Aplicación un SIG para la prevención de riesgos ambientales y de salud por emisiones de las gasolineras en la zona urbana de Ensenada, B.C. M. A. García-Zarate1,2,*, Arellano Evarista2, Idalia Castañeda-Yslas2, Gustavo Gonzales-Zepeda2, Ricardo Eaton-González2 ¹CICESE/División de Física Aplicada; Km. 107 carretera Tijuana-Ensenada, Ensenada B.C. 22860, ²Manejo de Ecosistemas en Zonas Áridas, Facultad de Ciencias, Universidad Autónoma de Baja California, Km. 103 Carretera Tijuana – Ensenada Baja California C.P. 22860 *

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Autor que presentará trabajo: M. A. García-Zarate

Autor a quien la correspondencia deba ser enviada; [email protected]

Resumen. Se presenta una propuesta metodológica para la modelización de problemas ambientales en la zona urbana de Ensenada, B.C., para aportar una nueva visión de la planeación urbana desde la perspectiva de los riesgos y la vulnerabilidad, soportado por un Sistema de Información Geográfica (SIG). Se modelan escenarios de susceptibilidad a contaminación por emisiones de fuentes fijas como las estaciones de servicio (gasolineras), a partir de la medición de vulnerabilidad dentro de la zona de impacto en un radio de 100 m. Con base en la cartografía digital en un SIG se incorporan datos que permiten un análisis espacial de los posibles riesgos de la zona en estudio. Los factores seleccionados para el análisis incluyen aspectos biofísicos, sociales y económicos con la finalidad de generar escenarios probables de impacto a la salud y en el medio ambiente. Palabras clave: Sistemas de Información Geográfica (SIG), Peligrosidad, Exposición, Vulnerabilidad socio-ambiental, Emisiones. Abstract. We present a methodology for environmental problems modeling in the urban area of Ensenada, BC, to provide a new vision of urban planning from the perspective of risk and vulnerability, supported by a Geographic Information System (GIS). Scenarios are modeled susceptibility to air pollution emissions from fixed sources such as gas stations, from the measurement of vulnerability within the impact area in a radius of 100 m. Based on a GIS digital mapping data are incorporated that allow spatial analysis of the potential risks of the study area. The factors selected for analysis include biophysical, social and economic order to generate likely scenarios for impact to health and the environment. Keywords: Geographic Information Systems (GIS), Hazard, Exposure, Vulnerability socioenvironmental, emissions

1. Introducción Es bien sabido que la información posee un carácter relevante en toda actividad humana, sin ella no podrían darse avances en la ciencia y la cultura. La utilización de las nuevas tecnologías de la información y de la gestión documental en combinación con los SIG, permiten obtener grandes beneficios. En el caso de los SIG, la información puede ser gestionada de diferentes formas, sin embargo, en la actualidad se tiene la posibilidad de crear modelos de datos que ayudan a consolidar la información de acuerdo con las necesidades de las instituciones y organizaciones que van a implementar esta tecnología [6]. Actualmente Ensenada cuenta con un parque de 183,159 vehículos, de los cuales cerca del 84% son vehículos que superan los quince años de uso, lo que implica altos niveles de consumo de gasolina, simultáneamente a la par el número de estaciones de servicio se ha visto incrementado en gran medida, siendo por lo tanto, una fuente de trabajo para un número considerable de personas cuya salud es motivo de nuestra preocupación como los habitantes que las rodean. La gasolina es una mezcla compleja y muy variable de hidrocarburos alifáticos y aromáticos dentro de los cuales tenemos un grupo muy importante a considerar es la exposición laboral a los vapores de benceno, tolueno y xileno [2,3] De entre ellos es el benceno el más importante bajo el punto de vista toxicológico, ya que está considerado como un cancerígeno para el hombre. Debido a la compleja naturaleza de la contaminación del aire, se requiere identificar las fuentes de emisión, así como del desarrollo de métodos para reducir el impacto sobre la salud ocasionado por la exposición a los contaminantes [18]. Los compuestos orgánicos volátiles (COVs) provienen en su mayoría de los procesos de combustión en vehículos e industrias y de las denominadas emisiones fugitivas de los depósitos de combustible de los vehículos [9]. En las gasolineras se genera emisiones fugitivas que contribuyen directamente a la contaminación atmosférica que puede representar un riesgo para la salud de los trabajadores y de los pobladores próximos. En este sentido, este trabajo presenta la necesidad de generar un producto tal que permita identificar por medio de las herramientas de SIG las zonas de riesgo ambiental al momento de autorizar la obra de construcción de una estación de servicio En muchas de las intervenciones realizadas, han participado comunidades con las que por medio de herramientas participativas se ha generado y acopiado gran información que podría ser plasmada en un SIG para que luego sea devuelta al Municipio a la dependencia correspondiente para que ellas mismas sean gestoras de su propio cambio, en la medida que les permite tomar decisiones con mayor conocimiento de las situaciones y por ende ser más eficientes y eficaces [1].

