y MP provenientes de los tubos de escape de cada una de las maquinarias utilizadas en la construcción del proyecto.

Tabla N° 12: Factores de Emisión de Gases - Maquinaria.

Factor de Emisión (*)

Maquinarias - Equipos Potencia

(Hp) Total horas

CO HC NOx MP

VIbrocompactador 88 9 2,3655 0,3672 4,7 0,24

Cargador Frontal 148 14 0,8667 0,3384 4,1 0,18

Grúa Movil 148 800 0,8667 0,3384 4,1 0,18

(*) Fuente: CONAMA R.M. - Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de Proyectos Inmobiliarios.

Según lo anterior a continuación se presentan las emisiones de la maquinaria.

Tabla N° 13: Emisión de Gases - Maquinaria.

Emisión kg

Maquinarias - Equipos Potencia

(Hp) Total horas

CO HC NOx MP

VIbrocompactador 88 9 1,87 0,29 3,72 0,19

Cargador Frontal 148 14 1,80 0,70 8,50 0,37

Grúa Movil 148 800 102,62 40,07 485,44 21,31

Total (kg) 68,91 41,06 497,66 21,87




• Operación de Camiones, Camionetas y Buses Los camiones a utilizar en la etapa de construcción del Proyecto son clasificados como Camiones Pesados

Diesel Tipo 1. Corresponden a camiones pesados con peso bruto superior a 16 toneladas y cuya fecha de inscripción en el registro Nacional de Vehículos Motorizados se encuentra entre Septiembre de 1994 y Septiembre de 1998. Cumplen con un estándar de emisión similar o superior al EPA91 norteamericano o Euro I europeo. Por otro lado, las camionetas a utilizar en el Proyecto se clasifican como Vehículos Comerciales Diesel

Tipo 2. Corresponden a los vehículos livianos de pasajeros o carga liviana, privados o comerciales y que funcionan con combustible diesel, principalmente del tipo jeep, camioneta o furgón cuya fecha de inscripción en el registro Nacional de Vehículos Motorizados sea posterior a Septiembre del año 2003 cumpliendo con la normativa EPA 94 federal o la Euro III. Las emisiones de los tubos de escape están directamente relacionadas con los flujos vehiculares. En la siguiente tabla se presentan las ecuaciones representativas para el cálculo de los respectivos factores de emisión, en función de la velocidad.

Tabla N° 14: Factores de Emisión de Gases de Combustión – Camiones.

Fuente de Emisión Parámetro Factor de Emisión (*)

gr/km

Camiones Pesados Diesel

Tipo 1

CO [gr/km] 20,504*V^(-0,6945) HC [gr/km] 20,06*V^(-0,8774)

NOx [gr/km] 63,888*V^(-0,5859)

CC [gr/km] 1678,7*V^(-0,4593)

MP [gr/km] 7,10645*V^(-0,7054)

Vehículos Comerciales

Diesel Tipo 2

CO [gr/km] 0,00018286*V^2-0,02132*V+0,88232

HC [gr/km] 0,00001085*V^2-0,0017608*V+0,134044

NOx [gr/km] 0,00020244*V^2-0,0267204*V+1,660254

CC [gr/km] 0,0198*V^2-2,506*V+137,42

MP [gr/km] 0,00003015*V^2-0,00327295*V+0,129444 (*) Fuente: CONAMA R.M. - Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de Proyectos Inmobiliarios.

Para el cálculo del factor de actividad, se consideró que los camiones recorren una distancia de 8.400 km durante los 7 meses en que se extiende la construcción del Proyecto, mientras que las camionetas recorrerán 5.600 km durante el mismo período. De este modo, si se considera que los camiones transitarán a un promedio de 30 km/h y las camionetas a 60 km/hr, se obtienen los factores de emisión y las emisiones de cada contaminante.




Tabla N° 15: Emisión de Gases de Combustión –Camiones, Camionetas y Buses.

