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Revista Costarricense de Salud Pública

Print version ISSN 1409-1429

Rev. costarric. salud pública vol.12 n.22 San José Jul. 2003

 

Contaminación del aire y efectos tóxicos por partículas respirables (PM10) en el humo, de madera en comercios de alimentos San José - Costa Rica
 
 
Ricardo Morales Vargas, M. Ing. Quím.  1

 

Resumen
   

Se estimaron las emisiones de un local típico de alimentos a las brasas en San José, Costa Rica en 135-590 mg/s. Utilizando un modelo matemático de dispersión gaussiana de contaminantes atmosféricos, con fuente puntual elevada y reflexión de contaminantes, se investigaron bajo condiciones típicas de. operación, los posibles radios de interés sanitario para la emisión de material particulado con diámetro inferior a 10 micrómetros (PM10). Se definieron estos radios para todas las clases, de estabilidad atmosférica como las distancias desde la fuente donde pueden esperarse efectos agudos y crónicos sobre la salud por una contribución de PM10 de +10, +40 y +100 ug/ m3 . Se estimó que un local de este tipo, emitiendo 590 mg/s, es capaz de generar efectos agudos a la salud en un radio de hasta 1400 metros.

Se evaluó la aplicabilidad de la norma vigente de emisiones de material particulado para calderas en Costa Rica a los comercios que preparan alimentos a las brasas. Se estudiaron, bajo distintas clases de estabilidad atmosférica, para una concentración límite de contaminantes (120 mg/m3) y para una geometría y operación típica (Emisión de contaminantes particulados: 44 mg/s), los posibles radios de interés sanitario.

Se observó que aún cumpliéndose con dicha concentración límite los efectos a la salud se darían en un radio de hasta 500 metros. Se concluye que la normativa de calderas actual no provee un grado satisfactorio de protección a la salud en caso de aplicarse a los comercios de alimentos a las brasas.

Se establecieron con el modelo matemático las tasas de emisión para cada clase de estabilidad atmosférica que contribuirían a eliminar los efectos agudos y crónicos sobre la salud. Se compararon los valores obtenidos con la normativa EPA (EEUU) para estufas de calefacción, y se recomienda la utilización de un rango de 1.5-23.0 mg/s como límites de emisión, con base en los horarios y condiciones atmosféricas locales. Se recomienda la implementación de ciclones de alta eficiencia y filtros para el control y reducción de dichas emisiones hasta los límites recomendados, considerando el costo, facilidad de construcción, tiso y mantenimiento de los equipos.
   
Palabras claves

Costa Rica, humo, madera, partículas respirables, PM10, efectos tóxicos, contaminación del aire, alimentos, dispersión de contaminantes, datos numéricos.  
 
Introducción

   
En julio de 1991 la OMS realizó un foro de consulta sobre aspectos epidemiológicos, sociales y técnicos relacionados con la contaminación del aire interno derivada del uso de combustibles biomásicos, concluyendo que dada la cantidad de personas expuestas y los potenciales factores de confusión, se ameritan y Justifican mayores esfuerzos de investigación sobre el tema. 1

No existe a la fecha mayor información epidemiológica en la literatura sobre el impacto por contaminación externa generada por estas fuentes, salvo la descripción de algunas sustancias y sus umbrales de olor 2 , 3 , y alguna información toxicológica sobre las sustancias contenidas en el humo de madera 4 .

Es común que en áreas residenciales y comerciales de centros urbanos se ubiquen expendios de alimentos que cocinan con leña o carbón. Entre estos están el pollo a la leña, la carne asada, hamburguesas a las brasas y similares. En Costa Rica, específicamente en la Dirección de Protección al Ambiente Humano del Ministerio de Salud (Nivel Central) se tramitan denuncias motivadas por este tipo de negocios, principalmente molestias ocasionadas a habitaciones de trabajo y residenciales que se ven afectados por los humos y olores de dichos procesos. Las personas denunciantes se encuentran expuestas a dichos humos y olores hasta por períodos de 8 a 12 horas diarias, y la percepción del riesgo les hace reportar dichas molestias a los entes fiscalizadores del ambiente (Defensoría de los Habitantes - Área de Calidad de Vida, Ministerio de Salud - Oficinas de Protección al Ambiente Humano de los Niveles Central-Regional-Local, entre otros.)

