El objetivo de este estudio es evaluar la situación de la calidad del aire en Bishkek, centrándose en la contaminación por PM2.5, que es la que más repercute en la salud humana, y servir de apoyo al diseño de medidas para mejorar la calidad del aire en la ciudad. Las concentraciones de PM2.5 en Bishkek superan sustancialmente las normas internacionales de calidad del aire. Por ejemplo, la media anual de concentraciones de PM2.5 en Bishkek supera en más de 10 veces la directriz de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 5 μg/m³. Se calcula que los daños anuales para la salud de la contaminación por PM2.5 en Bishkek equivalen al 1,2% del producto interno bruto (PIB) kirguís. La información y los estudios existentes sobre la calidad del aire en Bishkek son limitados y, a veces, presentan información contradictoria sobre las principales fuentes de contaminación atmosférica en la ciudad. Por lo tanto, este estudio utiliza un enfoque científico para identificar las principales fuentes de contaminación atmosférica en Bishkek, estimar sus contribuciones relativas a las concentraciones de PM2.5, modelizar la dispersión de la contaminación por PM2.5 en la cuenca atmosférica de Bishkek y evaluar el impacto en las concentraciones de PM2.5 de una serie de medidas de reducción de las emisiones. Los resultados del estudio respaldan la base empírica para el diseño de medidas destinadas a mejorar la calidad del aire en Bishkek. La gestión de la calidad del aire es un programa complejo y multisectorial que requiere un enfoque sistémico y la actuación de numerosos organismos e instituciones de un país. Se ha realizado por separado un estudio del sistema de gestión de la calidad del aire (SGCA) en la República Kirguisa, centrado en las disposiciones institucionales. El estudio utiliza las últimas metodologías y enfoques de modelización para evaluar la calidad del aire y determinar la contribución de las distintas fuentes de emisión a la contaminación por PM2.5 en Bishkek. Para apoyar la evaluación de las medidas de reducción de emisiones, se han estudiado exhaustivamente las diversas fuentes de emisiones de PM2.5 y su contribución a las concentraciones ambientales. Con la ayuda de un inventario detallado de emisiones, desarrollado como parte del estudio, y de la modelización de la contaminación, se han elaborado mapas de contaminación que presentan distribuciones espaciales y temporales tanto de las emisiones como de las concentraciones ambientales. La modelización de la contaminación por PM2.5 en Bishkek incorpora diversas entradas, utilizando tanto datos locales como datos procedentes de estudios mundiales. Los mapas de emisiones de PM2.5 (distribución espacial de las emisiones) se utilizan como entradas clave en el modelo de transporte de contaminantes. El modelo de transporte de contaminantes utiliza muchas otras entradas, incluidos datos meteorológicos, datos topográficos, datos de uso del suelo y reacciones químicas de contaminantes específicos de interés en el aire, para determinar cómo se propagan los contaminantes por la ciudad, lo que lleva a diferentes niveles ambientales en diferentes lugares de la ciudad.
