Documento-PLAN-DE-GESTION-CALIDAD-DEL-AIRE-ABRIL-2022

Control de la Contaminación

•

SIN SIGLA

yenny rodriguez

30/1/2024

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Control de la Contaminación

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Plan de Prevención, Reducción y Control de la Contaminación
del Aire Cúcuta-Región
Fuente: Hill, con permiso de uso de imagen.

Producto elaborado en el marco del contrato número 81066274 de 2020 entre la Confederación Suiza, representada
por el Departamento Federal de Asuntos Exteriores, actuando por medio de la Embajada Suiza en Colombia – Ayuda
Humanitaria y Desarrollo y Hill Consulting SAS.

Plan de Prevención, Reducción y Control de la Contaminación
del Aire Cúcuta-Región

Alcaldía de San José de Cúcuta
Jairo Tomás Yáñez Rodríguez
Alcalde
Ángel Bohórquez
Subsecretaría de Medio Ambiente

Gobernación de Norte de Santander
William Villamizar Laguado
Gobernador
Joel Bustos
Secretaría de Medio Ambiente

Corporación Autónoma Regional de la Frontera
Nororiental - CORPONOR
Gregorio Angarita
Director
Jorge Enrique Arenas
Subdirector de Análisis Ambiental

Apoyado por:

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible
Andrea Corzo Álvarez
Directora de Asuntos Ambientales Sectorial y Urbana

Mauricio Gaitán
Constanza Saavedra
Dirección de Asuntos Ambientales Sectoriales y
Territoriales

Embajada de Suiza en Colombia – Ayuda Humanitaria
- COSUDE
Reto Grūninger
Jefe de Cooperación

Diana Rojas
Carol Hurtado
Programas Globales Agua y Cambio Climático

Marzo de 2022

Hill
Equipo formulador
Luis Alberto Morales
Andrea Juliana Hernández
Mónica Espinosa
José Alonso Pacheco
Sebastián Larrahondo
Juan Felipe Franco

Gestión administrativa
Liu Rosario Pérez
Carolina Montoya

Agradecimientos
Mesa Temática Calidad del Aire de Norte de Santander
Grupo de Salud Ambiental del Instituto Departamental
de Salud
Secretaría de Salud de Cúcuta
Ministerio de Salud y Protección Social
ANDI – Regional Norte de Santander
SLC Association SAS

Tabla de contenido
1 Presentación ........................................................................................................................ 1
2 Objetivos del Plan ................................................................................................................. 3
2.1 Objetivo General .................................................................................................................... 3
2.2 Objetivos específicos .............................................................................................................. 3
3 Circunstancias locales ........................................................................................................... 4
3.1 Área Metropolitana de Cúcuta ................................................................................................ 4
3.2 Calidad del aire 2010-2021 ..................................................................................................... 5
3.2.1 Episodio por alta contaminación en el año 2020 ........................................................................................... 8
3.3 Relación entre PM2.5 y PM10 .................................................................................................. 11
3.3.1 Campaña de monitoreo ................................................................................................................................. 11
3.3.2 Comportamiento PM2.5/PM10 ........................................................................................................................ 13
3.4 Inventario de emisiones atmosféricas ................................................................................... 14
3.5 Proyección de las emisiones ................................................................................................. 20
3.6 Relación entre niveles de emisión de material particulado y calidad del aire .......................... 22
3.6.1 Modelo de dispersión .................................................................................................................................... 22
3.6.2 Modelos emisión-concentración y aproximación simplificada para Cúcuta-Región .................................. 25
3.7 Percepción de la ciudadanía sobre la condición de calidad del aire y fuentes de emisión ....... 27
4 Líneas estratégicas para el control de la contaminación y la protección de la salud ............. 30
4.1 Acciones para reducir emisiones de fuentes fijas y fuentes móviles ....................................... 38
4.1.1 Metodología de análisis costo-eficiencia ...................................................................................................... 38
4.1.2 Acciones para reducir las emisiones de las industrias .................................................................................. 39
4.1.3 Acciones para reducir las emisiones de las fuentes móviles ....................................................................... 42
4.2 Portafolio de acciones de máxima mitigación de emisiones ................................................... 44
4.2.1 Consistencia entre las medidas propuestas en el Plan y los objetivos nacionales de mediano plazo en
calidad del aire ................................................................................................................................................ 47
4.3 Relación beneficio-costo del portafolio de acciones de máxima mitigación de emisiones ....... 48
4.4 Priorización de las acciones de mitigación ............................................................................. 50
5 Gobernanza de la calidad del aire y coordinación interinstitucional .................................... 52
5.1 Actores y espacios de coordinación ...................................................................................... 52
5.2 Política participativa ............................................................................................................. 53
6 Herramientas para la gestión de la calidad del aire ............................................................. 57

6.1 Herramientas técnicas .......................................................................................................... 57
6.1.1 Modelo de dispersión .................................................................................................................................... 57
6.1.2 Herramienta para análisis de niveles de concentración de PM10 ................................................................ 57
6.2 Herramientas de gestión ...................................................................................................... 58
6.2.1 Rediseño del Sistema de Vigilancia de la Calidad del Aire ........................................................................... 58
6.2.2 Plan de Contingencia ...................................................................................................................................... 61
6.3 Mejora continua en el estado de conocimiento sobre el fenómeno de contaminación del aire
en Cúcuta-región ............................................................................................................................... 62
6.3.1 Fortalecimiento del monitoreo de la calidad del aire .................................................................................. 62
6.3.2 Recomendaciones próximos estudios ........................................................................................................... 63
6.3.3 Recomendaciones sobre la periodicidad de actualización del inventario .................................................. 63
6.3.4 Próximos ejercicios de modelación ............................................................................................................... 64
7 Mecanismo de seguimiento al Plan ..................................................................................... 65
8 Referencias, ........................................................................................................................69
9 Anexos ............................................................................................................................... 70

Listado de tablas
Tabla 1. Número de empresas, fuentes y equipos por sector. .................................................................... 15
Tabla 2. Emisiones anuales por fuentes fijas y fuentes móviles (t/año) – Año base 2021. .......................... 17
Tabla 3. Tasa de crecimiento anual compuesta por subsector. ................................................................... 20
Tabla 4. Crecimiento de las emisiones - año 2026. ..................................................................................... 21
Tabla 5. Alternativas para la financiación de medidas del Plan Calidad del Aire Cúcuta-Región. ................ 36
Tabla 6. Opciones de fondos internacionales con ventanas de financiamiento para medidas ................... 37
Tabla 7. Estrategias de mitigación sector industrial .................................................................................... 40
Tabla 8. Estrategias de mitigación sector transporte. ................................................................................ 43
Tabla 9. Medidas que integran el portafolio de máxima mitigación. .......................................................... 45
Tabla 10. Costo incremental de las medidas que conforman el portafolio de máxima mitigación. ............ 46
Tabla 11. Norma de calidad del aire. ........................................................................................................... 47
Tabla 12. Efectos esperados en salud con la aplicación del Plan. ................................................................ 49
Tabla 13. Relación beneficio/costo de las medidas que conforman el portafolio de máxima mitigación. .. 50
Tabla 14. Priorización de los sectores según el impacto que tienen en la calidad del aire.......................... 51
Tabla 15. Indicadores de impacto del Plan. ................................................................................................. 65
Tabla 16. Indicadores por línea estratégica. ................................................................................................ 66
Tabla 17. Definición de indicadores de las líneas estratégicas. ................................................................... 66

Listado de figuras
Figura 1. Proceso general del Plan Calidad del Aire Cúcuta-Región. ............................................................. 2
Figura 2. Datos generales de Cúcuta y su Área Metropolitana...................................................................... 4
Figura 3. Sistema de vigilancia de calidad del aire en Cúcuta 2022. .............................................................. 5
Figura 4. Promedio anual de PM10 por estación – Periodo 2020-2021. ......................................................... 6
Figura 5. Promedio de concentración de PM10 para el periodo 2018-2021 por mes y estación de monitoreo.
...................................................................................................................................................................... 6
Figura 6. Registros diarios de PM10 para el periodo 2010-2021 por estación de monitoreo - Boxplots. ....... 7
Figura 7. Promedio de concentración diaria de PM10 durante el episodio por alta contaminación en 2020. 8
Figura 8. Concentraciones de PM10 a partir del modelo CAMS – Reanálisis para abril 2/2020. .................... 9
Figura 9. (a) Área quemada durante el año 2020 (enero-mayo); (b) Emisiones por quema de biomasa y
origen de las masas de aire que llegaron a Cúcuta durante el 1 de abril de 2020 (periodo de altas
concentraciones de PM10). .......................................................................................................................... 10
Figura 10. Ubicación de los puntos de medición durante la campaña realizada en marzo de 2021. .......... 11
Figura 11. Patrón diario de las concentraciones de material particulado. .................................................. 12
Figura 12. Concentraciones promedio de PM10 y PM2.5 medida en la estación del Centro y estación de fondo
(para horas en las que la estación ubicada al norte de la ciudad se encontraba vientos arriba) y diferencia
(aportes) entre las concentraciones promedio de las dos estaciones. ........................................................ 13
Figura 13. Cobertura geográfica del inventario de emisiones de fuentes fijas. ........................................... 14
Figura 14. Distribución de fuentes puntuales por sector. ........................................................................... 16
Figura 15. Aporte de las fuentes fijas y móviles a la emisión total. ............................................................. 17
Figura 16. Distribución de las emisiones de fuentes móviles por categoría vehicular ................................ 18
Figura 17. Desagregación espacial de emisiones de PM2.5........................................................................... 19
Figura 18. Escenario de línea base de emisiones de PM2.5 2020-2026. ....................................................... 21