La escasa política de zonificación urbana, deficientes evaluaciones de riesgo, poco cumplimiento de normativas de construcción, así como la falta de límites de emisión para estas y otras actividades hacen que la ubicación y funcionamiento de estos comercios aumenten su impacto ambiental-sanitario y ejerzan un efecto negativo en la percepción del riesgo. El presente estudio busca cuantificar dicho impacto ambiental-sanitario y proponer normativa de emisiones que lo minimice.

Efectos a la salud:

Además de las partículas, que son el contaminante más visible, existen otros compuestos específicos, productos de la combustión y cocción, que están presentes en dichas emisiones y se adsorben en el material particulado. Entre los que provienen de la combustión de madera podemos citar por su toxicidad los hidrocarburos poliaromáticos o PAHs (considerados mutágenos y cancerígenos, entre ellos benzopirenos, dibenzoantracenos y dibenzocarbazoles; y otros productos tóxicos como aldehídos, fenoles y cresoles. Las sustancias irritantes en la madera incluyen quinonas y óxidos de nitrógeno y azufre. 4 Entre los compuestos de menor peso molecular presentes en el aroma de la carne de res cocida se citan los de las familias de los hidrocarburos alifáticos, heterocíclicos, alicíclicos, aromáticos 3 ,5 , además de gases como los óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono. (Ver Anexo 1 y Anexo 2 )Los efectos agudos de estas sustancias descritos en la literatura son envenenamiento por humo, reacciones alérgicas, conjuntivitis, irritación e inflamación del tracto respiratorio e infecciones respiratorias. Entre los efectos por exposición prolongada se encuentran la bronquitis, enfermedad obstructiva pulmonar crónica, cáncer y afectación de la capacidad pulmonar. 1

Existen estudios que demuestran incrementos en los daños pulmonares con incrementos en las dosis de humo de madera, especialmente en niños. Esto incluye infecciones respiratorias de las vías inferiores (neumonía aguda, bronquitis), así como agravamiento del asma, enfisema, neumonía y bronquitis. También se ha visto la irritación de los ojos, dolores de cabeza, e iniciación de alergias. Los efectos crónicos pueden desencadenar en enfisema, bronquitis crónica, arteriosclerosis, y cánceres nasales, de garganta, pulmón, y sistema hematopoyético (según estudios en animales). 4

Los humos contienen partículas tan pequeñas que no son detenidas por puertas ni ventanas cerradas y se diseminan por los vecindarios. Las pequeñas partículas no pueden ser filtradas por la nariz ni por el sistema respiratorio superior, y penetran profundamente en los pulmones, donde pueden permanecer por meses y causar daños estructurales y cambios químicos. Adheridas a estas partículas penetran las sustancias tóxicas (irritantes, mutagénicas y cancerígenas). 4 La EPA (EEUU) sugiere que el riesgo de contraer cáncer durante una vida, como producto de exposición a humos de madera (estufas de calefacción) puede ser 12 veces mayor que el riesgo de cáncer por exposición a un mismo nivel de humos de cigarro. Asimismo, el riesgo de cáncer proveniente de una exposición a emisiones vehiculares se consideró 3 veces menor que el riesgo de cáncer por una exposición similar a humos de madera. 6

En cuanto a la cantidad de material particulado respirable que se puede generar en el ambiente externo, producto del uso de una fogata en una chimenea, se han medido concentraciones de 200 ug/m3 en los límites de la propiedad. 7 Este valor, es un 33% superior al máximo permisible para PM10 según la nominativa de la EPA para 24 horas, y 4 veces el máximo permisible como promedio anual. Esta situación es análoga al uso de un horno de leña para cocción de alimentos en expendios para el público.

