UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y RECURSOS NATURALES Tesis Relación entre el flujo vehicular y la concentración de gases contaminantes en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo – Cusco, 2024 Asesora: Mag. Hancco Loayza, Helidia Autor: Duran Huanaco, Hermelinda Para optar el Título Profesional de: Ingeniero (a) Ambiental Cusco – Cusco – Perú 2025 ii Acta de sustentación iii Reporte de similitud iv Metadatos Datos del Autor Apellidos y nombres : Duran Huanaco, Hermelinda Tipo de Documento de Identidad : DNI Número de Documento de Identidad : 77537946 URL ORCID : https://orcid.org/0009-0006-0745-0591 Datos del Asesor Apellidos y nombres : Hancco Loayza, Helidia Tipo de Documento de Identidad : DNI Número de Documento de Identidad : 23946122 URL ORCID : https://orcid.org/0000-0002-1928-5013 Datos de la investigación Facultad : Ingeniería Escuela profesional : Ingeniería Ambiental y Recursos Naturales Línea de investigación : Calidad Ambiental Rango de años en que se realizó la investigación : diciembre 2024 – diciembre 2025 Fuente de financiamiento : Autofinanciado Porcentaje de similitud : 23 % URL de OCDE : https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.07.01 https://orcid.org/0009-0006-0745-0591 https://orcid.org/0000-0002-1928-5013 https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.07.01 v Dedicatoria A mi padre Gracielo, mi madre Silveria y a mi hermano Elio, mis pilares fundamentales y fuente inagotable de apoyo, les dedico estas palabras impregnadas de afecto y gratitud por su acompañamiento constante a lo largo de mi trayectoria académica. Cada progreso en mi formación profesional ha sido influenciado por su constante estímulo, comprensión y efecto genuino; sus recomendaciones inestimables y firmes se han convertido en el vector que me impulsó hacia adelante. Apoyo sus consejos invaluables y su apoyo firme se convirtió en el impulso que me motivó a seguir adelante. vi Agradecimiento Deseo expresar mi especial gratitud reconocimiento a mi asesora Mg. Helidia Hancco Loayza, por el corpus de conocimientos que direccionaron la elaboración de tesis. A la ingeniera Laura Valverde, por su apoyo en todo el proceso de la investigación. vii Resumen La investigación tuvo como objetivo determinar la relación entre el flujo vehicular y el nivel de concentración de los gases monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO2) y dióxido de azufre (SO2) en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. La investigación desarrollada adoptó un enfoque cuantitativo con un diseño no experimental y un nivel correlacional, para estimar las concentraciones de los gases se aplicó el método activo mediante el uso del tren de muestreo siguiendo el Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad Ambiental del Aire, considerándose dos puntos de medición. El análisis del flujo vehicular se realizó por observación donde el conteo se llevó a cabo en la Avenida Alameda de las Cien Ventanas y la Avenida Ferrocarril, entre las 8:00 y las 2:00 horas del día siguiente. Los resultados evidenciaron que los niveles del monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre se mantuvieron por debajo de los valores establecidos en el Estándar de Calidad Ambiental (ECA) para el aire. Asimismo, se obtuvo una relación directa entre el flujo vehicular y las concentraciones de NO₂, esto da a conocer que a medida que aumenta las unidades vehiculares, también se incrementan las concentraciones del NO₂ y para las concentraciones de los gases CO y SO₂ no se halló una relación determinable. Finalmente, se concluyó que, en el distrito de Ollantaytambo, la contaminación de aire no alcanzó niveles que impliquen un riesgo para la salud de la población ni restricciones para realizar actividades al aire libre. Palabras claves: Flujo vehicular, concentración de gases, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre. viii Abstract The objective of this research was to determine the relationship between vehicular traffic and the concentration levels of carbon monoxide (CO), nitrogen dioxide (NO2), and sulfur dioxide (SO2) in the urban area of the Ollantaytambo district. The research employed a quantitative approach with a non-experimental, correlational design. To estimate gas concentrations, the active sampling method was applied using a sampling train, following the National Air Quality Monitoring Protocol. Two measurement points were considered, and active sampling was conducted in accordance with the provisions established in the national air quality regulations. The vehicular traffic analysis was carried out on Avenida Alameda de las Cien Ventanas and Avenida Ferrocarril, between 6:00 a.m. and 2:00 a.m. the following day. The results showed that the levels of carbon monoxide, nitrogen dioxide, and sulfur dioxide remained below the reference values established in the Environmental Quality Standards (ECA) for air. Furthermore, it was observed that the increase in vehicular traffic was directly related to the increase in NO₂ concentrations, while no determinable relationship was found for CO and SO₂. Finally, it was concluded that, in the district of Ollantaytambo, air pollution linked to vehicular traffic did not reach levels that pose a risk to public health or restrict outdoor activities. Key words: Vehicle flow, gas concentrations, carbon monoxide, nitrogen dioxide, and sulfur dioxide. ix Índice Portada ............................................................................................................................... i Acta de sustentación.......................................................................................................... ii Reporte de similitud .......................................................................................................... iii Metadatos ......................................................................................................................... iv Dedicatoria ........................................................................................................................ v Agradecimiento ................................................................................................................. vi Resumen ......................................................................................................................... vii Abstract .......................................................................................................................... viii Índice ................................................................................................................................ ix Índice de tablas ................................................................................................................. xi Índice de figuras .............................................................................................................. xii I. Introducción ............................................................................................................ 