Figura 19. Aporte de fuentes locales a concentración promedio anual de PM10. ....................................... 23
Figura 20. Aporte de fuentes locales a concentración promedio anual de PM2.5. ....................................... 24
Figura 21. Comparación CAMS pronóstico y reanálisis para Cúcuta. .......................................................... 25
Figura 22. Representación de funciones emisión – concentración para PM2.5 de ciudades de América Latina.
.................................................................................................................................................................... 26
Figura 23. Mapa de Cúcuta con sucesos puntuales asociados a contaminación del aire. ........................... 28
Figura 24. Priorización de la importancia o representatividad de especies contaminantes. ....................... 29
Figura 25. Priorización de impactos negativos asociados a problemáticas de calidad del aire. .................. 29
Figura 26. Líneas estratégicas para el control de la contaminación y protección de la salud en Cúcuta-región.
.................................................................................................................................................................... 30
Figura 27. Grupos de medidas para la reducción de emisiones de fuentes fijas y móviles. ........................ 31
Figura 28. Buenas prácticas en el sector industrial. .................................................................................... 32
Figura 29. Reducción de la exposición personal a PM2.5. ............................................................................. 32
Figura 30. Habilitadores para la gestión. ..................................................................................................... 33
Figura 31. Emisiones de PM2.5 en el escenario de línea base y en el de máxima mitigación – Fuentes fijas.
.................................................................................................................................................................... 42
Figura 32. Emisiones de PM2.5 en el escenario de línea base y en el de máxima mitigación – Fuentes móviles.
.................................................................................................................................................................... 44
Figura 33. Escenarios de línea base y mitigación de emisiones PM2.5 entre 2020 y 2026. .......................... 45
Figura 34. Niveles de concentración de PM2.5 en escenario de línea base y con escenario de mitigación del
Plan. ............................................................................................................................................................. 48Figura 35. Imagen de uno del espacio de política participativa con el sector industria. ............................. 53
Figura 36. Imagen del espacio de política participativa con el sector industria. ......................................... 56
Figura 37. Pantallazo de la herramienta de análisis de niveles de concentración históricos de PM10. ........ 58
Figura 38. Ubicación de las estaciones del SVCA. ........................................................................................ 60
Figura 39. Resumen de la aproximación y líneas de acción del Plan de Contingencia para Cúcuta-Región.61

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1 Presentación
Las autoridades de San José de Cúcuta y su área metropolitana han elaborado un instrumento de
planeación que orientará la política de calidad del aire en el próximo quinquenio. El Plan de Prevención,
Reducción y Control de la Contaminación del Aire para Cúcuta-Región es una herramienta técnica que parte
de un diagnóstico detallado de la condición de calidad del aire y las principales fuentes de emisión, y que
integra análisis económicos y sociales para la definición de las estrategias de acción.
El Plan reconoce la evidencia previa relacionada con el seguimiento que se hace de la calidad del aire en la
ciudad, así como los antecedentes de eventos de alta contaminación. Este punto de partida fue
complementado con una campaña de medición haciendo uso de equipos de medición automática de
concentraciones de material particulado, que permitió identificar patrones de comportamiento en el día y
por día de la semana. Así mismo, dicha evidencia fue el referente para la elaboración de un inventario de
emisiones de fuentes fijas puntuales y fuentes móviles, y para la posterior aplicación de un modelo de
dispersión de contaminantes, que permitió estimar el impacto de estas emisiones en la calidad del aire.
Los resultados de estos procesos fueron fundamentales para la aplicación de modelos de emisión-
concentración y el análisis de impactos en salud de la población. Los productos técnicos resultantes fueron
cotejados en distintos espacios con autoridades locales y nacionales, la academia, el sector industrial, el
sector transporte y la ciudadanía. Uno de estos espacios en los que se dio discusión continua de los avances
del proceso de formulación del Plan fue la Mesa Temática de Calidad del Aire de Norte de Santander.
Paralelamente, se generaron distintos materiales de comunicación para transmitir a través de boletines y
notas cortas los avances del proyecto, su metodología y resultados. Este material estuvo disponible para
consulta pública en los portales de internet de las autoridades regionales.
Los estudios que soportaron el proceso técnico de la formulación del Plan se caracterizaron por una alta
rigurosidad científica y por hacer uso de metodologías que representan el estado del arte a nivel
internacional. Igualmente, siempre se trabajó con la mejor información local disponible. En este punto fue
fundamental la articulación y colaboración con entidades locales y regionales de tránsito, salud, planeación
y ambiente, entre otras. A través de la participación en diferentes eventos de carácter académico y
científico también se pusieron a consideración de expertos métodos y resultados obtenidos, al tiempo que
se le dio visibilidad al proceso en Cúcuta-Región.
El Plan lo definen tres objetivos específicos orientados a favorecer la implementación de estratégicas de
control de la contaminación de forma informada, el cumplimiento de la norma de calidad del aire y la
reducción de la exposición de la población. Para cumplir con estos objetivos se estructuran cuatro líneas
estratégicas y 21 medidas agrupadas en industria, transporte, exposición personal y ciencia ciudadana, que
responden al conocimiento actual sobre la contaminación del aire en Cúcuta-Región, y que buscan dar una
respuesta integral al problema y sus impactos en la salud de la población. La formulación de las estrategias
incluyó un análisis costo-eficiencia a partir del diseño de posibles escenarios de aplicación de cada medida
según las características actuales de las fuentes (incluyendo controles y las buenas prácticas que ya se
realizan), la cantidad de fuentes que cada opción podría abarcar, y el crecimiento esperado para las fuentes
de emisión en los próximos años. Estas proyecciones fueron estimadas teniendo en cuenta variables
demográficas, técnicas y económicas. También se plantean una serie de medidas habilitantes orientadas a
responder a los retos normativos, financieros, de comunicación y de articulación interinstitucional para
promover la implementación de las medidas.

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Este Plan de Prevención, Reducción y Control de la Contaminación es de carácter indicativo y muestra la
oportunidad que tiene Cúcuta-Región para mejorar su calidad del aire. Su formulación e implementación
responde al mandato de la Política Nacional para el Mejoramiento de la Calidad del Aire (Conpes 3943 de
2018), así como al llamado a la acción de la agenda de desarrollo sostenible mundial a través de los
objetivos 11 y 3, y sus metas relacionadas con reducir a 2030 el impacto ambiental negativo per cápita de
las ciudades, y el número de muertes y enfermedades producidas por la contaminación del aire.
Igualmente, las medidas incluidas están alineadas con programas y metas específicas de los actuales planes
de desarrollo de Cúcuta y de Norte de Santander, así como con los objetivos del Plan de Acción 2020-2023
de Corponor.
La implementación de dichas medidas y el logro de los objetivos del Plan dependerá en gran parte de la
capacidad de coordinación entre autoridades y actores locales, regionales y nacionales, para trabajar
decisivamente por una visión de cero muertes por enfermedades asociadas a contaminación del aire en el
año 2030 en Cúcuta-Región. La Figura 1 resume el proceso general de formulación del Plan resaltando los
insumos y herramientas de gestión que le quedan a la ciudad.

Figura 1. Proceso general del Plan Calidad del Aire Cúcuta-Región.
Fuente: elaboración propia.