Fuente de Emisión Parámetro

Factor de

Emisión

Factor de Actividad

Emisión

gr/km km Kg


Tipo 1

CO 1,932

8.400

16,23

HC/COV 1,015 8,53

Nox 8,709 73,16

MP 0,645 5,42

Vehículos Comerciales

Diesel Tipo 2

CO 0,261

5.600

1,46

HC/COV 0,067 0,38

Nox 0,786 4,40

MP 0,042 0,25

4.3.2 Estimación de Emisiones de Material Particulado - Etapa de Operación La siguiente sección muestra los factores y parámetros considerados para la estimación de las emisiones de MP10, MP2,5 y gases de combustión generadas durante la etapa de operación del Proyecto además de la estimación de las emisiones totales de cada una de las actividades identificadas.

a) Calcinador El Calcinador operará en base a Gas Licuado con un consumo nominal de 25 kg/día.

Tabla N° 16: Emisión por Operación Calcinador

Contaminante Factor de Emisión

a

Kg/m3

Nivel de Actividadb

m3/año

Nivel de Emisión Kg/año

NOx 2,4

15,2

36,48

CO 0,41 6,23

SO2 0,06 0,91

PM10 0,07 1,06

a: Fuente: AP 42, sección 1.5.

b: Considera una operación continua durante todo el año y una densidad del gas licuado de 599 kg/m3.

Además se considera la emisión producto del proceso ocurrido en el calcinador, para lo cual se considera un factor de emisión asociado al proceso, en este caso, Industria Metalúrgica, por lo cual se considera un factor de emisión de 0,032 kg/t (Fuente: Tabla 12.16-1, AP 42 5° Edición). Por lo anterior considerando un nivel de actividad de 16,94 kg/h de material que pasa por el proceso de calcinación se obtiene una emisión estimada de 0,00054 kg/hr, lo que se traduciría en una emisión de 4,75 kg/año de Material Particulado Respirable (MP-10)considerando una operación continua durante todo un año calendario (8.760 horas).




b) Tránsito de vehículos

Se requiere realizar el transporte de insumos amoniaco y sulfato de magnesio, para los cuales se considera 1 camión semanal para cada uno. Por lo tanto se estima se realizaran aproximadamente 104 viajes al año, que para cada viaje se transitaran en promedio 20 km (ida y vuelta), por lo que el nivel de actividad estimado es de 2.080 km al año. Este transito se realizará por vías pavimentadas.

A continuación se presentan las variables consideradas en el cálculo del factor de emisión, el factor de actividad y el cálculo final de las emisiones.

Tabla N° 17: Emisión por Tránsito de Vehículos - Operación.

Parámetro Fórmula (Kg/VKT) Variable Valor

Factor de

Emisión (kg/VKT)

Factor de Actividad

VKT

Emisión kg

MP 10

5,165,0

7,221000

×

× WsLk


4,6

0,0049 2.080 10,19

sL: carga de finos en

superficie (g/m2)

0,18


flota (t) 8

MP 2,5

5,165,0

7,221000

×

× WsLk


0,66

0,0007 2.080 1,46

sL: carga de finos en

superficie (g/m2)

0,18


flota (t) 8

W1, s: Valor por defecto sugerido por CONAMA R.M. en la Guía para la Estimación de Emisiones Atmosféricas de


W2: Valor calculado en la sección 4.3.1 de este documento. Considera peso promedio de un camión vacío y uno

cargado.

sL: Corresponde a finos contenidos en vías cuyo flujo vehicular es > 10.000 veh/día.

c) Emisiones de Material Particulado de Combustión y Gases

En esta sección se calculan las emisiones de material particulado de combustión y gases de las maquinarias, camiones, camionetas y mini-buses asociadas a la operación del Proyecto.