14 II. Planteamiento del problema .................................................................................. 16 2.1. Descripción y formulación del problema ............................................................16 2.2. Objetivos ...........................................................................................................19 2.2.1. Objetivo General .........................................................................................19 2.2.2. Objetivos Específicos .................................................................................19 2.3. Justificación e importancia .................................................................................20 2.4. Hipótesis ............................................................................................................22 2.5. Variables ...........................................................................................................23 III. Marco Teórico ......................................................................................................... 25 3.1. Antecedentes .....................................................................................................25 x 3.3. Definición de Términos ......................................................................................52 IV. Metodología ............................................................................................................ 54 4.1. Tipo y Nivel de Investigación .............................................................................54 4.2. Ámbito Temporal y Espacial ..............................................................................54 4.3. Población y Muestra ..........................................................................................56 4.4. Instrumentos ......................................................................................................56 4.5. Procedimientos ..................................................................................................58 4.5. Análisis de datos ...............................................................................................65 4.6. Consideraciones éticas ......................................................................................66 V. Resultados y discusiones ...................................................................................... 67 VI. Conclusiones .......................................................................................................... 98 VII. Recomendaciones ................................................................................................ 100 VIII. Referencias ........................................................................................................... 101 IX. Anexos .................................................................................................................. 108 xi Índice de tablas Tabla 1 Cuadro de operacionalización de variables ........................................................ 23 Tabla 2 Estándares de Calidad Ambiental para Aire para SO2,NO2 y CO ....................... 46 Tabla 3 Ventajas y desventajas de las diferentes técnicas de monitoreo de calidad de aire .................................................................................................................................. 48 Tabla 4 Soluciones captadoras para CO, SO2 y NO2 ...................................................... 49 Tabla 5 Validación de instrumentos ................................................................................. 57 Tabla 6 Medidas descriptivas del conteo vehicular en el mes de febrero ........................ 68 Tabla 7 Medidas descriptivas del conteo vehicular en el mes de febrero ........................ 69 Tabla 8 Medidas descriptivas del conteo vehicular en marzo ........................................ 71 Tabla 9 Medidas descriptivas del conteo en marzo ........................................................ 73 Tabla 10 Valores numéricos de la concentración de NO2 y flujo vehicular en febrero ...... 79 Tabla 11 Matriz de correlaciones de la concentración de NO2 en el mes de febrero ...... 81 Tabla 12 Coeficiente de correlación de la concentración de NO2 en febrero ................... 82 Tabla 13 Análisis de varianza de la concentración de NO2 ............................................. 82 Tabla 14 Coeficientes del modelo de regresión de la concentración de NO2 .................. 83 Tabla 15 Estadísticos descriptivos de la concentración de NO2 en marzo ..................... 85 Tabla 16 Matriz de correlaciones de la concentración de NO2 en el mes de marzo ........ 86 Tabla 17 Coeficiente de correlación de la concentración de NO2 en el mes de marzo ... 87 Tabla 18 Análisis de varianza de la concentración de NO2 en marzo ............................ 88 Tabla 19 Coeficientes del modelo de regresión de la concentración de NO2 .................. 88 Tabla 20 Prueba de normalidad en febrero .................................................................... 93 Tabla 21 Prueba para nivel del dióxido de nitrógeno en febrero ..................................... 93 Tabla 22 Prueba de normalidad en marzo ...................................................................... 94 Tabla 23 Prueba para nivel del dióxido de nitrógeno en marzo ...................................... 95 xii Índice de figuras Figura 1 Dispersión de la contaminación en el aire ........................................................40 Figura 2 Condiciones y requerimientos ...........................................................................49 Figura 3 Criterios técnicos para la instalación de los equipos de monitoreo ...................50 Figura 4 Estación meteorológica en el punto de Monitoreo ...........................................51 Figura 5 Lugar del estudio los dos puntos de monitoreos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo .............................................................................................................55 Figura 6 Ubicación de los puntos de muestra.................................................................56 Figura 7 Equipos utilizados para la investigación ..........................................................57 Figura 8 Validación de los equipos de monitoreo ..........................................................58 Figura 9 Avenida Alameda de las cien ventanas - Punto de monitoreo uno ...................59 Figura 10 Avenida Ferrocarril - Punto de monitoreo dos ................................................59 Figura 11 La Clasificación de las unidades vehiculares .................................................60 Figura 12 Procedimiento según el D.S. N°10-2019-MINAM ...........................................62 Figura 13 Avenida Alameda de las Cien Ventanas – PM 01 ..........................................63 Figura 14 Avenida Ferrocarril – PM02 ............................................................................63 Figura 15 Procedimiento en el Pre-muestreo .................................................................64 Figura 16 Procedimiento del Muestreo ...........................................................................64 Figura 17 Procedimiento para el post muestreo .............................................................65 Figura 18 Conteo del flujo vehicular en el punto uno .....................................................67 Figura 19 Conteo del flujo vehicular en el punto dos .....................................................69 Figura 20 Coteo del flujo vehicular en el punto uno .......................................................71 Figura 21 Conteo del flujo vehicular en el punto dos ......................................................72 Figura 22 Concentración de CO en febrero ....................................................................73 Figura 23 Concentración de NO2 en febrero .................................................................74 Figura 24 Concentración del SO2 en febrero .................................................................75 Figura 25 Concentración del CO en marzo ....................................................................76 Figura 26 Concentración de NO2 en marzo ...................................................................77 xiii Figura 27 Concentración del SO2 en marzo ...................................................................78 Figura 28 Relación de la concentración CO y el flujo vehicular ......................................79 Figura 29 Relación entre concentración de dióxido de nitrógeno y el flujo vehicular .....81 Figura 30 Relación entre la concentración del SO2 y el flujo vehicular .........................84 Figura 31 Relación entre la concentración del CO y el flujo vehicular ...........................84 Figura 32 Relación entre la concentración de dióxido de nitrógeno y el flujo vehicular ...87 Figura 33 Relación entre la concentración del SO2 y el flujo vehicular .........................89 https://d.docs.live.net/2f4b40a99b554527/Escritorio/TESIS%20DE%20CERO/POST%20SUSTENTACION/Relación%20entre%20el%20flujo%20vehicular%20y%20la%20concentración%20de%20gases%20contaminantes%20en%20el%20casco%20urbano%20del%20distrito%20de%20Ollantaytambo%20–%20Cusco%5eJ%202024.docx#_Toc218758882 14 I. Introducción En la actualidad, el incremento progresivo de las emisiones vehiculares incide de manera directa en la polución del aire, dejando así que este fenómeno adquiera relevancia critica en ciudades con mayor densidad poblacional, puesto que genera afectaciones en la salud y provoca un notable deterioro del ambiente natural (Contreras et al., 2013). Asimismo, el flujo de vehículos ha aumentado hasta el punto de que la cantidad total en circulación excede la capacidad de las vías existentes (Pedraza et al., 2012) El aumento del número de vehículos representa uno de los aspectos que más inciden en la polución de aire y en el agravamiento del calentamiento global dado que liberan gases de efecto invernadero como CO, NO₂ y partículas en suspensión (PM₁₀ y PM₂.₅) (Solís et al ., 2022). Asimismo, la contaminación atmosférica proviene de diversas fuentes, pero es importante resaltar que la más influyente es el consumo de combustibles petrolíferos en el sector transporte vehicular, lo que influye de forma directa en la calidad de vida de la población (Autoridad de Transporte Urbano para Lima y Callao , 2023). En las últimas décadas se ha podido observar una notable relación entre el aumento del tránsito de automóviles y los cambios en la atmósfera, los cuales se deben en gran medida a los combustibles originados por el proceso de combustión no total en los motores (Vintimilla, 2015). En el distrito de Ollantaytambo, de acuerdo con el informe regional de turismo, durante el periodo enero - abril del 2025 se registró un incremento del 7.2 %, lo que representó una cifra notable de visitantes respecto al mismo periodo del año 2024 (MINCETUR, 2025). Con base en esta información, se evidencia un aumento que implica 15 la expansión de la flota vehicular, lo cual hace que los habitantes de la zona necesiten un mayor número de unidades de transporte para ofrecer una atención adecuada en la provisión de bienes y servicios. Ante este evento se han implementado distintas opciones sostenibles, donde sobresalen los combustibles alternativos tales como el etanol y el biodiésel, los cuales provienen de recursos renovables y tienen la capacidad de reemplazar el uso de las energías que alimentan los motores convencionales. Del mismo modo, la integración de fuentes de energía renovable constituye una alternativa para reducir la dependencia del petróleo (Kunak, 2025). A esto se añade vehículos eléctricos, que son vistos como una de las alternativas más factibles para disminuir la contaminación generada por los automóviles tradicionales en funcionamiento ( Ministerio del interior direccion general de Trafico, 2014) En este escenario se vuelve imprescindible identificar cuáles son las concentraciones de los gases más nocivos, entre ellos se encuentran CO, NO₂ y SO₂, principales gases contaminantes los cuales están asociados principalmente al desplazamiento de vehículos en la red vial de Ollantaytambo. Este análisis se desarrolla de acuerdo con las del Documento técnico de control de calidad del aire (D.S. 09-2010- MINAM), donde se considera la aplicación de métodos activos de medición, entre ellos el empleo del tren de muestreo ambiental y diversos equipos especializados. Se trata del estudio inicial llevado a cabo sobre las unidades vehiculares y su impacto en las condiciones del ambiente laboral de esta gran relevancia del destino turístico y sus recursos culturales, con la intención de determinar una línea base respecto a la situación actual de los niveles de concentración, constituyendo así el inicio para futuras investigaciones que puedan desarrollarse en beneficio del distrito de Ollantaytambo, el cual posee una gran riqueza histórica. 