Integración de los SIG y los sistemas de ayuda para la toma de decisiones En los años recientes se ha dado una gran importancia a los efectos de los contaminantes en los ecosistemas y la salud del hombre. De hecho, el tema de la contaminación ha pasado a convertirse en un problema vital para la humanidad debido a la gravedad en que incurren estos al propagarse y en

síntesis, causar importantes trastornos ambientales y daños a la salud, no tan solo locales, sino también regionales, y globales en su caso, por lo cual la atención mundial se ha centrado en la reducción de los impactos ambientales de la industria del petróleo. Dentro del estado de Baja California, la comercialización de los derivados de petróleo se realiza a través de estaciones de servicio(ES) concesionadas por Petróleos Mexicanos (PEMEX), conocidas en general como gasolineras, cuyos problemas de contaminación se concentran esencialmente en la calidad de aire. Pero junto a los efectos positivos que estas instalaciones tienen por ofrecer servicios básicos a la sociedad actual, hay otros efectos negativos que permiten catalogarlas como instalaciones no deseables [7]. En la actualidad, todo tipo de actividad está normada por leyes ambientales, que obligan a las industrias a cumplir ciertos requerimientos por parte de la Secretaria de Protección al Ambiente del Estado de Baja California, que es la encargadas de verificar el adecuado cumplimiento de las normas y leyes ambientales dentro del estado y en particular dentro del Municipio de Ensenada. En la literatura no se ha encontrado un modelo estándar que permita establecer un seguimiento de las condiciones de trabajo y las condiciones de salud que afectan los trabajadores expuestos a hidrocarburos aromáticos BTX. Teniendo en cuenta esta situación, la localización óptima de las instalaciones no deseables se debe basar en la formulación de una serie de principios y magnitudes generales de eficiencia y equidad que guíen en la búsqueda y determinación de los lugares más adecuados para colocar estas instalaciones [14,15]. Estos principios deberían tener en cuenta los dos aspectos aparentemente opuestos: la necesidad general de que se construyan estas instalaciones por el servicio que ofrecen a la comunidad, y el problema de las molestias y externalidades negativas que generan en sus inmediaciones. El propósito de este estudio es vislumbrar las directrices a seguir para implementar el programa de vigilancia y de diagnóstico para generar estrategias oportunas que conlleven al mantenimiento de adecuadas condiciones de salud de los trabajadores en las estaciones de servicio, como del entorno que las rodea al menos 150m a la periferia que son susceptibles a contaminación de hidrocarburos aromáticos. (Benceno, tolueno y xileno) que son agentes de carácter lipofílico y presentan propiedades nocivas para el ser humano. [13, 4]. Para lo cual el desarrollo esquemático de un Sistema de Información Geográfica, permitirá determinar la ubicación de las estaciones de servicio dentro de la mancha urbana de Ensenada y lograra identificar por medio de datos tomados de las Fuentes fijas por medio de bolsas tedlar método 18 [12], para determinar, por medio de cromatografía de gases, los Compuestos Orgánicos Volátiles emitidos por fuentes, el cual pondera la cantidad de vapor emitido al medio ambiente y esto permitirá determinar el alcance de riesgo. El método utilizado en México para la determinación de COV’s en fuentes de área por la Secretaria del Trabajo y Previsión Social (STPS, NOM-010-STPS-1999). Algunas de las capas utilizadas podrían ser de interés para otras gestiones, pudiendo combinarse con otros SIG. El objetivo es facilitar la toma de decisiones adecuadas, que permitan proteger tanto al individuo como a la sociedad en su conjunto y a la biomasa existente, para lo cual se tomaran en cuenta las relaciones a nivel regional, basadas en las características fisiogeográficas, fitogeográficas, demográficas y económico sociales [16, 11] La implementación de sistemas que permitan reducir el porcentaje de riesgo a la concentración ambiental de los componentes aromáticos volátiles (BTX) para los diversos tipos de gasolina