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2 Objetivos del Plan
2.1 Objetivo General
Ser la hoja de ruta en Cúcuta-Región que permita tomar decisiones hacia la implementación de estrategias
para mejorar la calidad del aire que respiran los nortesantandereanos.
2.2 Objetivos específicos
i) Brindar los elementos técnicos para el mejor entendimiento de la condición de calidad del aire en
Cúcuta-Región y la definición informada de las estrategias que permitan mantener los niveles de
concentración de material particulado respirable y fino (PM10 y PM2.5) por debajo del límite
normativo actual.
ii) Proponer las estrategias de reducción de emisiones de contaminantes del aire que permitan
avanzar hacia el cumplimiento del nuevo límite normativo para la concentración de PM2.5 en el año
2030.
iii) Promover la articulación entre instituciones para la implementación de las medidas que permitan
reducir la exposición de la población a la contaminación del aire y las tasas de mortalidad por
enfermedades asociadas a esta problemática.

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3 Circunstancias locales
Esta sección brinda un contexto general de la condición actual de contaminación del aire en Cúcuta-Región
y de las particularidades específicas que implica su gestión. El contenido de la sección se concentra en
presentar los resultados principales producto de los estudios técnicos desarrollados en el marco de
formulación del Plan.

3.1Área Metropolitana de Cúcuta
El Área Metropolitana de Cúcuta está compuesta por los municipios de Cúcuta, Villa del Rosario, Los Patios,
El Zulia, San Cayetano y Puerto Santander. Su población es cercana a 1.020.000 habitantes (según las
proyecciones del DANE para el año 2020). Una de las particularidades de esta área urbana es su localización
fronteriza binacional, y su potencial de conectividad con el interior de Colombia y con Venezuela. Su
economía está basada en actividades mineras relacionadas carbón y arcilla, actividades agrícolas, calzado
y marroquinería, y una amplia actividad comercial. La Figura 2 ilustra datos básicos de Cúcuta y su Área
Metropolitana.

Figura 2. Datos generales de Cúcuta y su Área Metropolitana.
Fuente: elaboración propia.

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3.2 Calidad del aire 2010-2021
Actualmente el Sistema de Vigilancia de Calidad del Aire en Cúcuta es tipo tres1. Está conformado por tres
estaciones fijas, cada una con un equipo muestreador manual de alto volumen (Hi-Vol) para medir
concentraciones de material particulado menor a 10 micras (PM10) (ver Figura 3).

Figura 3. Sistema de vigilancia de calidad del aire en Cúcuta 2022.
Fuente: elaboración propia.

1Sistema de vigilancia intermedio que, según el protocolo para el monitoreo y vigilancia de la calidad del aire en Colombia, aplica
para municipios o zonas metropolitanas cuya población esté entre los 500.000 y 1.500.000 habitantes.

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En la Figura 4 se presenta el promedio anual de PM10 por estación para los años entre el 2010 y el 2021. Se
resaltan los límites anuales para PM10 establecidos por la Resolución 2254 de 2017 (actual norma de calidad
del aire en Colombia). Las líneas punteadas representan el valor límite de concentración vigente para el
año 2021 (50 µg/m3) y valor límite que entrará en vigor a partir del año 2030 (30 µg/m3). Aunque los
registros indican que no se han registrado excedencias en los últimos años del análisis, se evidencia la
necesidad de empezar a trabajar con la finalidad de poder cumplir con el nivel de concentración establecido
a partir del año 2030.

Figura 4. Promedio anual de PM10 por estación – Periodo 2020-2021.
Fuente: elaboración

En cuanto al cumplimiento de la norma diaria, los días con excedencias representan entre el 0.5% y el 13%
del total de días con medición para el período 2016-2021. Los datos históricos muestran que los meses
secos son de especial atención porque tiende a incrementarse el nivel de contaminación por PM10. Los
mayores niveles de PM10 tienden a presentarse en los meses de marzo y abril (ver Figura 5). Así mismo, los
datos registrados no muestran diferencias significativas en los niveles de contaminación entre diferentes
zonas de la ciudad (ver Figura 6)

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Figura 5. Promedio de concentración de PM10 para el periodo 2018-2021 por mes y estación de monitoreo.
Nota: La altura de cada caja representa el rango en el que varían los datos durante el periodo de análisis.
Fuente: elaboración propia.

Figura 6. Registros diarios de PM10 para el periodo 2010-2021 por estación de monitoreo - Boxplots.
Nota: Las estaciones actuales son Barrio Centro, Barrio El Salado y Barrio Comuneros.
Fuente: elaboración propia.

Estación Barrio Centro Estación Barrio El Salado
Estación Barrio Comuneros

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3.2.1 Episodio por alta contaminación en el año 2020
Hacia finales de marzo de 2020 se registraron niveles altos de PM10 en las tres estaciones de monitoreo (ver
Figura 7). La concentración de PM10 alcanzó los niveles que definen una contingencia según la Resolución
2254 de 2017.

Figura 7. Promedio de concentración diaria de PM10 durante el episodio por alta contaminación en 2020.
Fuente: elaboración propia.

Las concentraciones de material particulado registradas hacia finales de marzo y principios de abril de 2020
alcanzaron niveles diarios muy superiores al valor establecido por la normativa nacional. Un análisis
complementario para este episodio basado en modelos de trayectorias de masas de aire indica que el
evento que se presentó en Cúcuta estuvo probablemente asociado al impacto regional de emisiones por
quema de biomasa. Esta condición generó concentraciones de material particulado superiores a los límites
normativos en gran parte del nororiente del país. La Figura 8 presenta las concentraciones de PM10
producto de reanálisis del modelo global Copernicus Atmosphere Monitoring Service2 (CAMS) para el día 2
de abril de 2020.
Adicionalmente, un análisis a partir de datos satelitales y combinación de modelos de emisión y transporte
de masas sugiere que este evento específico pudo estar relacionado con emisiones por fuegos y quema de
biomasa, principalmente en Venezuela. Durante el periodo enero – mayo de 2020, se quemaron 2.15
millones de hectáreas en Colombia y 4.3 millones de hectáreas en Venezuela. La Figura 9 (a) muestra el
área quemada para dicho periodo, observándose quemas de magnitud considerable en un área de
Venezuela ubicada al oeste del lago Maracaibo. Para el periodo de la contingencia los datos muestran que

2 Estos modelos consideran emisiones de múltiples fuentes (antropogénicas y biogénicas) a través de inventarios globales y
también emisiones por quema de biomasa. Estas últimas se basan en detecciones satelitales de fuegos. El producto de reanálisis
incorpora asimilación de distintas mediciones tanto en superficie como satelitales por lo cual representa de una mejor manera las
concentraciones de contaminantes en comparación con los productos de pronóstico de CAMS. El producto de reanálisis tiene una
resolución de 80 km y se produce periódicamente (cada año se generan los datos del año anterior).
0
50
100
150
200
250
300
30/03/2020 31/03/2020 01/04/2020 02/04/2020
P
M
1
0
(u
g/
m
3
)
Barrio Centro
Barrio Comuneros
Barrio El Salado

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Página 9
las masas de aire que llegaron a Cúcuta provenían desde el norte, y pudieron haber transportado hacia la
ciudad el material particulado emitido por esas quemas (ver Figura 9 b).
Figura 8. Concentraciones de PM10 a partir del modelo CAMS – Reanálisis para abril 2/2020.
Fuente: elaboración propia con información de Copernicus Atmosphere Monitoring Service (2020).

Sobre este episodio en el año 2020 se resaltan los siguientes puntos:
- Niveles de concentración PM10: picos de concentración diaria muy superiores a los máximos
permitidos por la normativa nacional.
- Velocidad en el aumento de niveles de PM10: el evento tuvo una duración de unos pocos días. Este
comportamiento pone un reto en la velocidad de la respuesta requerida para atender la
contingencia.
- Tiempo de exposición de la población ante altos niveles de PM10: existe amplia evidencia científica
sobre el impacto en salud de la población de este tipo de exposición aguda (altas concentraciones
en cortos periodos de tiempo) (WHO, 2013).

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(a) (b)
Figura 9. (a) Área quemada durante el año 2020 (enero-mayo); (b) Emisiones por quema de biomasa y origen de las masas de aire
que llegaron a Cúcuta durante el 1 de abril de 2020 (periodo de altas concentraciones de PM10).
Fuente: elaboración propia a partir de área quemada del producto MCD64A13, trayectoriasinversas del modelo Hysplit4 y
emisiones del producto GFED5 (NASA/GFSC, GFED, Niels Andela)

Como parte del proceso de formulación del Plan Calidad del Aire Cúcuta-Región, se elaboró una propuesta
de Plan de Contingencia6 para que Cúcuta y su Área Metropolitana cuente con los elementos necesarios
para atender este tipo de situaciones. El Plan de Contingencia propone un nivel de preparación adicional a
los niveles establecidos por la Resolución 2254 de 2017 con la finalidad de alertar de manera más oportuna
a la población más sensible cuando los niveles de concentración de PM10 se incrementen de manera
significativa. Adicionalmente, se propone una serie de instrumentos de gestión interinstitucionales, así
como recomendaciones específicas para la protección de la salud de la población.