• Operación de Camiones Los camiones a utilizar en la etapa de operación del Proyecto son clasificados como Camiones Pesados

Diesel Tipo 1. Corresponden a camiones pesados con peso bruto superior a 16 toneladas y cuya fecha de inscripción en el registro Nacional de Vehículos Motorizados se encuentra entre Septiembre de 1994 y Septiembre de 1998. Cumplen con un estándar de emisión similar o superior al EPA91 norteamericano o Euro I europeo. El cálculo del factor de emisión se presentó en la Tabla 14 de este documento. Para el cálculo del factor de actividad, se consideró que los camiones recorren una distancia de 2.080 km al año durante la etapa de operación del Proyecto. De este modo, si se considera que los camiones transitarán a un promedio de 30 km/h, se obtienen los factores de emisión y las emisiones de cada contaminante.

Tabla N° 18: Emisión de Gases de Combustión –Camiones.

Fuente de Emisión Parámetro

Factor de

Emisión

Factor de Actividad

Emisión

gr/km km kg


Tipo 1

CO 1.932

2.080

4,02

HC/COV 1.015 2.11

Nox 8.709 18,11

MP 0.645 1,34

4.3.3 Resultado del Inventario de Emisiones Las siguientes tablas muestran el resumen de las emisiones de material particulado de tamaño respirable (MP10), material particulado fino (MP2,5), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), óxidos de azufre (SOx) e hidrocarburos/compuestos orgánicos volátiles (HC/COV), respectivamente, estimadas para cada etapa del Proyecto.




Tabla N° 19: Resumen Emisiones – Etapa de Construcción.

Emisión (kg)

Actividad CO NOx MP-10 MP-2,5 HC/COV

FUENTES FIJAS

Excavaciones - - 41,44 33,46 -

Compactación del Terreno - - 26,64 21,51 -

Transferencia de Material - - 4,5 0,75 -

Tránsito de vehículos - - 2.041,34 205,31 -

FUENTES MÓVILES

Operación Maquinaria 68,91 497,66 21,87 - 41,06

Tránsito de vehículos por caminos pavimentados y no pavimentados fuera y dentro del sitio donde se emplaza el Proyecto

17,69 77,56 5,67 - 8,91

TOTAL Fuentes Fijas - - 2.113,92 261,03 -

TOTAL Fuentes Móviles 86,6 575,22 27,54 - 49,97

Tabla N° 20: Resumen Emisiones – Etapa de Operación.

Emisión (kg/año)

Actividad CO NOx MP-10 MP-2,5 HC/COV SO2

FUENTES FIJAS

Calcinador (Consumo combustible)

6,23 36,48 1,06 - - 0,91

Calcinador (Proceso) - - 4,75 - - -

Tránsito de vehículos - - 10,19 1,46 - -

FUENTES MÓVILES

Tránsito de vehículos por caminos pavimentados y no pavimentados fuera y dentro del Proyecto

4,02 18,11 13,4 - 2,11 -

TOTAL Fuentes Fijas 6,23 36,48 16,0 1,46 - 0,91

TOTAL Fuentes Móviles 4,02 18,11 13,4 - 2,11 -

4.3.4 Emisiones consideradas en la modelación de contaminantes Para efectos de la modelación de dispersión de MP10 y MP2,5, se han considerado aquellas emisiones que se desarrollen simultáneamente y que constituyen el escenario de emisiones más desfavorable. Considerando lo anterior, el escenario de modelación excluye los trabajos previos al inicio de las obras. Luego, el escenario se construye considerando las siguientes actividades: Excavaciones, Compactación del terreno, Carga y Descarga de Material y Tránsito de Vehículos Pesados y Livianos para la etapa de construcción y la operación del calcinador y tránsito de vehículos livianos durante la etapa de operación.