Como los datos locales sobre algunos sectores, por ejemplo, la calefacción residencial, eran limitados, hubo que hacer algunas suposiciones en consonancia con los estudios existentes. Naturalmente, las limitaciones de datos e información introducen cierta incertidumbre en los resultados de la modelización, pero presentan una imagen coherente de la situación actual y de la tendencia general. Las concentraciones de PM2.5 modelizadas coinciden bien con las concentraciones de PM2.5 monitorizadas, lo que proporciona confianza en la solidez de los resultados del estudio a pesar de algunas limitaciones de los datos. Para validar el funcionamiento del modelo, las concentraciones mensuales modelizadas se compararon con las concentraciones reales de PM2.5 de los datos analizados de vigilancia de la calidad del aire. Las concentraciones modelizadas coincidieron con las concentraciones monitorizadas con un nivel de confianza del 94%. Por lo tanto, se considera que los resultados del modelo reproducen adecuadamente la situación real de la contaminación atmosférica en Bishkek. Se estima que la calefacción residencial, el transporte y el polvo arrastrado por el viento son los factores que más contribuyen a las concentraciones medias anuales de PM2.5. Las contribuciones estacionales de las fuentes varían a lo largo del año debido, entre otras cosas, a las diferencias en los niveles de actividad sectorial (por ejemplo, la calefacción residencial solo se utiliza en invierno) y a las características meteorológicas y geográficas (por ejemplo, períodos secos en verano, aparición de tormentas de polvo en verano). La calefacción residencial es la que más contribuye a las concentraciones de PM2.5 en invierno, alcanzando casi el 40% en algunos meses de invierno (por ejemplo, enero y noviembre). Por otro lado, el polvo arrastrado por el viento es el que más contribuye a las concentraciones de PM2.5 en verano, cuando las concentraciones de PM2.5 son generalmente más bajas que en invierno. El transporte es el segundo factor que más contribuye a las concentraciones de PM2.5 en todas las estaciones: en invierno, después de la calefacción residencial, y en verano, después del polvo arrastrado por el viento. El sistema de modelización validado se utiliza para hacer una evaluación inicial de los impactos de las diferentes medidas de reducción de la contaminación atmosférica en las concentraciones de PM2.5 en Bishkek. Para ello, en primer lugar se estimó el cambio en las emisiones asociado a medidas específicas, que se reflejó en el inventario de emisiones, y a continuación se ejecutó el modelo de transporte de contaminantes para determinar la reducción de las concentraciones de PM2.5 en toda la ciudad. Se realizaron varias ejecuciones del modelo para evaluar los impactos de una serie de medidas de reducción de emisiones y escenarios de emisiones. La breve lista de medidas y escenarios de emisión que se tuvieron en cuenta y se incluyeron en la evaluación se elaboró centrándose en las mayores fuentes de emisión y en las medidas utilizadas habitualmente en otras ciudades, complementadas por la opinión de expertos locales e internacionales.
Aunque la atención se centró en las PM2.5, el estudio también estimó la reducción potencial de las emisiones de CO2 para los escenarios correspondientes. El cambio completo a la calefacción limpia en los hogares que actualmente utilizan carbón tendría la mayor contribución a la reducción de las concentraciones de PM2.5. Por tanto, este escenario se considera el de mayor impacto. Dentro de las distintas opciones de calefacción más limpia consideradas, la medida modelizada que muestra el mayor impacto en las concentraciones anuales de PM2.5 es la sustitución de la calefacción de carbón por bombas de calor en las viviendas que actualmente utilizan carbón para calentarse. Todas las medidas modelizadas, excepto el cambio a la calefacción mediante calderas/radiadores eléctricos, muestran beneficios colaterales de reducción de las emisiones de CO2. Los radiadores eléctricos son menos eficientes que las bombas de calor y, por tanto, consumen más electricidad, que actualmente se produce quemando carbón en la CHP de Bishkek. Si la fuente de combustible de la CHP se cambia por combustibles menos intensivos en carbono, se espera que incluso esta medida tenga co-beneficios de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Además, las medidas de reducción de las emisiones de PM2.5 suelen conllevar una reducción de las emisiones de carbono negro (BC), dado que el BC es un componente principal de las PM2.5. La contaminación atmosférica es causada por las actividades de varios sectores y, por lo tanto, la formación de un mecanismo interministerial para coordinar eficazmente las acciones entre los ministerios sectoriales mejorará la gobernanza de la calidad del aire. El Ministerio de Recursos Naturales, Ecología y Supervisión Técnica (MNRETS) es la principal institución responsable del sistema general de gestión de la calidad del aire en la República Kirguisa. Sin embargo, hay varias instituciones fuera del MNRETS que son responsables de las actividades que afectan a la calidad del aire y de la aplicación de las medidas de reducción de emisiones modeladas.
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