3 Giglio, L., Justice, C., Boschetti, L. & Roy, D. MCD64A1 MODIS/Terra+Aqua Burned Area Monthly L3 Global 500m SIN Grid V006
[Data set]. NASA EOSDIS Land Processes DAAC. (2015)
4 Stein, A. F. et al. Noaa’s hysplit atmospheric transport and dispersion modeling system. Bull. Am. Meteorol. Soc. 96, 2059–2077
(2015). Rolph, G., Stein, A. & Stunder, B. Real-time Environmental Applications and Display sYstem: READY. Environ. Model. Softw.
95, 210–228 (2017)
5 GFED – near real time: Niels Andela, Douglas C. Morton, Guido R. van der Werf, Wilfrid Schroeder, Louis Giglio, Yang Chen, and
James T. Randerson.
6 El Plan de Contingencia tiene como objetivo la atención ante eventos de alta contaminación, y por lo tanto tiene un alcance
diferente al del Plan de Prevención, Reducción y Control de la Contaminación del Aire.

El documento completo del Plan de Contingencia se encuentra disponible entre las herramientas de
gestión con las que queda la ciudad, resultado del proceso de formulación del Plan de Prevención,
Reducción y Control de la contaminación del Aire en Cúcuta-Región.

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3.3 Relación entre PM2.5 y PM10
3.3.1 Campaña de monitoreo
Como parte de los insumos técnicos del proceso de formulación del Plan y como complemento a la
información histórica de calidad del aire para Cúcuta, se llevó a cabo una campaña de medición de material
particulado, en sus fracciones PM10 y PM2.5. Las mediciones fueron realizadas por un laboratorio acreditado
por el IDEAM7 durante el mes de marzo de 2021. Se usaron dos estaciones automáticas de monitoreo que
operaron simultáneamente, con la ubicación que se muestra en la Figura 10. La estación localizada al norte
de la ciudad, por fuera del área urbana, tenía como propósito caracterizar las condiciones del aire que
ingresa a la ciudad, mientras que, en la estación ubicada en el centro, se buscaba evaluar el
comportamiento horario de las concentraciones existentes dentro de la ciudad. La campaña también
incluyó la medición de las principales variables meteorológicas.

Figura 10. Ubicación de los puntos de medición durante la campaña realizada en marzo de 2021.
Fuente: elaboración propia.

7 Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales

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El comportamiento de los vientos presentó patrones marcados durante el periodo de medición. Se
observaron diferencias significativas entre el día y la noche con vientos predominantes del norte durante
el día y vientos del noreste y suroeste durante la noche. En la Figura 11 se presenta el ciclo diario del
comportamiento de las concentraciones de PM10 y PM2.5 durante el tiempo de ejecución de la campaña.
Según las direcciones del viento, la estación de fondo localizada al norte, representa las condiciones de la
calidad del aire que ingresa a la ciudad durante gran parte del día (entre las 4:00 horas y 20:00 horas). Para
el periodo nocturno, entre las 20:00 horas y las 4:00 horas, según las condiciones de viento, es muy
probable que la calidad del aire en el área de influencia de esta estación se vea afectada por las emisiones
generadas en la ciudad ya que los vientos predominantes entre estas horas provienen del suroccidente.
Por otra parte, las concentraciones en la estación del centro son mayores que en la estación de fondo, y
presenta diferencias significativas respecto al comportamiento horario. Se sugiere que estas diferencias
estén relacionadas con el impacto de las diferentes fuentes de emisión presentes en el área urbana.
Durante las primeras horas de la mañana, cuando empieza a aumentar la altura de capa de mezcla8, se
observa una disminución en las concentraciones de PM10 y PM2.5 en la estación de fondo, sin embargo, en
la estación del centro se observa un aumento de concentraciones entre las 08:00 horas y las 10:00 horas
(probablemente explicado por el incremento de emisiones en la ciudad). Al final del día las concentraciones
aumentan tanto en la estación de fondo como en la estación del centro. Este aumento está relacionado
tanto con el aumento de actividad vehicular y sus emisiones asociadas en las horas de la tarde y de la noche,
así como con la disminución de altura de capa de mezcla y el cambio en la dirección de viento.

Figura 11. Patrón diario de las concentraciones de material particulado.
Fuente: elaboración propia.

8 Altura de la capa de mezcla: Límite de la región de la atmósfera donde se dispersan los contaminantes.

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Página 13
3.3.2 Comportamiento PM2.5/PM10
La Figura 12 presenta las concentraciones promedio de PM10 y PM2.5 en las dos estaciones. La diferencia
entre estas representa los aportes de las emisiones de la ciudad o contribución urbana9 para el periodo de
la campaña. Los valores presentados en la figura fueron calculados empleando solo aquellas horas en las
cuales el viento no provenía desde el sur, sureste y suroeste para evitar posibles impactos de las emisiones
de la ciudad en la estación de fondo.

Figura 12. Concentraciones promedio de PM10 y PM2.5 medida en la estación del Centro y estación de fondo (para horas en las que
la estación ubicada al norte de la ciudad se encontraba vientos arriba) y diferencia (aportes) entre las concentraciones promedio
de las dos estaciones.
Fuente: elaboración propia.

Durante la campaña de medición, la concentración promedio de PM10 en la estación del centro fue de 19.6
µg/m3, mientras que en la estación de fondo fue 13.7 µg/m3. En cuanto a PM2.5, la concentración promedio
en la estación del centro fue de 12.7 µg/m3 y en la estación de fondo fue de 9.8 µg/m3. El promedio de la
contribución urbana a la estación centro durante el periodo de la campaña fue de 7.2 µg/m3 para PM10 y
de 3.7 µg/m3 para PM2.5. Estos valores resultan dentro del rango esperado para una ciudad intermedia en
Colombia. Por ejemplo, para el caso del Área Metropolitana del Valle de Aburrá, cuya población es casi tres

9 La contribución urbana se refiere al incremento de concentración en las ciudades con respecto al fondo rural

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veces mayor que la del Área Metropolitana de Cúcuta, el promedio de la contribución urbana10 a la
concentración de PM2.5 fue de 6.2 µg/m3 para 2019 y de 5.4 µg/m3 para 2020.

3.4 Inventario de emisiones atmosféricas
Este inventario de emisiones atmosféricas para Cúcuta y su área metropolitana constituye la primera
aproximación de este tipo para la ciudad. En este primer ejercicio se priorizaron las fuentes fijas puntuales
y las fuentes móviles como principales fuentes de emisión de contaminantes criterio en centros urbanos
en Colombia. El inventario consideró fuentes móviles en los municipios San José de Cúcuta, Los Patios y
Villa del Rosario, y emisionesde fuentes fijas puntuales en un polígono que incluyó el área urbana de estos
tres municipios y áreas aledañas que pudieran potencialmente tener un impacto sobre las concentraciones
ambientales en las zonas de mayor densidad poblacional (ver Figura 13). En ambos casos se utilizaron los
datos más recientes disponibles en el rango entre el año 2019 y el año 2021.

Figura 13. Cobertura geográfica del inventario de emisiones de fuentes fijas.
Fuente: elaboración propia. Imagen base: ESRI, Maxar, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AeroGrid,
IGN, GIS User Community.

10 Medida como la diferencia de concentración promedio anual de PM2.5 entre una estación de fondo rural (Medellín
– Santa Elena) y una estación de fondo urbano (Medellín - Parque Biblioteca Fernando Botero)
El informe completo con los resultados de la campaña de medición está disponible para consulta entre
los insumos técnicos y de diagnóstico de la calidad del aire del Plan.

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Página 15
Dentro del dominio del inventario se identificaron 118 empresas pertenecientes a los sectores de
producción de coque, transformación de arcilla, generación de energía eléctrica, producción de asfalto y
cemento, lavanderías y tintorerías, hornos crematorios, alimentos, procesamiento de subproductos de
origen animal y fundición.
La Tabla 1 presenta el número de empresas por sector, el número de fuentes puntuales (ductos a través
de los cuales se realiza la emisión) y el número de equipos. En algunos sectores industriales, principalmente
arcilla y coque, existen varios equipos conectados al mismo ducto de salida. Por ejemplo, dentro del
dominio del inventario se encontraron 2,928 hornos correspondientes a 47 chimeneas de 29 empresas del
sector de producción de coque. La Figura 14 presenta la distribución de fuentes puntuales por sector. En
términos de número de fuentes los principales sectores son el sector de transformación de arcilla (46%),
producción de coque (24%) y lavanderías-tintorerías (10%).