La siguiente tabla presenta un resumen de las emisiones generadas por las actividades anteriormente mencionadas, desagregadas por lugar donde éstas se emiten, en dicha tabla se presentan las emisiones estimadas considerando la superficie y el volumen de material del proyecto, utilizando los factores de emisión presentados en la tablas N° 19 del presente documento:

• Etapa de Construcción:

o Excavación y Compactación del Terreno: Considera los factores de emisiones estimados para dichas actividades al considerar una unidad de kg/h.

o Carga/Descarga de Material: Considera el nivel de emisiones considerados para 1 hora de trabajo, de acuerdo a los supuestos indicados en la estimación de emisiones se indica que durante 1 hora se puede realizar la transferencia de 90 m3 de material, equivalente a 135 t/h de transferencia (considerando una densidad de 1,5 t/m3)

o Tránsito Vehículo: Considera el factor de emisiones por transito según tipo de vehículo, para llevarlo a una escala temporal se considera un tránsito de 30 km/h por cada tipo de vehículo, lo cual se espera ocurra en paralelo con las otras actividades para representar el peor escenario de emisiones.

Tabla N° 21: Emisiones de MP10 Etapa de Construcción (kg).

Actividad/Lugar

MP10 MP2,5

Área Planta (kg/h)

Camino (kg/km)

Área Planta (kg/h)

Camino (kg/km)

Excavación 2,96 - 2,39 -

Compactación del Terreno 2,96 - 2,39 -

Carga y Descarga de Material 0,162 - 0,027 -

Tránsito Vehículos Pesados - 0,239 - 0,0959

Tránsito Vehículos Livianos - 0,0049 - 0,0007

Las fuentes de emisiones en la etapa de operación corresponden al tránsito de vehículos y a la operación del calcinador. La siguiente tabla presenta un resumen de las emisiones generadas por las actividades anteriormente mencionadas, desagregadas por lugar donde éstas se emiten, en dicha tabla se presentan las emisiones estimadas considerando la superficie y el volumen de material del proyecto, utilizando los factores de emisión presentados en la Tabla N° 20 del presente documento:

• Etapa de Operación:

o Calcinador: considera el nivel de emisiones estimados para los trabajos realizados durante 1 hora, de acuerdo a los niveles de actividad y factores de emisiones indicados en los anexos respectivos. En el caso del calcinador no se considera emisión para MP2,5 al no contar con un factor de emisión asociado, sin embargo cabe señalar que las emisiones de MP2,5 se encuentran englobadas dentro de las de MP10, por lo tanto un aporte en concentración nulo de este contaminante implica que los aportes de MP2,5 también serán nulos.




o Tránsito Vehículo: Considera el factor de emisiones por transito según tipo de vehículo, para llevarlo a una escala temporal se considera un tránsito de 30 km/h por cada tipo de vehículo, lo cual se espera ocurra en paralelo con las otras actividades para representar el peor escenario de emisiones.

Tabla N° 22: Emisiones de MP10 Etapa de Operación (kg).

Actividad/Lugar

MP10 MP2,5

Área Planta (kg/h)

Camino (kg/km)

Área Planta (kg/h)

Camino (kg/km)

Calcinador (Consumo Combustible)

0,0001 - - -

Calcinador (Proceso) 0,0005 - - -

Tránsito Vehículos Livianos - 0,0049 - 0,0007

4.4 Escenario de Receptores

Los receptores considerados en el modelo corresponden a las estaciones de monitoreo de calidad del aire ubicadas en los poblados más cercanos al Proyecto, siendo estos la ciudad de Calama y el poblado de Chiu-Chiu. Debido a lo anterior, el presente análisis se realizó sobre las estaciones monitoras de calidad del aire identificadas en la siguiente tabla.

Tabla N° 23: Receptores Considerados en el Estudio.

ESTACION / RECEPCTOR

ESTE NORTE Respaldo Legal

Hospital el Cobre 509.427 7.517.291 Res. Nº1.477 03/02/02

Servicio Médico Legal 505.383 7.516.195 Res. Nº1.569 02/05/08

Calama Norte* 508.515 7.519.232 -

Chiu-Chiu 535.953 7.529.230 Res. Nº1.571 02/05/08 (*) Estación no tiene representatividad poblacional para MP10

Datum: WGS84 – Huso 19

Fuente: SINCA

Adicionalmente, para generar los mapas de isoconcentraciones, se estableció una grilla de receptores que abarcó la totalidad del área de modelación, donde se ubicaron receptores cada 2 km. de distancia de manera uniforme. La Figura N° 14 presenta la ubicación de los receptores mencionados.