habitualmente utilizados y evaluar la exposición laboral de un grupo de personas expuestas a vapores de gasolina en estaciones de servicio.

3. Metodologia La metodología está basada en la aplicación del Sistema de Información Geográfica (SIG) como herramienta de simulación y de modelamiento espacial para evaluar el impacto de posibles emisiones a la atmosfera de las estaciones de servicio en la zona urbana de Ensenada. En tal sentido, la metodología se desarrolla con el componente de modelamiento espacial con el uso del software SIG ArcMap10, el cual tiene la ventaja de que todas las funciones y los recursos de datos del SIG pueden ser utilizados. Por lo tanto, esta estrategia de integración puede proporcionar acceso a una interfaz de usuario consistente y estructurado de datos [5]. Con los planos y la información obtenida se procedió al análisis del área en estudio formando una base de datos para los mapas temáticos. La información requerida para ejecutar, se basa en la identificación física y por medio de imágenes del GOGLE MAP para la identificación del área de estudio. El análisis de la información de los recursos suelos, uso actual de la tierra y geológico-geomorfológico se describe a continuación. Recurso suelo, en el mapa de suelo se observa las características superficiales del área en estudio. El mapa presenta una clasificación Cartográfica-Taxonómica y una clasificación. Las series y fases involucradas en el área en estudio está comprendida la mancha urbana de Ensenada zona centro. Estos suelos mayormente comprenden Unidades habitacionales, escuelas, comercio, maquila, centros comerciales, etc. La metodología utilizada para calcular los Identificacion de Gasolineras Dentro de la Zona Urbana factores de emisión está en base al AP-42, publicado por la agencia de protección Tabla de Atributos ambiental EPA de los Estados Unidos 111°8'0"W

Gasolinera Ambulante Banca Comercio

Comunicacion Deporte

4. Resultados

Educacion Educacion Priv. Estado Federal Habitacional

Centro Comercial Mision

Hoteleria Iglesia Maquila Municipio Salon Social Salud

Servicio Rosas # 7575 Reforma y Calle Once

20°26'0"N

20°26'0"N

Transporte

Coordinate System: WGS 1984 UTM Zone 11N Projection: Transverse Mercator Datum: WGS 1984 False Easting: 500,000.0000 False Northing: 0.0000 Central Meridian: -117.0000 Scale Factor: 0.9996 Latitude Of Origin: 0.0000 Units: Meter

F

Macrolocalizacion Ensenda Baja California Mexico

111°8'0"W

Manejo de Ecosistimas de Zonas Aridas Facultad de Ciencias Universidad Autonoma de Baja California