Tabla 1. Número de empresas, fuentes y equipos por sector.
Sector
Número de
empresas
Número de
fuentes
Número de
equipos
Producción de coque 29 47 2,928
Arcilla 43 92 179
Generación de energía eléctrica 2 2 2
Asfalto y cemento 5 11 11
Lavanderías 20 20 20
Hornos crematorios 2 3 3
Alimentos 11 13 16
Subproductos animales 4 4 4
Fundición 2 6 6
Total 118 198 3,169
Fuente: elaboración propia.
El carbón mineral es el principal energético consumido en la región por el sector industrial, siendo los
sectores de generación eléctrica y el de producción de coque los principales consumidores. La naturaleza
de estos dos sectores hace que el consumo energético del sector industrial de Cúcuta y su área
metropolitana sea superior al de otras ciudades en Colombia. Esto debido a que no es común que industrias
energo-intensivas11 como las termoeléctricas hagan parte de los dominios de los inventarios de emisiones
de otras ciudades colombianas.

11En este análisis se definió industrias energo-intensivas como aquellas con consumos superiores a 445 Tcal/año.

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Figura 14. Distribución de fuentes puntuales por sector.
Fuente: elaboración propia.

La Tabla 2 presenta las emisiones totales de fuentes fijas por sector y las emisiones de fuentes móviles por
categoría vehicular y la Figura 15 presenta el aporte de las fuentes fijas y móviles a la emisión total de cada
contaminante. Entre las fuentes evaluadas, las fuentes fijas contribuyen con el 89% de la emisión de PM10,
86% de la emisión de PM2.5, 99% de la emisión de SO2, 78% de óxidos de nitrógeno (NOx), mientras que las
fuentes móviles son las principales aportantes a las emisiones de los contaminantes monóxido de carbono
(CO) con el 88% de la emisión y compuestos orgánicos volátiles diferentes al metano (NMVOC) con el 96%
de la emisión.
La Figura 16 presenta la distribución de las emisiones de fuentes móviles por categoría vehicular. Las motos
representan el 61.5% de la flota vehicular y contribuyen con el 68% de las emisiones de CO, 79% de NMVOC,
53% de PM10 y 58% de PM2.5. Hay una notable contribución de las motos de 2 tiempos que, aunque
representan un 15% del total de motos, hacen un aporte de cerca de 40% del total de emisiones de PM2.5
de las fuentes móviles de la ciudad. Las categorías de buses y camiones, aunque representan un 2.7% de la
flota, realizan un aporte del 29% a las emisiones de PM2.5.
Producción de
coque
24%
Arcilla
46%
Generación de
energía eléctrica
1%
Asfalto y cemento
6%
Lavanderías
10%
Horno crematorio
1%
Alimentos
7%
Subprod. animales
2%
Fundición
3%

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Tabla 2. Emisiones anuales por fuentes fijas y fuentes móviles (t/año) – Año base 2021.
Categoría Sector PM10 PM2.5 SO2 NOx CO NMVOC
Fuentes
fijas
Producción de coque 572.4 358.5 4,715.9 1,533.1 635.7 87.9
Arcilla 681.7 435.4 2,100.4 1,644.7 2,491.3 40.3
Generación de energía eléctrica 98.0 58.7 10,174.9 4,056.9 178.3 89.2
Asfalto y cemento 84.4 65.1 449.5 238.9 37.5 5.4
Lavanderías 12.0 6.0 42.3 32.6 5.1 0.9
Horno crematorio 0.62 0.62 - 0.20 0.60 0.02
Alimentos 24.7 9.4 3.1 12.0 12.4 0.4
Subproductos animales 0.91 0.38 4.01 3.10 0.10 0.05
Fundición 0.05 0.03 0.04 0.10 0.20 0.03
Fuentes
móviles
Autos 35.7 20.7 7.0 580.8 6,809.6 745.9
Buses 35.4 31.2 0.6 728.7 945.7 151.5
Camiones 17.1 13.2 0.7 399.4 210.3 176.3
Motos 2T 63.6 61.8 0.8 7.8 4,742.0 2,801.4
Motos 4T 37.2 27.2 3.6 401.4 12,570.3 1,152.0
Total (t/año) 1,664 1,088 17,503 9,640 28,639 5,251
Fuente: elaboración propia.

Figura 15. Aporte de las fuentes fijas y móviles a la emisión total.
Fuente: elaboración propia.

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Figura 16. Distribución de las emisiones de fuentes móviles por categoría vehicular
Fuente: elaboración propia.

Para la representación espacial de las emisiones de fuentes móviles se realizó una desagregación en celdas
a través de una metodología que emplea la longitud de los segmentos de vía y factores de ponderación por
tipo de vía. Estos últimos fueron determinados a partir de conteos vehiculares locales realizados a partir de
videos suministrados por la Policía Nacional. La Figura 17 presenta un mapa del área metropolitana con los
resultados de la desagregación espacial para el contaminante PM2.5 (puntos naranjas y rojos representan
los lugares de mayor emisión).

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Figura 17. Desagregación espacial de emisiones de PM2.5.
Fuente: elaboración propia. Imagen base: ESRI, Maxar, GeoEye, Earthstar Geographics, CNES/Airbus DS, USDA, USGS, AeroGrid,
IGN, GIS User Community.

El informe completo con los resultados y sus anexos del inventario de emisiones atmosféricas está
disponible para consulta entre los insumos técnicos y de diagnóstico de la calidad del aire del Plan.

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3.5 Proyección de las emisiones
Como punto de referencia para analizar posibles escenarios de mitigación de emisiones se construyó un
escenario de línea base de contaminantes criterio. El escenario de línea base representa un escenario
probable de crecimiento de las emisiones de contaminantes locales para Cúcuta-Región en ausencia de
nuevas estrategias de control de las fuentes de emisión. Las emisiones de las fuentes industrialesdependen
del crecimiento esperado de cada uno de los subsectores en los próximos años. Para estimar el escenario
de línea base de emisiones se supone que el aumento de la actividad industrial se da con las prácticas
actuales de producción. Para proyectar el crecimiento de los subsectores en Cúcuta-Región se supuso que
las industrias crecen a las mismas tasas según las dinámicas proyectadas por el gobierno nacional para la
industria colombiana al año 2030.
La demanda de transporte depende de diferentes factores. El transporte de carga tiende a crecer en
función del PIB total. La demanda de transporte urbano de pasajeros es función del crecimiento de la
población, depende del ingreso per cápita y de los cambios en las tasas de motorización y uso de los modos
privados de transporte. La participación modal está influenciada por las alternativas disponibles para los
usuarios y los costos relativos entre estas. Para proyectar las emisiones del transporte en Cúcuta-Región se
utilizaron las tasas resultantes del crecimiento de la demanda por subsector estimadas a nivel nacional al
año 2030 y se supuso que en un escenario de línea base la demanda se supliría con tecnologías como las
existentes en el año base. En la Tabla 3 se presentan las tasas de crecimiento utilizadas para proyectar el
crecimiento de la actividad industrial y el aumento de la demanda de transporte por subsector para los
próximos años.

Tabla 3. Tasa de crecimiento anual compuesta por subsector.
Tipo de fuente Subsector CAGR* 2020-2030
Fuentes fijas Producción de coque 4.05%
Arcilla 5.15%
Generación de energía eléctrica 4.95%
Asfalto y cemento 5.15%
Lavanderías 5.15%
Hornos crematorios 4.95%
Alimentos 5.15%
Subproductos animales 4.95%
Fundición 5.15%
Fuentes móviles Buses 4.92%
Vehículos livianos de pasajeros 3.59%
Motocicletas 2.58%
Camiones 2.61%
*CAGR: tasa de crecimiento anual compuesta.
Fuente: elaboración propia a partir de (Pelgrims et al., 2020).

En la Tabla 4 se presentan las emisiones resultantes en el año 2026. Bajo un escenario tendencial se
proyecta entre el año base y el 2026 un aumento de las emisiones, entre 19% y el 32% según el
contaminante. En la Figura 18 se muestra el incremento esperado bajo un escenario tendencial para las

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emisiones netas de PM2.5 que corresponde a un aumento del 30% al 2026. Este escenario de línea base es
el punto de referencia para analizar posibles escenarios de mitigación de emisiones12.