Figura Nº 14. Ubicación Receptores.


Fuente: Elaboración Propia.

Hospital el Cobre Calama Norte

Servicio Médico Legal

Chiu Chiu




5 Resultados de la Implementación del Modelo

A continuación se presentan los resultados de la implementación del modelo CALMET / CALPUFF.

5.1 Implementación del Modelo Micrometeorológico CALMET

El modelo CALMET se implementó sobre un domino de 50 kilómetros en la dirección Sur y 50 kilómetros en la dirección Oeste, a partir de su origen ubicado en las coordenadas UTM-E 487.354 m, UTM-S 7.503.126 m. La resolución de la grilla fue de 1.000 x 1.000 metros. Las características generales de la modelación y su domino se presentan en la siguiente tabla.

Tabla N° 24 Características de la Modelación y Dominio - CALMET.

Tamaño de Grilla (m) 1.000 x 1.000

Número de Celdas en dirección x 50

Número de Celdas en dirección y 50

Coordenadas del Origen (m) UTM-E (x) UTM-S (y)

487.354

7.503.126

Área del Dominio (km2) 2.500

Número de capas verticales 11 (entre 0~4.000 m. de altura)

Estaciones Meteorológicas

Calama Norte Pique

Talabre Chiu Chiu

MM5 Fuente: Elaboración propia.

La aplicación del modelo CALMET generó una matriz tridimensional de los vientos y una estimación de la altura de la capa de mezcla en el dominio de la modelación para cada hora del año 2009. La siguiente figura presenta un ejemplo del campo de viento construido por CALMET para las 21:00 hrs de un día escogido de manera aleatoria correspondiente al 12 de Mayo del 2009.




Figura Nº 15 Campos de Viento en Todos los Niveles – 15 de Julio del 2009 - 21:00 h.


Las siguientes figuras presentan el comportamiento modelado de los vientos superficiales a 10 metros sobre nivel de suelo en horas representativas del día 15 de Julio del 2009 en el área de modelación.




Figura Nº 16 Campos de Viento a 10 m. de Altura – 12 de Mayo del 2009 a las 06:00 h.

Es posible distinguir componentes del viento predominantemente desde el Norte y Este en la zona de emplazamiento del Proyecto y la zona urbana de la ciudad de Calama durante 06:00 h.







A las 12:00 h es posible distinguir una variación en la dirección de los campos de vientos respecto de la hora anterior (06:00 h), predominando la componente desde el Suroeste. Se observa además que la velocidad de los vientos aumenta en el sector de Calama hacia los terrenos más bajos siguiendo la conformación de la cuenca del Río Loa.







A las 18:00 h es posible apreciar una variación significativa de la dirección de los campos de vientos respecto de los períodos entre las 06:00 y 12:00 h. Predominan los vientos con dirección desde el Oeste.







Finalmente se aprecia que los vientos a las 24:00 h presentan similares características que los campos de vientos de las 06:00 h, es decir predominancia de los vientos desde el Norte y el Este, descendiendo en altura según la forma de la cuenca del Río Loa. Se destaca nuevamente la rotación de vientos en el sector de Calama producto del choque de los vientos desde el Norte con los vientos provenientes desde el Este.



Las siguientes figuras presentan el comportamiento de la altura de capa de mezcla en horas representativas del período diurno y nocturnos modeladas en CALMET para el 12 de Mayo del 2009.




Figura Nº 20 Altura de Capa de Mezcla (m) – 12 de Mayo del 2009 a las 06:00 h. y a las 12:00 h.

Altura de capa de mezcla a las 06:00 h.







Figura Nº 21 Altura de Capa de Mezcla (m)– 12 de Mayo del 2009 a las 18:00 h. y a las 24:00 h.