16 II. Planteamiento del problema 2.1. Descripción y formulación del problema La Organización Mundial de la Salud (2018), la contaminación del aire sigue llegando a niveles alarmantes en diversas zonas del mundo, lo que repercute a casi nueve décimas partes de la población se expone al calidad de aire deteriorada con presencia de partículas dañinas cuyos efectos resultan sumamente severos, pues cerca de siete millones de fallecimientos al año están vinculados tanto a la polución del aire exterior como a la producida dentro de los hogares. En la misma línea la (ONU, 2022) indica que es inviable continuar asignando recursos al consumo de combustibles fósiles y enfatiza que una gran parte de la población mundial se ve forzada a respirar un aire que excede los niveles considerados seguros. Según la División de Educación Ambiental y Participación Ciudadana (2016) la contaminación del aire se refiere a una sustancia natural o creada por el ser humano que, cuando alcanza ciertas concentraciones, puede causar daños a los seres vivos o a los materiales; dichos compuestos pueden presentarse como partículas sólidas, líquidas o en forma de gases y, además, pueden ser arrastrados por el movimiento del aire. El transporte motorizado representa uno de los determinantes más relevantes mismos que generan un aumento rápido del incremento de la contaminación atmosférica a escala mundial, como consecuencia del uso desmesurado de vehículos en múltiples actividades económicas, turísticas e incluso en las tareas diarias Uribe (2009). Esta realidad ha provocado un aumento constante en el deterioro del ambiente y una consecuencia relevante en la población en términos de salud comprometida, siendo los niños quienes se encuentran más expuestos y vulnerables debido a su elevada sensibilidad 17 a los compuestos perjudiciales las cuales están presentes en el medio aéreo (Muñoz et al., 2021). Dentro del panorama nacional la Asociación Automotriz del Perú (2023) señala que uno de los factores decisivos en la mortalidad está asociado a las infecciones respiratorias agudas bajas, las cuales presentan una relación débil pero significativa con la contaminación provocada por el tránsito vehicular. En el ámbito legal, el país dispone de un marco normativo orientado a promover las estrategias para la defensa del entorno natural la cual establece la obligación de respetar a los criterios de calidad ambiental (ECA) y los límites establecidos en el caso de los agentes contaminantes se observa además que el parque automotor aumenta de forma continua cada año, convirtiéndose en uno de los elementos que más contribuye a la liberación de emisiones perjudiciales (SENAMHI, 2021). Según lo señalado por la Autoridad de Transporte Urbano de Lima y Callao (2023), se estima que el parque vehicular aporta cerca del 58% del deterioro de la calidad del aire en la ciudad capital y se reconoce además que los automóviles con más de veinte años de uso producen niveles de emisión mucho mayores, llegando a ser hasta un 53% superiores en comparación con aquellos que tienen menos de cinco años de antigüedad en circulación, esta realidad evidencia que la calidad del aire en la capital genera un impacto significativo en la salud y en las condiciones de la comunidad que ocupa la región. El Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología (2024), señala que, según el seguimiento de la calidad ambiental del aire en Lima, dichas acciones del conjunto de vehículos contribuyen aproximadamente con el 50% de la contaminación atmosférica y también se ha determinado que respecto a la elevada concentración de tránsito a velocidad mínima guarda una relación directa con el incremento desmedido de las emisiones perjudiciales. En Cusco, el MINAM a través del Informe Nacional de la Calidad del Aire, la cual indica que el conjunto de vehículos representa la fuente principal de contaminantes del aire debido a que la combustión que producen es responsable de la mayor proporción de emisiones dañinas (MINAM, 2014). En relación con su incremento se informa que en 1989 18 circulaban aproximadamente 11,806 unidades vehiculares cantidad que aumentó a 33,316 vehículos en el año 2001 y que posteriormente llegó a un total de 85,560 vehículos para el año 2010 lo que evidencia un crecimiento superior al 282% en un periodo exacto de doce años (Gil, 2018). El parque automotor liberan a diario monóxido de carbono, dióxido de carbono y óxidos de nitrógeno, junto con hidrocarburos, compuestos orgánicos volátiles, material particulado, plomo, azufre y demás sustancias nocivas (Zegarra et al., 2008). Según diversas investigaciones, el transporte vehicular es responsable de superior al 75 % de los vertidos de gas CO (monóxido de carbono) y del seis de cada diez emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) liberados a la atmósfera (Gately et al., 2017). Asimismo, el dióxido de azufre proviene principalmente de los automóviles que utilizan combustibles con presencia de azufre en su composición (Kunak, 2025). El monoxido de arbono (CO) se reconoce como un gas altamente perjudicial para personas y animales debido a que altera el proceso de transporte de oxígeno en la sangre (Adaku, 2024). El NO2 es un gas tóxico que causa inflamación de las vías respiratorias y el SO2 puede alterar al sistema respiratorio enmarcado en las funciones pulmonares, ocasionando también irritación ocular (Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios, 2025). Es asi que estos gases impactan en el bienestar de la población, lo cual genera trastornos en el sistema respiratorio y los pulmones (Muñoz et al., 2021). Tanto las entidades públicas como las privadas suelen considerar los problemas ambientales vinculados al agua y al suelo, sin embargo, no prestan la misma atención a la contaminación del aire presente en el área urbana del distrito de Ollantaytambo y con este antecedente el presente estudio evalúa si las concentraciones de CO, NO₂ y SO₂ en dicha zona urbana guardan una relación directa con el tránsito vehicular. Problema General ¿Cuál es la relación que existe entre el flujo vehicular y el nivel de concentración de los gases contaminantes (CO, NO2 y SO2) en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo, Cusco 2024? 19 Problemas Específicos • ¿Cuál es el flujo vehicular en los puntos estratégicos de conteo establecidos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo – Cusco, 2024? • ¿Cuáles son los valores de la concentración del monóxido de carbono (CO) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo – Cusco, 2024? • ¿Cuáles son los valores de la concentración del dióxido de nitrógeno (NO2) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo – Cusco, 2024? • ¿Cuáles son los valores de la concentración del dióxido de azufre (SO2) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo – Cusco, 2024? 2.2. Objetivos 2.2.1. Objetivo General Analizar la relación que existe entre el flujo vehicular y el nivel de concentración de los gases (CO, NO2 y SO2) en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo, Cusco 2024. 