Diversos estudios citados por Martínez y Romleu establecen que un incremento en PM10 de 100 ug/m3 de se relaciona con un 3% de incremento en la mortalidad diaria, y con un incremento de 10-25% en bronquitis y tos crónicas. 8 Igualmente se conoce que a concentraciones de PM10 de 40 ug/ m3 las partículas ejercen efectos negativos significativos en cuanto a morbrmortalidad, como contribuir al cáncer, enfermedad cardiaca, cambios en el ADN que afectan el sistema inmune y muerte prematura. 7 Un estudio de EPA (EEUU) sugiere que por cada 100 ug/m3 de material particulado en cine ambiente la mortalidad total se incrementar en un 6%. El mismo estudio señala que esa concentración puede aumentar en un 32% el riesgo de muerte por enfisema, subir en 19% el riesgo de muerte por bronquitis y asma, incrementar en 12% la probabilidad muerte por neumonía y elevar en un 9% el riesgo de muerte por enfermedad cardiovascular. 4

Adicionalmente se conoce que el quemado de madera puede generar dioxinas. Un estudio publicado en la revista Science (Vol. 266, Octubre 21, 1994) por Nestrick indica que la combustión de un kilogramo de madera puede generar hasta 160 ug. de dioxinas totales. Esto se concluyó utilizando diferentes tipos de madera en distintos tipos de estufas. Se encontraron dioxinas tetracloradas, hexacloradas, heptacloradas y octacloradas. 7

Si bien los patrones de exposición y sustancias químicas en las maderas de Costa Rica, pueden ser diferentes a los de zonas más al norte o septentrionales, los estudios anteriores sugieren que por su potencial toxicidad, así como por su fácil dispersión, la exposición a partículas y sustancias tóxicas en los humos de maderas, causada por la cocción de alimentos a las brasas, amerita investigaciones de las condiciones locales para determinar las poblaciones expuestas y establecer mecanismos de control de la exposición. No se considera en el presente estudio el impacto por el uso de madera para calefacción en Costa Rica, ya que por su ubicación geográfica, clima y protección forestal, este uso es mínimo.
 
Aspectos normativos:

 
No existe normativa en Costa Rica para regular la actividad de dichos comercios de alimentos como fuente de emisión, si bien se trabaja actualmente en una normativa para emisiones provenientes de fuentes fijas distintas a calderas. Existe una norma análoga, Decreto 30222-S-MINAE Reglamento sobre Emisión de Contaminantes provenientes de Calderas , que ha sido usada como referencia en el país, pues incluye las emisiones de calderas de combustibles biomásicos (entre ellos la leña). Esta establece como límites de emisión para Partículas Totales Suspendidas (PTS) un rango de 120-175 mg/m 3 para calderas nuevas (dependiendo de su tamaño); y hasta 220 mg/m
3 para todas las calderas existentes a la fecha de emisión del Reglamento.

En cuanto a normativa de inmisión (calidad de aire ambiente), el Decreto 30221-S "Reglamento sobre Inmisión de Contaminantes Atmosféricos" establece los valores máximos permisibles para Costa Rica, que para los materiales particulados de interés son: 10

PTS: 90 ug/m3 (anual) 240 ug/m3 (24 hrs.)

PM10: 50 ug/m3 (anual) 150 ug/m3 (24 hrs.)

El Capítulo XIV (Expendios de alimentos) del Reglamento de Construcciones" de Costa Rica, establece que los sitios "deben estar provistos de un sistema para conducir al exterior los olores, humos y calor excesivo que puedan producirse en el local" (Artículo XIV1.3), sin establecer parámetros de diseño para estos sistemas. Asimismo establece que la ventilación debe ser la misma que para piezas habitables. Por consiguiente, la altura mínima de piso a cielo debe ser de 2.40-2.60 metros (Artículo V13.4), dependiendo del aislamiento térmico; y debe contar un 15% de área de ventilación con respecto al área de piso. En cuanto a aspectos constructivos, las chimeneas de aparatos de combustión (industriales no obstante) deben estar, según el Reglamento de Construcciones 11 de Costa Rica, a una altura de 5 metros por encima del techo más alto en un radio de 25 rnetros. De forma similar los ductos de ventilación deben estar a 5 metros por encima del techo rnás alto en un radio de 10 metros, norma que, por el vacío legal, se ha aplicado a fuentes coiiiet-c-itiles.

La Ley General de Salud 12 , en sus artíctilos 293 al 297, establece en forma general las responsabilidades del Estado y los administrados en prevenir la contaminación atmosférica mediante el ordenamiento e implementación, respectivamente, de equipos de control de emisiones y control de los combustibles, aspecto que incluiría el control de las actividades comerciales, además de las industriales.