En las figuras presentadas anteriormente se observa que la capa de mezcla varía significativamente respecto del día y la noche. Durante los períodos diurnos de mayor incidencia solar, la capa de mezcla alcanza las mayores alturas, debido al calentamiento del suelo generado por la radiación solar incidente. Durante la noche y la madrugada la altura de la capa de mezcla presenta una menor variabilidad y tiende a ser menor a la observada durante el período diurno. Lo anterior genera un escenario meteorológico más desfavorable para la dispersión de eventuales emisiones generadas en el sector. Adicionalmente, es posible apreciar que la presencia de la ciudad de Calama modifica las condiciones atmosféricas naturales. Las construcciones alteran la rugosidad de la superficie, la humedad del suelo y el balance térmico en la superficie, lo cual trae aparejado una capa atmosférica urbana que suele ser más seca y cálida que el entorno (Ulriksen, 1993). Este aumento de la temperatura dentro de la ciudad se conoce con el nombre de “isla térmica”. El efecto de isla térmica tiende a elevar la capa de mezcla sobre la ciudad por sobre el entorno.

5.2 Implementación del Modelo de Dispersión CALPUFF

Utilizando CALPUFF, se modelaron las concentraciones ambientales de MP10 y MP2,5 sobre un domino de 50 kilómetros en la dirección Este-Oeste y 50 kilómetros en la dirección Norte-Sur, a partir de su origen ubicado en las coordenadas UTM-E 487.351 m, UTM-S 7.503.126 m. La resolución con tamaño de grilla de los receptores fue de 1.000 x 1.000 metros. Las características generales de la modelación y su dominio se presentan en la siguiente tabla.

Tabla N° 25 Características de la Modelación y Dominio - CALPUFF.

Tamaño de Grilla (m) 1.000 x 1.000

Número de Celdas en dirección x 50

Número de Celdas en dirección y 50

Coordenadas del Origen (m) UTM-E (x) UTM-S (y)

487.354

7.503.126

Área del Dominio (km2) 2.500

Fuentes Emisoras 1 Fuente Areal

1 Fuentes Volumétrica

Para la aplicación de este modelo se consideró la meteorología modelada con CALMET del período del 1 de Enero del 2009 al 31 de Diciembre del mismo año, tomando en cuenta que las actividades emisoras se desarrollan de manera continua durante los 365 días del año. Luego, se obtuvieron las concentraciones de MP10 estimadas para cada una de las horas del año. Finalmente se aplicó el módulo CALPOST para obtener los estadísticos establecidos en las normas de calidad del aire presentadas en el numeral 2 de este documento.




A continuación se presentan los aportes en la concentración del contaminante MP10 y MP2,5 en los receptores especificados en el numeral 4 de este documento además de las concentraciones y coordenadas de los Puntos de Máximo Impacto.

Tabla N° 26: Aporte del Proyecto (µµµµg/m3N).

Parámetro Etapa Estadístico Hospital

el Cobre

Calama

Norte

Servicio

Médico

Legal

Chiu

Chiu

Punto de

Máximo

Impacto

Coordenadas del Punto de

Máximo Impacto

Norte UTM Este UTM

MP10

Construcción

Valor media anual

0,0 0,0 0,0 0,0 6,01 7.533.627 576.857

Percentil 98 de promedios diarios

0,0 0,0 0,0 0,0 25,88 7.533.627 516.857

Operación

Valor media anual

0,0 0,0 0,0 0,0 0,41 7.533.627 516.857


0,0 0,0 0,0 0,0 1,80 7.533.627 516.857

MP2,5

Construcción

Valor media anual

0,0 0,0 0,0 0,0 4,07 7.533.627 516.857


0,0 0,0 0,0 0,0 17,87 7.533.627 516.857

Operación

Valor media anual

0,0 0,0 0,0 0,0 0,04 7.533.627 516.857


0,0 0,0 0,0 0,0 0,18 7.533.627 516.857

Fuente: Elaboración Propia

Los mapas de isoconcentraciones asociados a cada uno de estos estadísticos se presentan en el Anexo 1 de este documento8.