2.2.2. Objetivos Específicos • Determinar el flujo vehicular en los puntos estratégicos de conteo establecidos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. • Determinar los valores de la concentración del monóxido de carbono (CO) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. • Determinar los valores de la concentración del dióxido de nitrógeno (NO2) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. • Determinar los valores de la concentración del dióxido de azufre (SO2) monitoreado en puntos estratégicos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. 20 2.3. Justificación e importancia Una de las preocupaciones más persistentes continúa siendo la contaminación del aire, problemática que se arrastra desde hace varios años y que responde tanto a los hábitos de vida de la población como a la manera en que se planifican y construyen las ciudades, además del uso de bienes y servicios destinados a mejorar el confort, dentro de los cuales el transporte de un lugar a otro ocupa un papel fundamental (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016). En el distrito de Ollantaytambo el número de vehículos ha crecido con rapidez en los últimos años y este incremento está asociado al desarrollo de diversas actividades turísticas según lo señalado por el Ministerio de Comercio Exterior y Turismo (2024) cada mes ingresan entre 80 000 y 100 000 visitantes al centro arqueológico de Ollantaytambo, situación que provoca un aumento constante del parque vehicular año tras año y frente a este escenario la preocupación se mantiene vigente porque la problemática descrita constituye el eje central de la investigación, la cual busca evitar el incremento de las concentraciones de monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre que son emitidos por el tránsito automotor, por lo que los hallazgos señalan que un primer paso es implementar estrategias correctivas que permitan afrontar esta situación. Además, la insuficiencia de datos correspondientes al nivel distrital y provincial en relación con las condiciones del aire hace que el presente estudio sea la base inicial y fuente teórica que sirva de apoyo a futuros trabajos investigativos que puedan desarrollarse en el distrito de Ollantaytambo. Según lo establecido en el D.S. N.º 010-2019-MINAM y en relación con las fuentes asociadas al parque automotor, a las vías pavimentadas y a las zonas urbanas, los parámetros que deben priorizarse incluyen el material particulado (PM10 y PM2,5), el dióxido de azufre (SO2), el dióxido de nitrógeno (NO2), el monóxido de carbono (CO), el benceno (C6H6) y el ozono (O3), por lo que en esta investigación el monitoreo se centró en el monóxido de carbono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre debido a que el título de la tesis aborda concentraciones de gases y estos corresponden a contaminantes 21 primarios, mientras que el benceno se evalúa principalmente en establecimientos como grifos que no existen en el casco urbano del distrito y el ozono es un contaminante secundario dependiente de los óxidos de nitrógeno, además el costo para la medición del conjunto completo de gases resulta considerablemente elevado. La trascendencia de esta investigación radica en generar información precisa y verificada sobre los niveles de contaminación por monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno y dióxido de azufre que provienen del tránsito vehicular en la zona urbana del distrito de Ollantaytambo. Los dos meses seleccionados se establecieron tomando como referencia los informes regionales de turismo que registran la afluencia de personas que llegan al centro de la ciudad entre los años 2018 y 2024, donde se observa que de marzo a enero el flujo turístico no presenta variaciones de gran magnitud, a diferencia de febrero que muestra la menor llegada de visitantes debido al cierre del Camino Inca. El monitorización se realizó en dos avenidas del casco urbano, una ubicada en la zona de sotavento donde la circulación del viento favorece la dispersión del aire y la otra situada en el sector de barlovento donde no existe influencia directa del viento, y se consideró la avenida Alameda de las Cien Ventanas como la vía con mayor carga vehicular por ser el único acceso y salida del área urbana del distrito mientras que la avenida Ferrocarril fue seleccionada como la segunda vía de mayor tránsito debido a que constituye la única ruta de ingreso y salida hacia la estación ferroviaria. Asimismo, los hallazgos de este trabajo de estudio constituirán un referente importante para la incorporación de políticas de regulación y la elaboración de lineamientos preventivos, además brindarán antecedentes adecuados para formular el estado de la calidad del aire, convirtiéndose en un insumo útil para los instrumentos de gestión local en su proceso de formulación de decisiones. 22 2.4. Hipótesis Hipótesis general Existe una relación directa entre el flujo vehicular y el nivel de la concentración de los gases (CO, NO2 y SO2) en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. Hipótesis específicos o El flujo vehicular varia significativamente en los puntos estratégicos de conteo en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. o El monóxido de carbono (CO) tras su monitorización y análisis exceden los umbrales permitidos por los Estándares de calidad Ambiental (ECA) para el aire en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. o El dióxido de nitrógeno (NO2) tras su monitorización y análisis exceden los umbrales permitidos por los Estándares de calidad Ambiental (ECA) para el aire en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. o El dióxido de azufre (SO2) tras su monitorización y análisis exceden los umbrales permitidos por los Estándares de calidad Ambiental (ECA) para el aire en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo. 23 2.5. Variables Tabla 1 Cuadro de operacionalización de variables VARIABLES DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIÓN INDICADOR UNIDAD DE MEDIDA La cantidad de vehículos que circulan por un sector específico en un intervalo de tiempo definido, comprendiendo tanto el número de automóviles que atraviesan un punto en un momento concreto como la velocidad y el modo en que se desarrolla el flujo del tránsito vehicular (Coraspe y Marsiglia, 2011) La medición se efectuará mediante la observación directa en los puntos estratégicos de monitoreo donde se registrará el flujo de vehículos por horas. Tasa del flujo Veh/h flujo vehicular 24 VARIABLE DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES UNIDAD DE MEDIDA Concentración de gases contaminantes La concentración se representa en distintas unidades de medida y su valor depende de la cantidad de masa presente dentro de un volumen