Tabla 4. Crecimiento de las emisiones - año 2026.
Sector Subsector
Año 2026
Emisiones (t/año)
PM10 PM2.5 SO2 NOx CO NMVOC
Fuentes fijas Producción de coque 726 455 5,983 1,945 807 112
Arcilla 921 589 2,839 2,223 3,367 54
Generación de energía eléctrica 131 78 13,599 5,422 238 119
Asfalto y cemento 114 88 608 323 51 7
Lavanderías 16 8 57 44 7 1
Hornos crematorios 1 1 - 0 1 0
Alimentos 33 13 4 16 17 1
Subproductos animales 1 1 5 4 0 0
Fundición 0 0 0 0 0 0
Fuentes móviles Buses 47 42 1 972 1,261 202
Vehículos livianos de pasajeros 44 26 9 718 8,413 921
Motocicletas 118 104 5 477 20,166 4,605
Camiones 20 15 1 466 245 206
Total 2,173 1,418 23,111 12,610 34,574 6,229
Fuente: elaboración propia.

Figura 18. Escenario de línea base de emisiones de PM2.5 2020-2026.
Fuente: elaboración propia.

12 Para la proyección de emisiones del escenario de línea base se tomó como punto de partida y año de referencia el año 2020,
teniendo en cuenta: i) la caracterización de fuentes para el inventario de emisiones incluye datos en el rango entre 2019 y 2021;
ii) 2020 fue el año de la contingencia que da origen al proceso de formulación del Plan.
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026
Em
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P
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Fuentes fijas Fuentes móviles

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3.6 Relación entre niveles de emisión de material particulado y calidad del aire
Con el objetivo de entender el impacto de las fuentes locales de emisión en las concentraciones ambiente
de contaminantes atmosféricos en Cúcuta-Región se aplicó un modelo de dispersión. El uso de esta
herramienta facilitó la mejor definición de medidas costo-efectivas para la reducción de la contaminación
y orientó el rediseño del sistema de vigilancia de calidad del aire (SVCA). Se presenta a continuación los
resultados principales de este ejercicio.

3.6.1 Modelo de dispersión
Teniendo en cuenta el objetivo de la simulación, se seleccionó el modelo AERMOD13, el cual es un modelo
gaussiano recomendado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (US-EPA) para
propósitos regulatorios que permite representar los gradientes de concentraciones locales que se
producen en tiempos cortos después de que se genera la emisión en la fuente, y pueden dar una resolución
detallada de las variaciones espaciales en las concentraciones.
El enfoque de simulación seleccionado permite estimar los aportes de las fuentes de emisión a las
concentraciones ambientales de los contaminantes. Sin embargo, dado que la concentración de
contaminantes en el aire ambiente es el resultado de las contribuciones regionales (condición del aire que
ingresa a la ciudad) y la contribución local urbana, los aportes simulados deben ser sumados a las
contribuciones regionales. Actualmente el SVCA no cuenta con estaciones perimetrales que permitan
caracterizar la contribución regional, por lo cual los resultados del modelo se presentan únicamente en
términos de aportes de las fuentes a las concentraciones ambientales (contribución urbana).
La Figura 19 presenta el aporte de las emisiones de fuentes fijas y móviles a la concentración promedio
anual de PM10. Los mayores aportes se presentan en el área del centro de Cúcuta y cerca de la zona
industrial. En estas áreas los aportes anuales están entre 4.0 y 6.8 µg/m3 de PM10. La Figura 20 presenta el
aporte de las emisiones de fuentes fijas y móviles a la concentración promedio anual de PM2.5. Al igual que
para PM10, los mayores incrementos se presentan en el área del centro de Cúcuta y cerca de la zona
industrial. En estas áreas los aportes están entre 2.3 y 4.8 µg/m3 de PM2.5.
Las condiciones de liberación de las emisiones son un factor determinante en sus impactos en calidad del
aire. El sector transporte, cuyas emisiones corresponden aproximadamente al 11% de las emisiones totales
de material particulado, realiza las mayores contribuciones a los niveles de este contaminante en aire
ambiente en las zonas de mayor densidad poblacional con incrementos en la concentración anual de PM10
en la zona centro de hasta 4.4 µg/m3. El sector de producción de coque representa el 34% de la emisión
total de PM10, pero sus aportes a la concentración anual de PM10 en el área urbana son menores a 0.2
µg/m3. Por su parte, el sector de arcilla, representa el 41% de la emisión, y aunque en porcentaje de emisión
es cercano al del sector de coque, en cuanto a los aportes, el sector de arcilla realiza una contribución

13 AERMOD es un modelo de dispersión de pluma gaussiana de estado estacionario, lo cual implica que para cada hora
la tasa de emisión y condiciones meteorológicas se consideran uniformes dentro del dominio de modelación (Bluett
et al., 2004; U.S. Environmental Protection Agency, 2004). En la capa límite estable el modelo asume una distribución
gaussiana de las concentraciones en la dirección vertical y horizontal, mientras que en la capa límite convectiva se
asume distribución gaussiana en la dirección horizontal y una distribución vertical descrita a través de una función dedensidad de probabilidad bi-gaussiana.

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mayor en áreas cercanas a las fuentes de emisión, con aportes a la concentración anual de PM10 de hasta
4.8 µg/m3 (en algunos casos dentro del área urbana).

Figura 19. Aporte de fuentes locales a concentración promedio anual de PM10.
Fuente: elaboración propia.

Debido a que actualmente, el sistema de vigilancia de calidad del aire no cuenta con estaciones de fondo
rural que permitan evaluar las contribuciones regionales, se emplearon las concentraciones del producto
de reanálisis del modelo global Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) para representar las
concentraciones de fondo regional. Dado que este modelo incluye emisiones urbanas a partir de
inventarios globales, para evitar doble contabilidad de las emisiones de la ciudad se trabajó con la

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concentración más baja en las cuatro celdas que rodean la ubicación de Cúcuta, siguiendo un enfoque
similar al aplicado por Mijling (2020).
CAMS cuenta con dos productos, uno corresponde a datos de pronóstico y otro a un producto de reanálisis.
Los datos de pronóstico son generados dos veces al día y cuentan con datos para los cinco días siguientes
con una resolución de 40 km. Estos modelos consideran emisiones de múltiples fuentes (antropogénicas y
biogénicas) a través de inventarios globales y también emisiones por quema de biomasa. Para estas últimas
se emplean observaciones satelitales de potencia radiactiva del fuego del día anterior al del pronóstico. Por
otra parte, el producto de reanálisis tiene una resolución de 80 km y se produce periódicamente (cada año
se generan los datos del año anterior).

Figura 20. Aporte de fuentes locales a concentración promedio anual de PM2.5.
Fuente: Elaboración propia.

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En la Figura 21 se presenta un gráfico de cajas para los datos mensuales del conjunto de pronóstico y
reanálisis. Pese a que las celdas de reanálisis son de mayor tamaño, lo que hace que se cuente con menor
resolución espacial, estas concentraciones incorporan mediciones satelitales logrando que las
concentraciones estimadas se acerquen más a las concentraciones medidas. Los dos productos indican que
se presenta una alta variabilidad mensual en las concentraciones, siendo el periodo febrero – abril el que
presenta las mayores concentraciones con medianas mensuales entre los 25 y 30 µg/m3 según el producto
de pronóstico y medianas mensuales entre 35 y 50 µg/m3 según el producto de reanálisis. Estos valores
sugieren que las fuentes regionales realizan una contribución significativa a los niveles de calidad del aire
de la ciudad, especialmente durante los primeros meses del año. El fortalecimiento del sistema de vigilancia
permitirá contar con un mejor diagnóstico de las condiciones del aire que ingresa a la ciudad y activar el
plan de contingencia ante eventos en los cuales las fuentes regionales de contaminación generen
afectaciones significativas a la calidad del aire de la ciudad para poder tomar medidas que protejan la salud
de los habitantes del Área Metropolitana.

Figura 21. Comparación CAMS pronóstico y reanálisis para Cúcuta.
Fuente: elaboración propia, generado con datos de Copernicus Atmosphere Monitoring Service.

3.6.2 Modelos emisión-concentración y aproximación simplificada para Cúcuta-Región
Para conocer el impacto en calidad del aire que se deriva de un cambio en los niveles de emisión de los
diferentes contaminantes se requiere un modelo de calidad del aire, que represente los diferentes procesos
El informe completo con los resultados y sus anexos del modelo de dispersión está disponible para
consulta entre los insumos técnicos y de diagnóstico de la calidad del aire del Plan.