6 Análisis de Cumplimiento de la Normativa Ambiental vigente de Calidad del Aire

Para verificar el cumplimiento de las normas de calidad del aire vigentes, se elaboró un análisis de los efectos que genera el Proyecto “Planta Recuperación de Molibdeno” sobre la calidad del aire del sector tomando en consideración la línea de base de calidad del aire registrada en la zona. El análisis de cumplimiento de la normativa primaria de calidad del aire para MP10 se presenta en la Tabla N° 27 y Tabla N° 28. Se observa que los aportes del proyecto, tanto es su etapa de construcción y operación, no generan un aumento en los niveles de concentración anual y percentil 98 de las concentraciones diarias de MP10 en los receptores estudiados. Luego, en el escenario proyectado, si bien se sobrepasan los niveles de saturación y latencia establecidos por el D.S. 59/98 para el caso de la

8 Los mapas de isoconcentraciones se elaboran en base a las concentraciones del estadístico representado en cada uno de los

receptores 2.500 receptores que conforman la grilla los cuales se pueden registrar durante distintas horas del año. Por lo anterior, las figuras son una herramienta útil para la predicción de impactos pero no representan las concentraciones del sector en un determinado instante.




norma trianual en todos los receptores discretos estudiados, excepto en la estación Hospital del Cobre en donde se alcanza nivel de latencia, sin embargo los aportes del Proyecto son nulos. Para el caso de la norma diaria, en el escenario proyectado sólo se alcanza el nivel de saturación en la estación Chiu Chiu, mientras que en las otras tres estaciones se está bajo el nivel de latencia, no obstante en este caso los aportes del Proyecto también son nulos.

Tabla N° 27: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP10 - Concentración Media

Anual (µµµµg/m3N).

Valor de la Norma: 50 µg/m3N

Receptor Línea Base

Aporte Proyecto Total Proyectado

Hospital el Cobre 49a 0,0 49

Servicio Médico Legal 90b 0,0 90

Calama Norte 51a 0,0 51

Chiu Chiu 61a 0,0 61

a) Corresponde al Promedio Trianual de concentraciones 2007-2008-2009.

b) Corresponde al Promedio de los Registros del Periodo Abril – Diciembre de 2008 y Enero – Diciembre 2009.

Tabla N° 28: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP10 – P98 Concentraciones 24h

(µµµµg/m3N).



a Aporte Proyecto Total Proyectado

Hospital el Cobre 73 0,0 73

Servicio Médico Legal 170 0,0 170

Calama Norte 99 0,0 99

Chiu Chiu 111 0,0 111 a) Corresponde al Promedio anual de Percentiles 98 de Concentraciones Diarias (2009)

El análisis de cumplimiento de la normativa primaria de calidad del aire para MP2,5 se presenta en la Tabla N° 29 y Tabla N° 30. Se observa que los aportes del proyecto, tanto es su etapa de construcción y operación, no generan un aumento en los niveles de concentración anual y percentil 98 de las concentraciones diarias de MP2,5 en los receptores estudiados. Luego, en el escenario proyectado, no se sobrepasan los niveles de saturación y latencia establecidos por el D.S. 12/121 para el caso de la norma trianual en todos los receptores discretos estudiados, los aportes del Proyecto son nulos.

Tabla N° 29: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP2,5 - Concentración Media

Anual (µµµµg/m3N).





Servicio Médico Legal 8b

0,0 8

Calama Norte 8b 0,0 8

Chiu Chiu 9 0,0 9 a) Corresponde al Promedio del periodo Nov 2010 – Oct 2011.

b) Se considera la concentración de la estación Hospital El Cobre




Tabla N° 30: Estimación del Escenario Proyectado para las Concentraciones de MP2,5 – P98 Concentraciones 24h

(µµµµg/m3N).