específico. Los contaminantes corresponden a todo elemento químico, físico y biológico que en concentraciones elevadas resulta perjudicial tanto para la salud humana como la del ecosistema (OEFA, 2015) Las mediciones se llevarán a cabo empleando el equipo denominado tren de muestreo y los valores obtenidos se contrastarán con los Estándares de Calidad Ambiental del aire, lo que permitirá establecer la condición atmosférica del distrito. Monóxido de carbono (CO) Dióxido de nitrógeno (NO2) Dióxido de azufre (SO2) Concentración del CO en el aire. Concentración del NO2 en el aire. Concentración del SO2 en el aire µg/m3 µg/m3 µg/m3 25 III. Marco Teórico 3.1. Antecedentes A nivel internacional Obando et al., (2022) realizaron su estudio teniendo como objetivo medir las concentraciones CO, NO2 y SO2 respectivamente las cuales fueron evaluadas en las zonas altas con mayor cantidad vehicular de la ciudad de Esmeraldas. Para llevar a cabo dicho planteamiento del estudio se seleccionaron tres puntos estratégicos de muestreo en los cuales se emplearon tubos colorimétricos Dräger con el fin de obtener el análisis de la calidad del aire y los resultados mostraron que ninguno de los compuestos gaseosos alcanzó valores superiores a los límites establecidos, aunque el monóxido de carbono registró las concentraciones más elevadas en los tres lugares evaluados marcando su valor más alto de 2845.5 µg/m³. Gutiérrez (2021), se propuso como finalidad llevar a cabo una diagnóstico de la calidad ambiental del aire en el lugar con mayor influencia prevista que el área de estudio fue la ciudad de Montería y se buscó comparar los resultados con la normativa vigente y para ello se midieron las concentraciones de CO, NO₂ y SO₂ utilizando cuatro equipos RACK, siguiendo el procedimiento que establece que estos gases deben registrarse durante un periodo de 30 días con el fin de obtener treinta muestras en cada punto de monitoreo correspondiente. Se utilizó un monitor automatizado para determinar los niveles de monóxido de carbono (CO) y según el procedimiento establecido la recolección de muestras se realizó durante 1 hora en cada punto de medición a lo largo de 18 días consecutivos. Los hallazgos indican que los niveles de contaminación, en particular los de NO₂, SO₂ y CO, se encuentran dentro de los parámetros definidos por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible y aun así estas mediciones también fueron contrastadas con los valores referidos por organismos como la OMS. 26 Jordán (2022) en su estudio para analizar las emisiones del NO2 y SO2 en el terminal Terrestre de Baños de Agua Santa. El presente estudio empleó un enfoque cuantitativo con un diseño no experimental utilizando un muestreo pasivo durante seis semanas tiempo en el que se colocaron tubos de tres metros de altura en 21 sitios estratégicos de medición distribuidos dentro de un perímetro de 250 metros. La investigación se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo y un diseño no experimental aplicando una técnica de muestreo pasivo a lo largo de seis semanas periodo en el que se instalaron tubos de tres metros de altura en 21 ubicaciones consideradas estratégicas para la medición las cuales se distribuyeron dentro de un radio aproximado de 250 metros. En consecuencia, se determinó que las concentraciones de dichos contaminantes se mantuvieron dentro de los rangos permitidos y tanto la modelación realizada como los cuestionarios efectuados evidenciaron que el estado del aire en la zona analizada resultaba adecuado. Franco y Iglesias (2022), evaluaron la calidad del aire de base en el departamento de Montevideo, tomando mediciones a lo largo del año 2022. La metodología contempló el funcionamiento de cuatro estaciones localizadas en Ciudad Vieja, Tres Cruces, Curva de Maroñas y Colón, además de dos estaciones adicionales en La Teja y el Palacio Legislativo. Para ello se emplearon equipos como Hi Vol configurado para PM10, el Tren de Monitoreo y un Sistema Automático de Material Particulado. Se evaluaron gases tales como SO₂, NO₂, CO y azufres reducidos totales (TRS). Los resultados mostraron que en el caso del PM10 se registraron incrementos cotidianos a lo largo de los meses invernales tanto en los puntos de medición manuales como en los automáticos. En relación con el SO₂, no se observaron excesos horarios ni diarios, mientras que para el NO₂, cuyo valor de referencia es 44 μg/m³, se presentaron superaciones en determinados periodos del año. El CO, por su parte, no evidenció incumplimientos frente a la normativa vigente, y en el caso del TRS se detectaron algunos excedentes diarios en situaciones puntuales. 27 Manotoa (2022), se realizó un estudio cuyo objetivo fue examinar dicha evidencia de dióxido de azufre SO₂ y dióxido de nitrógeno NO₂ en el Mercado Mayorista desarrollada bajo un enfoque cuantitativo que adoptó un diseño no experimental utilizando dispositivos de muestreo pasivo con mezclas de Trietanolamina que fueron colocados en 22 sitios seleccionados con anticipación y expuestos en periodos de siete días a lo largo de siete semanas de forma exacta. Los datos mostraron una concentración máxima de 41.460 µg/m³ de SO₂ un valor que permanece dentro del umbral de 40 µg/m³ establecido por la normativa vigente se determinó que estos niveles guardan una relación directa con el flujo vehicular considerando que la zona corresponde a un sector comercial con gran concurrencia de personas y automóviles. A nivel nacional Céliz y Chura (2024), obtuvo el principal propósito la evaluación de los niveles de CO y NO2 asociados al tránsito vehicular en el área especifico de los centros educativos y alrededores. El enfoque metodológico empleó un tipo de investigación cuantitativa con un diseño no experimental, y se basó en monitoreos realizados los días 12, 13, 18, 19, 24 y 25 de octubre de 2023. Se seleccionaron dos instituciones educativas asimismo se empleó un tren de muestreo para medir los gases monóxido de carbono (CO) y dióxido de nitrógeno (NO₂), además de efectuarse el conteo vehicular por hora. Dicha vinculación observada entre ambas variables mostró que, conforme aumenta el flujo vehicular, igualmente aumentan los niveles de concentración de CO y NO₂. Sin embargo, los análisis de laboratorio evidenciaron que estos valores se mantienen inferiores a los valores fijados por los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para aire. Esteban (2021), desarrolló una investigación cuyo propósito fue analizar cómo el tránsito vehicular influye en la calidad del aire, específicamente en los niveles de dióxido de nitrógeno (NO₂) y dióxido de azufre (SO₂). El estudio se llevó a cabo en dos vías principales de la ciudad: la avenida Próceres de la Independencia (tramo comprendido entre las cuadras 