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de transformación física y química que sufren los contaminantes una vez son emitidos a la atmósfera. En
este momento Cúcuta-Región no cuenta con un modelo de estas características14.
Se propuso como una primera aproximación utilizar un modelo emisión-concentración de PM2.5 para
determinar un orden de magnitud del nivel de emisiones que es necesario reducir para lograr las metas en
calidad del aire y para poder determinar cuál es el impacto esperado en salud con la aplicación de diferentes
medidas. El PM2.5 es el contaminante al que se asocian los mayores impactos en salud y por lo tanto los
análisis de salud siempre incluyen dicho contaminante.
Se analizaron 23 funciones emisión-concentración de PM2.5 de diferentes ciudades de América Latina,
incluidas en la base de datos del modelo HEBASH15 desarrollado por el Programa Clima y Aire Limpio en
Ciudades de América Latina (CALAC+) (ver Figura 22). De este grupo se seleccionó como referencia el caso
de Bogotá por representar un punto medio. Esta función se utilizó en los análisis emisión-concentración de
PM2.5 para los análisis de Cúcuta-Región.

Figura 22. Representación de funciones emisión – concentración para PM2.5 de ciudades de América Latina.
Fuente: elaboración propia a partir de CALAC+ (CALAC+, 2021).

Esto se considera una primera aproximación y se recomienda la implementación del modelo integral de
calidad del aire Cúcuta-Región, que incluya por ejemplo transformaciones por química atmosférica, para
determinar con mayor certeza los impactos probables en calidad del aire como consecuencia de cambios
en los niveles de emisión de los diferentes contaminantes. Los análisis técnicos y entendimiento de la

14 Para estimar el impacto en calidad el aire por cambios en los niveles de emisión se requiere un modelo que considere fenómenos
fisicoquímicos atmosféricos. El modelo de dispersión desarrollado en este proyecto es el primer paso, pero aún se requiere reflejar
otros factores como por ejemplo la formación secundaria de contaminantes atmosféricos, así como otros factores que puedan
estar afectando la calidad del aire en Cúcuta-Región.
15 HEBASH: modelo para análisis en salud desarrollado por el Programa CALAC+. Ver más información en este enlace.
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Cambio en concentración (ug.m-3/mil t PM2.5)
Bogotá
https://programacalac.com/
https://programacalac.com/herramientas/hebash/

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Página 27
calidad del aire en la Región requieren trabajo continuo. En este sentido es fundamental el apoyo que se
pueda dar desde la academia y otras instituciones públicas, privadas y la ciudadanía para proyectos futuros.

3.7 Percepción de la ciudadanía sobre la condición de calidad del aire y fuentes de emisión
En el marco del proceso de Política Participativa abordado durante la formulación del Plan se llevaron a
cabo sesiones con la ciudadanía en las que se indagó sobre sobre la percepción y la importancia de la
problemática de calidad del aire en la vida de las personas y sus posibles soluciones.
Este ejercicio incluyó la realización de talleres en modalidad virtual y presencial en los que a través de
diferentes momentos se les presentó a los asistentes el contexto del Plan de Calidad del Aire Cúcuta-Región,
así como los conceptos técnicos para comprender de mejor manera el problema de contaminación del aire.
Posteriormente se sostuvo una conversación abierta acerca de la percepción general de la gestión y
problemática de calidad del aire en la ciudad y suárea metropolitana. Aquí se documentaron todas las
opiniones y reacciones de los participantes ante unas preguntas orientadoras que se formularon para
incitar a la discusión. Finalmente, se utilizaron mapas con la finalidad de identificar y ubicar
geográficamente por parte de los ciudadanos, sucesos puntuales que asocian con la contaminación del aire.
La Figura 23 muestra un mapa de Cúcuta en el que los ciudadanos voluntariamente marcaron algunas de
las afecciones puntuales que relacionan con una mala calidad del aire. Más allá de la correspondencia real
de estas condiciones con el fenómeno de contaminación del aire, lo relevante de este tipo de aproximación
es entender que la ciudadanía identifica situaciones que afectan su calidad de vida y que las entienden
como potenciales generadores de contaminación del aire.
Por ejemplo, fue común encontrar manifestaciones de la población sobre mala calidad del aire por la
presencia de industria, la quema a cielo abierto de basuras, por tráfico motorizado y olores generados por
disposición inadecuada de residuos en inmediaciones de canales y ríos. Lo anterior termina siendo
importante dado que los mismos ciudadanos lo asocian con lo que ellos denominan una carencia de
conciencia y sentido de pertenencia por los recursos naturales, y una falta de cultura ambiental por parte
de la gente.
Una percepción general entre los asistentes a las sesiones de trabajo fue el desconocimiento sobre la
normativa en calidad del aire, sobre el rol de la autoridad ambiental local y regional, así como el
desconocimiento de las instancias para acudir en caso de denuncia de un evento de alta contaminación.
También se realizó un ejercicio de percepción en el marco de la Mesa Temática de Calidad del Aire de Norte
de Santander. Aprovechando la convergencia de distintos actores en este espacio se les consultó sobre la
forma cómo entendían causas y consecuencias de la contaminación del aire en Cúcuta-Región. Este
ejercicio se llevó a cabo haciendo uso de la plataforma interactiva MentiMeter. A la pregunta ¿cuál es su
percepción sobre el estado de la calidad del aire en Cúcuta y su área metropolitana?, cerca del 80% de los
participantes la calificaron como mala o regular. Se indagó entre los participantes sobre los contaminantes
del aire más representativos en la ciudad y la relevancia de los impactos negativos de la contaminación. Los
resultados que sintetizan las opiniones de la Mesa se presentan en la Figura 24 y Figura 25,
respectivamente.

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Figura 23. Mapa de Cúcuta con sucesos puntuales asociados a contaminación del aire.
Fuente: elaboración propia a partir de talleres con ciudadanía.

Mapa sección sur de Cúcuta trabajado en el taller

Quema basuras en
Venezuela

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Figura 24. Priorización de la importancia o representatividad de especies contaminantes.
Fuente: elaboración propia a partir de talleres con Mesa Temática de Calidad del Aire de Norte de Santander.

Figura 25. Priorización de impactos negativos asociados a problemáticas de calidad del aire.
Fuente: elaboración propia a partir de talleres con Mesa Temática de Calidad del Aire de Norte de Santander.
De este ejercicio se resalta cómo entre los integrantes de la Mesa se reconoce la importancia del material
particulado como contaminante principal del aire en Cúcuta-Región y de la priorización de las afecciones
en salud respiratoria y cardiovascular en las personas como el principal impacto negativo de la
contaminación atmosférica.
El informe completo con los resultados del proceso participativo y sus anexos está disponible para
consulta entre los insumos técnicos y de diagnóstico de la calidad del aire del Plan.

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4 Líneas estratégicas para el control de la contaminación y la protección de la salud
El plan se estructura en cuatro líneas estratégicas que responden al conocimiento actual sobre la
contaminación del aire en Cúcuta-Región y buscan dar una respuesta integral al problema (ver Figura 26).

Figura 26. Líneas estratégicas para el control de la contaminación y protección de la salud en Cúcuta-región.
Fuente: elaboración propia.

A continuación, se explica en qué consisten estas líneas estratégicas. En las siguientes secciones de este
capítulo se presenta la propuesta detallada del Plan en cada una de ellas.
i) Reducción de emisiones de fuentes fijas y fuentes móviles: esta línea estratégica incluye medidas
que tienen como objetivo reducir las emisiones de contaminantes criterio. Vale la pena mencionar
que por el estado actual de la información sobre contaminación del aire en Cúcuta-Región los
análisis se centraron en acciones para la reducción directa de PM2.5. Sin embargo, siempre que sea
posible se recomienda implementar acciones que lleven a una reducción conjunta de PM2.5 y de
otros contaminantes criterio. Esto por dos razones:
- La relevancia del fenómeno de formación secundaria de PM a partir de otros
contaminantes precursores.
- Desconocimiento de niveles de concentración ambiente de otros contaminantes dado que
en la red de monitoreo actual solamente se mide PM10. Por las características del sector
industrial en Cúcuta-Región, en donde hay una alta participación del carbón como fuente
energética es posible que los niveles de otros contaminantes criterio (v.g., NOx y SO2) sean
altos y que también se requieran estrategias de control para éstos. Puede ser más costo-
eficiente a mediano y largo plazo, tener en cuenta el aporte de las industrias en diferentes
contaminantes, antes de priorizar las acciones que sólo generan reducción de emisiones
directas de PM2.5.