Servicio Médico Legal 19b

0,0 19

Calama Norte 19b

0,0 19

Chiu Chiu 30 0,0 30 a) Corresponde al Promedio anual de Percentiles 98 de Concentraciones Diarias (Nov 2010 – Oct 2011)

b) Se considera la concentración de la estación Hospital El Cobre

6.1 Resumen de Resultados y Conclusiones

En el Anexo 1 de este documento se presentan las curvas de isoconcentraciones asociadas a los estadísticos estudiados en la sección anterior en las cuales se puede apreciar gráficamente los aportes del Proyecto sobre la calidad del aire de su área de influencia y la ubicación del punto de máximo impacto. Los resultados obtenidos de la modelación permiten concluir que el Proyecto “Planta Recuperación de

Molibdeno” no provoca efectos adversos significativos sobre la salud de la población ubicada en su entorno, durante sus etapas de construcción y operación, toda vez que:

• Las emisiones generadas durante la etapa de construcción del Proyecto, siendo esta la etapa del Proyecto que genera una mayor cantidad de emisiones, corresponden principalmente a material particulado fugitivo producido por actividades constructivas asociadas al movimiento de material, siendo estas de baja magnitud y corta duración.

• El punto de máximo impacto se localiza cercano al área de emplazamiento del Proyecto, a menos de 500 m de éste. El MP10 emitido por el Proyecto durante la etapa de construcción y operación recorre cortas distancias decayendo a nivel de suelo mayormente dentro del sitio de emplazamiento del Proyecto. Lo anterior se debe a que sus fuentes emisoras corresponden a fuentes fugitivas generadas, principalmente, a nivel de suelo.

• Respecto al aporte estimado del Proyecto sobre las concentraciones de MP10 en la ciudad de Calama, en particular para las concentraciones media anual y el percentil 98 de las concentraciones 24 horas sobre los 3 receptores discretos evaluados en la ciudad es nulo (0,0

µg/m3N).

• El aporte del Proyecto en las concentraciones media anual y el Percentil 98 de las

concentraciones 24 horas de MP10 sobre Chiu Chiu es nulo (0,0 µg/m3N).




• Respecto al aporte estimado del Proyecto sobre las concentraciones de MP2,5 en la ciudad de Calama, en particular para las concentraciones media anual y el percentil 98 de las concentraciones 24 horas sobre los 3 receptores discretos evaluados en la ciudad es nulo (0,0

µg/m3N).

• El aporte del Proyecto en las concentraciones media anual y el Percentil 98 de las

concentraciones 24 horas de MP2,5 sobre Chiu Chiu es nulo (0,0 µg/m3N).




ANEXO 1

ISOCONCENTRACIONES DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICO

MODELACIÓN CALMET / CALPUFF DE DISPERSIÓN DE MATERIAL PARTICULADO RESPIRABLE

Preparado para:

Santiago, Enero 2011

Código Proyecto Elaboración Revisión Legal Revisión Interna Versión 1125 RF 12/01/12 NA - Final 18/01/12




Figura N° 1. Mapa Isoconcentraciones de MP10 – P98 Promedio 24 Horas – Etapa Construcción (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu

Punto Máximo Impacto




Figura N° 2. Mapa Isoconcentraciones de MP10 – Media Anual – Etapa Construcción (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 3. Mapa Isoconcentraciones de MP10 – P98 Promedio 24 Horas – Etapa de Operación (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 4. Mapa Isoconcentraciones de MP10 – Media Anual – Etapa de Operación (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 5. Mapa Isoconcentraciones de MP2,5 – P98 Promedio 24 Horas – Etapa Construcción (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 6. Mapa Isoconcentraciones de MP2,5 – Media Anual – Etapa Construcción (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 7. Mapa Isoconcentraciones de MP2,5 – P98 Promedio 24 Horas – Etapa de Operación (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu





Figura N° 8. Mapa Isoconcentraciones de MP2,5 – Media Anual – Etapa de Operación (Coordenadas UTM Huso 19. Datum WGS84)

Calama Norte


Hospital El Cobre

Chiu Chiu


Download - a52 Anexo 2 - Modelacion CALPUFF Planta Mo

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