Se incluye en la Ley General de la Salud un artículo sobre la contaminación por olores, aspecto que sin embargo no se encuentra reglamentado en nuestro marco jurídico. No obstante legislaciones como la japonesa (Ley para el Control de Olores Ofensivos 2 ), establecen la necesidad de regular 22 sustancias (Anexo 3 ), algunas de las cuales son también productos desprendidos por la madera y alimentos. Warner 3 también cita otros compuestos (Anexo 4 ), algunos que se encuentran en la madera o que son producto de la cocción de alimentos.
   
Descripción de la actividad:
   
Una típica actividad comercial de alimentos a las brasas es un local de un piso, con una chimenea que puede variar entre 1 y 5 metros por encima del techo. Los vecinos más cercanos se encuentran directamente en la colindancia del terreno que ocupan los negocios, o si se ubican al frente, a escasos 10 metros (el ancho de una calle y aceras) de la fuente.

Los hornos utilizados, que pueden ser cerrados o semi-cerrados en su frente, son estructuras que descargan por su parte superior trasera los humos y vapores por convección natural, a veces ayudados por extracción mecánica. En dichos hornos generalmente se utiliza carbón vegetal, y maderas como café, cedro, laurel, pino, teca y melina; y en algunas ocasiones, madera de desecho con algún tratamiento o pintura en su superficie. Con base en entrevistas a los operadores de los hornos, se estima un consumo de leña de 1.5-2.0 m3 /día, que se distribuyen en dos "tandas", una matutina de aproximadamente 4 horas, y otra para el horario vespertino-nocturno de aproximadamente 6 horas, para un total de 10 horas/día. El horario matutino se extiende aproximadamente desde las 9:00 a.m. hasta la 1:00 p.m. y el siguiente de las 4:00 p.m. hasta las 10:00 p.m.

Los hornos son de dimensiones de 1 metro x 1.5 metros x 1 metro, aproximadamente. Las temperaturas en dichos hornos alcanzan los 300 Celsius. Sus ductos de descarga (predominantemente circulares) generalmente son de 15 a 30 centímetros de diámetro, llegando los cuadrados a tener hasta 50 centímetros de ancho. La velocidad típica de descarga de los humos se estima entre 5-9 m/s, y según observaciones del autor en horas diurnas y nocturnas sus penachos o plumas no se elevan a más de 2 ó 3 metros de altura sobre la salida de la chimenea.

La actividad de cocción a las brasas con carbón o leña no se encuentra específicamente reglamentada en la legislación costarricense, y se considera de potencial impacto en la salud y ambiente, por la emisión de sustancias tóxicas (cancerígenas, mutagénicas e irritantes). El presente estudio busca llenar parcialmente el vacío técnico y legal sobre la materia en el país, realizando una evaluación del riesgo y proponiendo los requisitos constructivos y operativos para esas actividades, utilizando para la evaluación de impacto un modelo numérico de dispersión gaussiana 13 de contaminantes particulados, comparando los límites de emisión permisibles con normas EPA (EEUU), y valorando la aplicabilidad de estas en Costa Rica.
   
Materiales y métodos
   
Utilizando datos de EPA sobre el contenido de material particulado en los humos de madera
7 , y con base en 3 visitas a locales de alimentos a las brasas para determinar el consumo de leña, horarios, dimensiones de los hornos, ductos y ventiladores, se estimaron las emisiones típicas de estos locales. Se utilizó una estimación de 15% como fracción vacía en un metro cúbico de leña.

Con base en estas estimaciones se establecieron las distancias para las que se observa un aumento en la concentración de partículas en aire ambiente y producto de la fuente de 10, 40 y 100 ug/m ya que diversos estudios, 4 ,7 ,8 ,14 las establecen como límites de impacto significativo en la morbi-mortalidad. Se utilizaron para los cálculos los parámetros correspondientes a todas las clases de estabilidad atmosférica descritas por Turner, aplicando los coeficientes de dispersión de Martín. 13 Empleando una hoja electrónica de Excel se aplicó el modelo de dispersión de un penacho gaussiano para una fuente puntual elevada, con reflexión y con receptores expuestos en un radio de 8 kilómetros.