En este grupo se incluyen acciones para reducir emisiones directas de PM2.5 así como para reducir
las emisiones de sus precursores.
Reducción de emisiones de fuentes
fijas y fuentes móviles
Buenas prácticas en el sector
industrial
Reducción de la exposición personal Habilitadores para la gestión

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Se identificaron entonces diferentes alternativas para reducir las emisiones de PM2.5 que tienen
que ver con: cambio de tecnologías, cambio de combustibles, cambio en los patrones de
comportamiento e instalación de sistemas de control de emisiones. En la Figura 27 se resumen los
grupos de medidas que se evaluaron y en la Sección 3.1 se presentan los resultados de los análisis
costo-beneficio para su priorización. Así mismo, en el Anexo 1 del Plan se presenta una ficha con
el detalle y alcance de cada una de las medidas priorizadas en el marco del Plan.

Figura 27. Grupos de medidas para la reducción de emisiones de fuentes fijas y móviles.
Fuente: elaboración propia.

ii) Buenas prácticas en el sector industrial: esta línea estratégica tiene como objetivo promover las
buenas prácticas operativas en los sectores productivos. Esta es una línea que vienen desarrollando
diferentes industrias en la Región y que ha demostrado muy buenos resultados en control de la
contaminación por reducción de emisiones fugitivas y como consecuencia de procesos de
combustión más eficientes (ver Figura 28).

A partir de una revisión de estudios previos a nivel nacional se desarrollaron fichas sobre buenas
prácticas para los subsectores de coque, arcilla, asfalto, cemento y generación eléctrica (ver Anexo
1). Dentro de los cambios operacionales en las industrias se incluyen acciones como las que se
enumeran a continuación, entre otras:

- mejoras en trituracióndel carbón para permitir un uso más eficiente de la energía,
teniendo en cuenta diferentes requerimientos de las industrias que son fundamentales en
la determinación del tamaño de las partículas.
- prácticas en mantenimiento de hornos para mejorar el aislamiento térmico.
- prácticas en mantenimiento para secaderos.
- optimización de relación aire-combustible para mejorar la eficiencia de la combustión.
- mejores prácticas en dosificación de los combustibles para lograr un mejor control de la
temperatura en los hornos.
- medición de gases como indicadores de la calidad de la combustión, para poder
implementar mejoras en los procesos.
Fuentes fijas
• Instalación de sistemas de control de emisiones postcombustión
• Cambio de tecnologías en los hornos
• Sustitución de energéticos
Fuentes móviles
• Renovación de flota de transporte colectivo de pasajeros
• Renovación de motocicletas y promoción de modos más sostenibles
• Renovación de camiones y optimización del uso de la flota

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- prácticas de mantenimiento preventivo de los equipos de combustión.
- verificación de parámetros de calidad del combustible.
- prácticas para controlar las emisiones en las pilas de carbón.
- adecuaciones de infraestructura, uso de tolvas de almacenamiento y prácticas de
humectación para reducir emisiones fugitivas en el transporte del carbón.
- prácticas en el acopio del carbón para reducir las emisiones de partículas.

Las buenas prácticas tienen impactos importantes en reducción de las emisiones fugitivas, por lo
cual este grupo de medidas no necesariamente se verá reflejado en cambios en el inventario actual
de emisiones, pues el inventario en su primera etapa únicamente consideró emisiones por
chimenea.

La ubicación de nuevas fuentes de emisión fuera del área urbana no reduce los niveles de emisión,
pero si tiene un impacto en disminuir la exposición personal de la población al ubicar las fuentes a
mayor distancia de las áreas en donde existe mayor concentración poblacional. Principalmente, la
población que se encuentra más cerca de las fuentes como son los trabajadores y comunidades
que viven o permanecen en las inmediaciones de las industrias y de sus zonas de influencia.

Figura 28. Buenas prácticas en el sector industrial.
Fuente: elaboración propia.

iii) Reducción de la exposición personal ante la contaminación: esta línea es complementaria a las dos
anteriores y tiene como objetivo reducir los niveles de exposición de la población, disminuyendo
la cercanía entre fuentes de emisión y las personas, pero también promoviendo barreras físicas,
protección personal para espacios interiores y una mayor apropiación de los temas relacionados
con el estado de la calidad del aire por parte de la población.

Figura 29. Reducción de la exposición personal a PM2.5.
Fuente: elaboración propia.

Buenas prácticas en la industria
• Cambios operacionales y mantenimiento de hornos.
• Buenas prácticas operacionales en los subsectores de coque, arcilla, asfalto, cemento
y generación eléctrica.
• Ubicación de fuentes nuevas y existentes fuera del área urbana.

Medidas adicionales para reducir la exposición personal ante la contaminación por PM2.5
• Articulación institucional para protección de la salud (v.g., ordenamiento territorial,
selección de sitios para para actividad física).
• Estrategias de comunicación para la comunidad.
• Instalación de filtros de partículas en espacios interiores.
• Ciencia ciudadana mediante procesos como medición de calidad del aire con sensores
de bajo costo.

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En esta línea se proponen acciones en términos de ordenamiento territorial, para tener en cuenta
la contaminación del aire dentro de los criterios para asignar usos del suelo. Se llama la atención
sobre la necesidad de abordar las soluciones al problema de contaminación desde diferentes
instituciones, entendiendo que su gestión va más allá de la de las autoridades ambientales.
También se incluyen las estrategias de comunicación para la comunidad, teniendo en cuenta que
la apropiación de los temas relacionados con calidad del aire es clave para que la comunidad pueda
involucrarse de manera proactiva en las soluciones. En el Anexo 1 se incluye una ficha descriptiva
sobre ciencia ciudadana y el uso de medidores de calidad del aire de bajo costo.

Finalmente, se aborda una recomendación sobre la instalación de filtros de partículas en espacios
interiores como una estrategia complementaria para el cuidado de la salud. Esta recomendación
aplica para edificaciones nuevas y existentes de diferentes usos, incluidas las viviendas. Se
recomienda principalmente en espacios en los que permanecen grupos de población más
vulnerable ante la contaminación como, por ejemplo, en instituciones de salud, jardines infantiles
y centros de cuidado del adulto mayor. Para el caso de las nuevas edificaciones esta recomendación
está alineada con los estándares de construcción sostenible y edificaciones saludables. En el Anexo
1 se presenta una ficha descriptiva sobre la instalación de filtros de partículas en espacios interiores
y diferentes alternativas disponibles, sobre todo para edificaciones existentes.

iv) Habilitadores para la gestión: en este grupo están las acciones que facilitan los medios para la
implementación de las medidas del Plan en Cúcuta-Región. La Figura 30 resume el tipo de medidas
que se tienen en cuenta como habilitadores y a continuación se describen en mayor detalle cada
una.

Figura 30. Habilitadores para la gestión.
Fuente: elaboración propia.

- Articulación entre instituciones y agendas:
Como parte de la interlocución con distintas instituciones de Cúcuta y su Área Metropolitana se
identificaron oportunidades para que el Plan de Calidad del Aire pueda empezar a materializarse en sinergia
con otros instrumentos de planeación que están ya adoptados o en proceso de estructuración:
i) Plan de Movilidad Sostenible y Segura de Cúcuta (PMSS): este es un instrumento que se encuentra
en proceso de formulación con el apoyo de Findeter y que ha definido entre sus líneas la movilidad
activa, el transporte público y la incorporación de tecnologías limpias. Las acciones que queden en
Habilitadores para la gestión
• Articulación entre instituciones y agendas.
• Creación de instrumentos de política para la implementación del Plan.
• Ciencia ciudadana y educación en calidad del aire.
• Acceso a financiación para implementar las medidas del Plan.

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este Plan deben apuntarle a apoyar las metas del Plan de Calidad del Aire, particularmente en la
sinergia con las medidas para la reducción de emisiones de fuentes móviles.
ii) Sistema de Transporte Público del Área Metropolitana de Cúcuta: actualmente se encuentra en
etapa de estructuración y será la respuesta para cambiar la forma como opera el transporte público
en la Región. El Sistema busca una operación integrada y optimizada en cuanto a rutas, capacidades
y tecnologías. El nuevo sistema de transporte público estará alineado con la línea estratégica de
reducción de emisiones de fuentes móviles propuesta en el Plan de Calidad del Aire en la medida
en que se promueva la incorporación de tecnologías limpias en la flota de buses, y que se optimice
su operación (en cuanto a distancias, paradas y tiempos de viajes). Para la interacción entre el
Sistema y el Plan de Calidad del Aire es fundamental la articulación entre instituciones como el Área
Metropolitana de Cúcuta, la Secretaría de Tránsito y Transporte, la Secretaría de Infraestructura y
la Subsecretaría