Escala de impresion 1:5,000 0

0.045 0.09

0.18

0.27

0.36 Kilometers

La metodología que se presenta contempla la evaluación de dos aspectos distintos pero complementarios: la percepción del riesgo y la determinación de la vulnerabilidad. Para evaluar la percepción del riesgo, se propone el uso de cuestionarios de encuesta para recopilar las creencias las actitudes, los juicios, los sentimientos, además de un amplio rango de valores sociales y culturales y las disposiciones que la gente adopta, hacia los peligros y sus beneficios [17], en el sentido en que la percepción del riesgo se convierte en el

centro de los desacuerdos entre técnicos-expertos y de la sociedad en general, por lo que los cuestionarios mencionados deben aplicarse tanto a empresarios, usuarios, empleados como a los residentes de los alrededores de las estaciones de servicio para poder contar con los datos de percepción de riesgos. El riesgo puede tener dos diferentes sentidos, uno de ellas de carácter espacial y otra claramente geográfica.

20°27'30"N

Figura 1. En la zona de la avenida Reforma existen dos instalaciones de este tipo situadas dentro de la ciudad, y por lo tanto muy próximas entre ellas.

En este segundo caso, hace referencia al ámbito territorial susceptible de sufrir daño como resultado de la presencia de una actividad peligrosa. La localización de un punto respecto a dicha actividad es el mayor determinante de la exposición. Por supuesto también depende del alcance y propiedades de la emisión de la fuente y de las condiciones del medio físico como del tamaño de las áreas expuestas susceptibles de sufrir daño como resultado de la presencia de una actividad peligrosa. [19]. La relación entre la vulnerabilidad y la densidad de gasolineras por Km2 es de signo esperado contrario al de la tasa de riesgo. La razón es la siguiente: cuánto mayor es la densidad de gasolineras en cada zona, más fácil es que se den una respuesta a una catástrofe de este tipo, por un lado, más sencillo será evacuar a la gente afectada hacia hospitales, etc. La relación esperada entre vulnerabilidad y densidad de gasolineras es por lo tanto negativa, el porcentaje de población de riesgo también puede jugar un papel relevante en el impacto del desastre, es evidente que la etapa de la niñez es la más propensa al riesgo por exposición [10]. Por lo tanto, hablar sobre la Vulnerabilidad y Riesgos en las áreas urbanas, fue precisamente analizar, desde este punto de vista, las interacciones de esos factores del medio ambiente y cómo esto puede repercutir en la sobre vivencia Figura 1. Para este estudio se ha supuesto que la población potencialmente afectada se sitúa en los centroides de las secciones de la ciudad. Por lo tanto, la solución óptima que estamos buscando Identificacion de Gasolineras Dentro de la Zona Urbana debería situar la posición de las Tabla de Atributos instalaciones lo más alejado posible de estos puntos Figura 2. Pero esto podría llevar a colocar las gasolineras fuera de la ciudad, con los inconvenientes que se podrían generar para los automovilistas a la hora de obtener el combustible para sus vehículos. Es necesario considerar otro aspecto del problema, la localización más frecuente de los usuarios de estas gasolineras, es decir la posición de la demanda, de los usuarios. 111°9'0"W

111°8'30"W

111°8'0"W

111°7'30"W

111°7'0"W

Gasolinera

20°27'0"N

20°27'0"N

Ambulante Banca

Comercio

Comunicacion

20°26'30"N

20°26'30"N

Deporte

Educacion

Educacion Priv. Estado

Federal

20°26'0"N

20°26'0"N

Habitacional Hoteleria Iglesia

Maquila

20°25'30"N 20°25'0"N 20°24'30"N

20°24'30"N

20°25'0"N

20°25'30"N

Municipio

F 111°9'0"W

111°8'30"W

111°8'0"W

Escala de impresion 1:30,000 0.25 0.5

1

1.5

Salud

Transporte

Coordinate System: WGS 1984 UTM Zone 11N Projection: Transverse Mercator Datum: WGS 1984 False Easting: 500,000.0000 False Northing: 0.0000 Central Meridian: -117.0000 Scale Factor: 0.9996 Latitude Of Origin: 0.0000 Units: Meter

Macrolocalizacion Ensenda Baja California Mexico

111°7'30"W

Manejo de Ecosistimas de Zonas Aridas Facultad de Ciencias Universidad Autonoma de Baja California