El modelo matemático con reflexión indica que el suelo no es un sumidero para las partículas de humo (estas pueden dispersarse nuevamente luego de contactarlo) lo que se considera válido por su pequeño diámetro, la cercanía de la fuente al piso, ya que otros estudios citan que las partículas pueden permanecer suspendidas en el aire hasta 3 semanas 7 . El humo de madera está prácticamente en su totalidad compuesto de partículas de diámetro inferior a 10 micrómetros, 4 ,7 por lo que se comporta similar a un gas, lo que hace posible la aplicación del modelo gaussiano de dispersión. Se utilizó una altura efectiva de chimenea igual a la altura real de ésta (7.5 metros sobre el nivel de suelo), lo que implica físicamente que el penacho no se eleva significativamente sobre la chimenea, con el fin de estimar los valores máximos permisibles en emisión de manera conservadora. Se utilizó una altura de receptor de 1.65 metros, como estimación de la altura promedio de los receptores humanos costarricenses. Como velocidades de viento promedio para cada clase de estabilidad atmosférica se usaron las siguientes, que son congruentes con los rangos de velocidades propuestas por Turner: 13  

 
Clase A (Muy inestable): 2 m/s
Clase B (Moderadamente inestable: 3 m/s
Clase C (Ligeramente inestable): 5 m/s
Clase D (Neutral): 5 m/s
Clase E (Ligeramente estable): 3 m/s
Clase F (Estable): 2 m/s

  Con la metodología descrita anteriormente se estudió la aplicabilidad de la norma de emisiones de caldera (120 mg/m 3) a las emisiones de comercios de alimentos a las brasas. Se utilizaron las dimensiones reales de una chimena con un diámetro de 30 cm. y una velocidad promedio de salida de 5 metros/segundo, y se calcularon los radios de interés sanitario.

Con el fin de proponer una norma de emisión posteriormente se disminuyó el flujo másico en UJ el modelo matemático, hasta obtenerse para la contribución de la fuente, valores inferiores a 10 ug/m 3 en inmisión, en el radio estudiado para todas las clases de estabilidad atmosférica.

Los valores propuestos se comparan con la norma de emisión para calderas de Costa Rica, con la normativa anterior y vigente de EPA para emisiones en estufas de calefacción (en EEUU no se regulan los comercios de alimentos). Se discute también algunos datos de emisiones conocidos para troncos (g/hr y g/kg madera), así como datos de cocción con gas, para valorar la contribución de los alimentos al material particulado y orgánico, al volatilizarse la orasa de éstos.

Resultados

Con la metodología descrita se estimaron las emisiones de dichos comercios en 135-590 mg/s. Los resultados de los cálculos de las distancias (X) hasta las que se observan contribuciones a la concentración de material particulado (PM10) de 10, 40 y 100 ug/m3 ; respectivamente, X+10ug/m3 , X+40ug/m3 y X+100 ug/m3 se presentan en las Tablas 1 y 2 . La primera muestra los datos correspondientes a las emisiones potenciales (sin normativa adicional ni tratamiento de emisiones). La segunda muestra los datos en caso de cumplirse con la normativa aplicable a calderas de biomasa nuevas.

 

 
   
 
La Tabla 3 muestra las tasas máximas de emisión permisibles para cada estabilidad atmosférica, de modo que en el radio estudiado no se sobrepase una contribución de 10 ug/m3 . Adicionalmente se incluye la distancia a la que se observa dicho máximo.


Para el rango de emisión estudiado, se observa que los efectos crónicos (10-40 ug/m3) podrían. darse en radios que van hasta los 3.0-8.0 kilómetros de la fuente para el caso de atmósferas ligeramente estables y estables (Clases E y F). Efectos agudos podrían observarse en zonas a hasta 1.4 kilómetros de la fuente.

Para el caso de una emisión comparable a la norma de calderas, los radios hasta los cuales se observa un impacto de + 10 ug/m3 (efectos leves y crónicos) van desde los 130-540 metros. Para un impacto de +40 ug/m3 (efectos crónicos) se observa que el radio de interés corresponde al rango 43-146 metros. En el caso de impactos equivalentes a +100 ug/m 3, estos se dan en los primeros 15 metros, sobre todo para atmósferas Tipo A y B. Para las distintas estabilidades atmosféricas estudiadas, la norma máxima de emisión debe ubicarse en un rango de 1.5-23 mg/s, lo que aseguraría que no se observan contribuciones a la concentración en inmisión superiores a los 10 ug/m3, reduciéndose el impacto de los efectos crónicos, y evitándose los agudos.  