28 y 30) y la avenida Las Flores (tramo de las cuadras 4 a 7), durante los 28 meses de noviembre y diciembre del 2019. El enfoque metodológico fue de tipo cuantitativo, aplicando un diseño no experimental de carácter correlacional. Para el levantamiento de datos se establecieron tres puntos de monitoreo en cada avenida, sumando un total de seis estaciones de muestreo. En cada punto se instalaron tubos pasivos con doce filtros de difusión y, de manera complementaria, se efectuó un registro sistemático del flujo vehicular mediante observación directa del desplazamiento de automóviles. Los resultados mostraron que en la avenida Próceres de la Independencia se registró una menor promedio de vehículos, en contraste con la avenida Las Flores, donde la circulación fue considerablemente menor durante el mismo periodo de observación. Estos hallazgos permitieron concluir que el tránsito vehicular constituye un factor determinante en la calidad del aire, al estar directamente asociado con las concentraciones de NO₂ y SO₂ detectadas en las avenidas evaluadas en los meses de noviembre y diciembre de 2019. Vásquez (2023), planteó como propósito analizar cómo la disminución en la magnitud del flujo vehicular incide en la calidad del aire registrada en el distrito de Tarapoto. El estudio equivale a un estudio de tipo aplicado con un diseño experimental. La investigación tomó en cuenta cuatro ubicaciones estratégicas caracterizadas por un tránsito vehicular notablemente elevado, y la obtención de datos se efectuó mediante observación directa en el área de estudio durante un periodo continuo de 24 horas, conforme a lo establecido en la normativa, utilizando para ello un tren de muestreo de gases (SO₂, CO, NO₂), equipos HI-VOL para la medición de PM₁₀ y PM₂.₅. Los resultados evidenciaron que los cuatro puntos de estudio registraron mayor presencia de tránsito vehicular; además, los registros de partículas en suspensión (PM₁₀ y PM₂.₅) y los gases analizados se situaron por encima de los límites establecidos en los Estándares de Calidad Ambiental (ECA). Justo (2021), llevó a cabo un estudio cuyo propósito fue analizar la calidad del aire a partir de las concentraciones de SO₂, NO₂, CO y O₃ en zonas críticas de la ciudad. El 29 estudio se llevó a cabo con un enfoque cuantitativo y un diseño de carácter no experimental, aplicando lo acordado en el Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad del Aire (D.S. N° 010-2019-MINAM). Para la toma de datos se consideraron nueve puntos estratégicos de muestreo, utilizando el tren de muestreo EYLECS TM03, con el cual se efectuaron dos campañas de monitoreo entre enero y marzo de 2021. Los resultados evidenciaron que los valores promedio obtenidos fueron de 20.523 µg/m³ para SO₂, 36.690 µg/m³ para NO₂, 2459.157 µg/m³ para CO y 2.953 µg/m³ para O₃. En términos de calidad del aire, se determinó que NO₂, CO y O₃ se ubicaron en el intervalo de “0-50” (buena calidad), mientras que el SO₂ se encontró en el rango “101- 625”, correspondiente a mala calidad según los criterios del INCA. Vivanco (2024) llevó a cabo una investigación orientada a examinar cómo el tránsito vehicular influye en la calidad del aire, en particular en relación con los niveles de dióxido de nitrógeno (NO₂) y dióxido de azufre (SO₂), en dos avenidas de la ciudad: Morales Duárez (cuadras 27 y 30) y Universitaria (cuadras 1-2). El trabajo se desarrolló bajo un enfoque cuantitativo y un diseño de tipo no experimental, utilizando dispositivos de captura pasiva a lo largo de un lapso de dos meses. En cuanto al registro del flujo vehicular, se contabilizó un máximo de 2388 automóviles por hora durante junio en la avenida Universitaria, mientras que el menor valor se observó en mayo en la avenida Morales Duárez, con 1676 vehículos por hora. Los resultados señalaron que el promedio de NO₂ fue de 77.8 µg/m³, alcanzando el valor más elevado durante mayo en la avenida Universitaria, mientras que en junio descendió a 42.7 µg/m³. Con respecto al SO₂, se obtuvo un valor máximo de 1.6 µg/m³ en mayo, y el resto de las mediciones permanecieron inferior al umbral de detección. A nivel regional Holguín (2022), Realizó un estudio cuyo objetivo fue analizar hasta qué punto la administración del tránsito vehicular incide en la calidad del aire del Centro Histórico de Cusco. La investigación se desarrolló aplicando un enfoque cuantitativo sustentado en un 30 diseño no experimental. Para la medición del NO₂ se emplearon el método de tubo pasivos, mientras que para el PM₁₀ se dispusieron varias estaciones de monitoreo: tres destinadas a la detección del primero y dos al segundo, abarcando los periodos 2013-2016 y 2021. Los resultados mostraron que en el caso del NO₂, los valores anuales no superaron los 40 µg/m³, cifra que se encuentra por debajo delos valores permitidos de 100 µg/m³ establecido por la normativa. En cambio, para el PM₁₀ se evidenció un incremento progresivo de las concentraciones entre los años 2015, 2016 y 2021, La máxima lectura registrada alcanzó los 55 µg/m³ al año, superando el límite de referencia de 50 µg/m³. Trelles (2018), llevó a cabo un estudio cuyo objetivo fue analizar el material particulado (PM₁₀ y PM₂.₅), dióxido de azufre (SO₂), dióxido de nitrógeno (NO₂) y monóxido de carbono (CO) en el distrito de Ocoruro. La metodología contempló la instalación de tres estaciones de monitoreo, en las cuales se utilizó un equipo Hi-Vol para la medición de PM₁₀ y PM₂.₅, lo que permitió evaluar el material particulado presente en el aire. De manera complementaria, se empleó un tren de muestreo de gases con soluciones absorbentes, que facilitó el análisis y la cuantificación de las concentraciones de NO₂, SO₂ y CO. También se consideró la información de un centro de monitoreo meteorológico para registrar datos de dirección y velocidad del viento, además de otras variables climáticas de la zona. Los resultados indicaron que en las estaciones CA-18 y CA-13, durante el mes de julio, el PM₂.₅ superó los límites establecidos en las ECA de calidad del aire. Sin embargo, durante el lapso que abarca desde octubre de 2017 y febrero de 2018, las concentraciones registradas en las tres estaciones estuvieron por debajo de lo estipulado en la normativa para el material particulado y los gases analizados. 