0

Salon Social

2 Kilometers

Figura 2. Identificación de estaciones de servicio dentro de la mancha urbana

El grupo de investigación ha supuesto que esta demanda se realiza espacialmente en las zonas de la ciudad más transitadas por los automóviles, por ello se han señalado una serie de lugares que son representativos de la demanda de uso de las gasolineras. Para ello se calcula la distancia total que separa a las gasolineras de las zonas colindantes. Igualmente en este estudio se incluyen las personas que viven en un radio de 50 a 150 metros de una gasolinera, y que por lo tanto están expuestos a sufrir riesgo a la salud o molestias por la actividad de esta instalación. Los mapas resultantes permiten reconocer que existen múltiples zonas de vulnerables a riesgo, para abordar problemas de evaluación multicriterio, los resultados dependerán de las metodologías empleadas y los datos que se incorporen al software para afrontar estos tipos de estudios. La cartografía de riesgos es un instrumento aplicable en Ordenación del Territorio, debido a que permite valorar el potencial de riesgo del territorio cuando se trata de ubicar en él usos del suelo y actividades, este hecho lleva la necesidad de desarrollar medios eficaces y rápidos para valorar los espacios físicos y obtener entornos más seguros para la población [8] Estos resultados representan la primera aproximación espacial dentro de un problema de toma de decisiones al aportar las diferentes alternativas sobre las cuales se centrará el análisis por lo que se comprobó que, con las herramientas incorporadas actualmente en los SIG, es factible crear aplicaciones y abordar problemas concernientes a la toma de decisiones espaciales. En segundo lugar es posible escalar el sistema y generar aplicaciones acordes a las necesidades de cada usuario, lo que permite abordar problemas tan complejos como se requieran para la obtención de resultados

5. Conclusiones La organización hasta la fase de la realización del Sistema de Información Geográfico fue exitosa en todos los sentidos, lo que permitió tener finalmente la representación de la información, que describiera las zonas donde se perciben los problemas sobre vulnerabilidad y riesgos Tal vez una de las partes más interesantes a destacar dentro de esta fase, fue la formulación de la matriz relacional para tener de una manera lógica la relación de la información que se vincula al tema y además la posibilidad de que dentro de esta matriz se puede hacer crecer de manera infinita y relacionar información de distintas características que se quieran para el estudio de caso. Una primera formulación de este principio sería colocar las instalaciones no deseables lo más alejadas que sea posible de la población residente en la zona de estudio. Para ello basta, desde un punto de vista operativo, maximizar la distancia en línea entre las instalaciones y la población Sin embargo, pese a estos inconvenientes ya mencionados los resultados fueron suficientes para dejar demostrado la viabilidad de ser desarrollado una propuesta para hacer cambios al actual reglamento de Zonificación y usos de suelo para la Instalación de estaciones de Servicio, porque además la estructura de la información como tal se puede manipular fácilmente para ser aplicado, en muchos sentidos, como es la programación. Es importante destacar que el manejo de las Geodatabases estadísticas para el planteamiento de los mapas temáticos requiere de una formación, sino profunda, si por lo menos general de lo que es la estadística para potencializar la información que se desee generar. Se debe capacitar a los trabajadores acerca de los efectos nocivos de la gasolina sobre su salud y con esto, incentivar buenas prácticas de trabajo que ayuden a disminuir la exposición a benceno. Dentro de

ellas se encuentra el alejarse de las máquinas dispensadoras cuando se realiza el llenado y colocarse siempre a favor de la dirección del viento; además, se deben evitar los derrames de combustible al terminar el dispensado. Con objeto de prevenir los riesgos derivados de esta exposición laboral se propone una medida que consiste en dotar a las mangueras de suministro de un ajuste flexible y hermético a la boca del depósito de combustible del vehículo, que recogería los gases emanados del mismo al cierre hermético, impidiendo que fueran los vapores a la atmósfera

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