Discusión
   
Actualmente los radios de interés sanitario en los que podrían darse efectos crónicos a la salud de las personas por material particulado podrían ser de hasta 8 kilómetros a partir de una chimenea de leña, con los efectos agudos circunscritos a aproximadamente 1400 metros alrededor de la fuente.

El presente estudio muestra (Tabla 2) que la aplicación de la normativa para emisión de calderas, 120 mg/m3 , (44 mg/s para el caso típico estudiado) a los comercios de alimentos a las brasas, no es recomendable, pues se requieren emisiones entre 1.5-23.0 mg/s, (Tabla 3 ) con el fin de limitar los impactos a la salud. Este rango de valores es comparable con la normativa EPA (EEUU)7 para estufas de calefacción, pues la reciente revisión establece un rango de 2-5 g/hr (0.55-1.4 mg/s). La norma EPA derogada por esta revisión establecía un rango de 40-80 g/hr (11-22 mg/s).

Los cálculos anteriores se realizaron asumiendo una altura de chimenea de 5 metros, lo que ordena el Reglamento de Construcciones por encima del techo más alto en un radio de 25 metros. Es conocido que no todos los comercios cumplen con dicha normativa, la que también se considera insuficiente, a la luz de los resultados.

Se estima que actualmente, con una tasa de combustión de leña de 2 m 3/día, los comercios de alimentos a las brasas pueden estar emitiendo material particulado a una tasa de 135-590 mg/s. Se utilizó para esta estimación una densidad de madera de 415 kg/m (abeto) , una fracción vacía de 15% dentro del volumen quemado, y estudios 7 de EPA (1993) que indican un total de material particulado de 7-30 g/kg de madera. Se utilizó la densidad del abeto, ya que se carece de estudios contables de la densidad de la madera nacional más usada (leña de café). Nótese que estos valores son entre 3-13 veces la tasa de emisión calculada si se aplica la normativa para calderas. Lo anterior implica que los comercios de alimentos a las brasas deben contar con equipos de tratamiento y control de emisiones con eficiencias de remoción de material particulado de 90-99%, con el fin de evitar impactos a la salud en las zonas donde se ubican. Asimismo pueden requerirse en algunas zonas eficiencias muy altas si se suma a la contribución de estos comercios la contaminación de fondo causada por otras fuentes.

El estudio presenta la limitación que se entrevistó a operadores de solamente 3 comercios, (dos pequeños y uno grande) para conocer la tasa de combustión de leña. No obstante se observó que los tamaños de sus hornos son comparables en los 3 casos, y siguen patrones similares de cocción durante el día. No se pudo conocer con exactitud la densidad de la leña de café, que se usaba en los 3 comercios, lo que agrega algo de incertidumbres a las estimaciones de las emisiones actuales. Sin embargo se utilizó un valor de densidad similar ( 10% menor) al de otras especies (ciprés, cedro y pino) que también se utilizan en el país como leña. Debe validarse a futuro si el rango de material particulado generado (7-30 g/kg de madera) es aplicable a las especies nacionales. La estimación por el autor de 15% como fracción vacía por volumen de leña también añade incertidumbre al estudio, y debe a futuro validarse. Asimismo no se estudiaron los efectos sinérgicos o aditivos entre el material particulado y otros componentes gaseosos tóxicos ó irritantes, por lo que los efectos y radios determinados pueden ser conservadores.

Los datos presentados en la Tabla 3 deben usarse con cautela al trasladarlos como insumo para una normativa nacional. Debe tenerse presente que en muchas ocasiones existe más de un comercio de este tipo dentro de la zona de influencia calculada en la Tablas 1 y 2 , por lo que sus contribuciones pueden ser aditivas. Igualmente dicha zona puede disminuirse si se aumenta la altura de chimenea con respecto a los receptores (poblaciones) cercanas, ó si se utilizan equipos de control de emisiones, o mezclas de combustibles más limpios. Todos estos aspectos deben valorarse con el fin de establecer una norma integral que comprenda horarios y meteorología, combustibles, ubicación, altura de chimenea, zonificación y equipos de control de emisiones.

Igualmente debe tenerse en cuenta que los alimentos mismos, al transformarse durante la cocción, pueden generar partículas y sustancias químicas adicionales a las generadas por la madera. La cocción de hamburguesas con gas de cocina puede generar hasta 9g/hr de material particulado, lo que es comparable a lo generado por la quema de un tronco (8 g/hr). 7

También el contenido de humedad en la madera es una variable a controlar, pues a mayor humedad más material particulado y productos incompletos de combustión, con potencial de ser tóxicos.

Los modelos de dispersión pueden tener un rango de error de hasta un 200% en los cálculos de concentraciones 13 ; no obstante su utilidad ha sido comprobada, y su metodología de cálculo directa no requiere de modelos más caros y matemáticamente complicados. Asimismo este estudio demuestra que es posible utilizar los modelos de dispersión de contaminantes para establecer normas nacionales realistas, basadas en el impacto a la salud de las poblaciones expuestas y condiciones locales, y sugiere una revisión de los límites establecidos para calderas en zonas altamente pobladas.
   
Conclusiones y recomendaciones

 
Costa Rica no cuenta con una norma integral para la regulación de los comercios de alimentos a las brasas que contemple aspectos como combustibles, horarios de operación, meteorología, ubicación, altura de chimenea, zonificación y equipos de control de emisiones, aspecto que podría corregirse tomando como criterio algunos de los resultados del presente estudio y utilizando modelos matemáticos de dispersión gaussiana.

La normativa de emisiones de calderas vigente en Costa Rica y la norma sobre alturas de chimenea, no son directamente, y por sí solas, aplicables a los Comercios mencionados, pues no proveen protección a la salud de poblaciones vecinas, como indica el presente estudio.

La normativa EPA (EEUU) para estufas de calefacción provee una guía adecuada en cuanto a tasas máximas de emisión para material particulado, establecidas en términos del flujo másico (mg/s), base con la cual deben regularse estas fuentes, pues su flujo volumétrico puede ser variable. Dichas tasas son congruentes con aspectos sanitarios, y previenen efectos crónicos bajo las distintas condiciones meteorológicas que se pueden encontrar en Costa Rica.

Con base en los horarios normales de operación de estos comercios, así como con las condiciones meteorológicas durante esas horas, se considera recomendable establecer un rango de operación con tasas de emisión de 1.5-23 mg/s de material particulado, estableciendo en cada caso o zona, el valor específico tomando en consideración la contaminación ambiental de fondo, poblaciones expuestas y condiciones meteorológicas.Para las eficiencias de remoción necesarias, para material particulado menor a 10 micrómetros, y tomando en consideración el costo y facilidad de uso de los equipos, se recomienda la implementación de ciclones de alta eficiencia, posiblemente seguidos con filtros. Estos filtros requieren algún tipo de mantenimiento, por lo que deben enfatizarse como mecanismos de control el uso de ciclones de alta eficiencia, así como el control de la combustión, ahorro de combustible, chimeneas más altas y la cocción de los alimentos distribuida en el tiempo.

Algunos de los locales visitados han implementado hornos con geometrías y usos similares utilizando gas licuado de petróleo solamente como combustible, por lo que debe divulgarse y promoverse esta tecnología.

Deben valorarse a fondo las sustancias presentes en las maderas nacionales, así como sus productos de combustión. También es necesario valorar las propiedades de densidad y poder calorífico de estas maderas, con el fin encontrar, la combinación de propiedades idónea.

Es igualmente necesario que el diseño de los hornos y sus sistemas de extracción contemple la prevención de riesgos por inhalación de humos de los operarios, tanto como de los clientes.Los resultados derivados del modelo matemático deben valorarse en la práctica para "calibrar" el modelo, pues el mismo asume un terreno plano, sin obstrucciones ni edificios y con una fuente elevada. En realidad, la fuente no difiere en su altura significativamente de la altura de edificios y obstrucciones, aspecto que podría requerir coeficientes de dispersión, específicos para la geometría urbana, distintos de los utilizados.
 
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