3.2. Bases teóricas 3.2.1. Flujo vehicular Es la circulación y la cantidad de transporte automotor que transitan en una zona determinada en un lapso determinado, abarcando la densidad vehicular (número de unidades que circula en un punto en un tiempo dado) como la rapidez y la dinámica del 31 tránsito automotor (Honorio y Salas, 2020). Numerosos modelos matemáticos intentan explicar el comportamiento del flujo vehicular considerando diferentes atributos. Cada uno de ellos refleja, con mayor o menor precisión, aspectos reales al cuantificar ciertas propiedades del tránsito vehicular (Coraspe y Marsiglia, 2011). En la misma línea (Honorio y Salas, 2020), los registros de tránsito pueden efectuarse tanto de forma manual como con sistemas automáticos. Dichos volúmenes siempre se expresan en relación con una escala temporal expresada en minutos, horas días e incluso años para facilitar la comparación. El movimiento de vehículos en la vías constituye lo que se denomina tránsito vehicular, el cual se rige por normas, señalizaciones y disposiciones que buscan asegurar la protección tanto de los peatones como de los conductores (Muñoz et al. , 2021). El cálculo del volumen vehicular constituye uno de los procedimientos más comunes de describir el tránsito, ya que permite identificar tanto la composición del parque automotor como los tipos de maniobras desarrolladas por los vehículos. Dicho proceso suele aplicarse durante jornadas laborales considerando también los fines de semana con el fin de obtener resultados fiables que sirvan para caracterizar el movimiento de automóviles en un sector concreto en periodos específicos (Blair y Guevara, 2012). 3.2.1.1. Congestión de flujo vehicular. La congestión de medios motorizados se caracteriza por un estado cuando la densidad del transporte automotor supera la capacidad de las carreteras existentes. Este desequilibrio provoca un tránsito vehicular pausado y desigual (Thomson y Bull, 2001). Del mismo modo, en áreas donde el tránsito vehicular es muy elevado se genera un deterioro de los ecosistemas. No obstante, el transporte automotor es indispensable en la vida cotidiana de la población, por lo que se vuelve necesario examinar los problemas asociados a su utilización, cobrando relevancia aspectos relacionados con la seguridad vial, la protección de los usuarios, entre otros (Sánchez et al., 2019). El aforo vehicular se mide generalmente cuantificada en relación a la cantidad de 32 vehículos por hora (veh/h) y se emplea con el fin de estimar la disponibilidad operativa de una vía ya existente (Surichaqui et al., 2023) 3.2.1.2. Parque automotor en Ollantaytambo. El parque automotor está experimentando un incremento acelerado en todo el mundo; son múltiples los factores que favorecen esta expansión, entre los más relevantes se encuentran el crecimiento urbano y las diversas actividades socioeconómicas. Considerando el ámbito en el que se desarrolla la investigación, se trata de un territorio cuya economía está fuertemente influenciada por el turismo. En este sentido, Ollantaytambo representa un destacado destino de turismo cultural y natural, debido principalmente a los vestigios arqueológicos que alberga, motivo por el cual ha sido reconocida como la “Ciudad inca viviente”. Esto se debe a que gran parte de la ocupación colonial se asentó sobre las estructuras originales de la ciudad inca, aspecto que incide de manera importante en la alza del flujo turístico en cada año. En el ámbito turístico, los visitantes representan una parte considerable del aumento del tránsito del tránsito automotor a causa de su incremento anual; del mismo modo, su necesidad de abastecimiento alimentario aporta de manera importante a la economía local, lo que a su vez incrementa la demanda de transporte. En la zona pueden apreciarse desde unidades de gran tonelaje hasta vehículos livianos. El comercio mayorista y minorista concentra el 47.2% de las unidades empresariales, seguido por los servicios de hospedaje y restaurantes con un 40%. Por su parte, el 12.3% representa a otras actividades económicas (Municipalidad Distrital de Ollantaytambo, 2022) 3.2.1.3. Tipos de flujo vehicular. Las modalidades de flujo de vehículos son: ✓ Flujo continuo: Describe un tipo de circulación en el que el tránsito se mantiene constante, sin verse afectado por barreras físicas ni señales que produzcan pausas, como semáforos o señales de alto (Angaspilco, 2014) 33 ✓ Flujo discontinuo: Se caracteriza por la incorporación de componentes permanentes que generan cortes periódicos en la circulación vehicular. Entre estos mecanismos se encuentran los dispositivos de señalización y diversos instrumentos de regulación vehicular, los cuales ocasionan detenciones del tránsito sin importar el número de automóviles de vehículos en la vía (Angaspilco, 2014). 3.2.1.4. Clasificación según tipo de motores. Los tipos de los motores se presenta de la siguiente manera: ✓ Motores a gasolina: Constituyen el tipo de motor más común en los vehículos de pasajeros, debido a su fácil disponibilidad y a que resultan relativamente más limpios en comparación con otros combustibles (Autoland, 2024). ✓ Motores diésel: Son los destacados en virtud de su destacada economía de combustible y par de giro, lo que los vuelve idóneos para unidades de carga pesada y trayectos de larga distancia (Autoland, 2024). ✓ Motores eléctricos: Este tipo de motor presenta un rápido incremento en su uso actualmente. No funciona a través de combustión, ya que la energía que requiere proviene de una batería de reserva energética que se recarga de manera continua (Mimowi, 2023). ✓ Híbridos o motores combinados: en este caso se emplea un sistema que integra motores de combustión con motores eléctricos, lo que permite aprovechar las ventajas de las baterías sin que estas no se queden sin suministro energético en ningún instante. Los motores híbridos se clasifican según el grado de participación que tiene el motor eléctrico en el desempeño del vehículo (Mimowi, 2023). ✓ Motores a gas: este tipo de propulsor emplea gas natural vehicular (GNV) o gas licuado de petróleo (GLP) para su funcionamiento, constituyéndose en una opción más accesible y sostenible frente al uso de gasolina o diésel, ya que genera menores emisiones contaminantes (Autoland, 2024). 34 3.2.1.5. La clasificación de la combustión. La eficiencia del proceso de combustión está directamente condicionada por el nivel de oxidación que alcanza el combustible, lo cual depende de factores como la disponibilidad de oxígeno, su calidad y pureza, el grado de humedad, la temperatura a la que se lleva a cabo la combustión, entre otras variables. La combustión completa: Este proceso ocurre cuando el combustible quemado se transforma por completo, siempre bajo condiciones óptimas, produciendo energía y originando compuestos como dióxido de carbono y agua (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016). Si el proceso de oxidación del combustible es pleno, los compuestos presentes en los gases resultantes son N₂, CO₂, H₂O y SO₂. Reacción: C4H10(g) + 13/2O2(g) ------------> 4CO2(g)+ 5H2O(g) , ΔH= -2877 kJ/mol La combustión incompleta: se presenta donde el carburante no consigue oxidarse por completo debido a la falta de oxígeno o a condiciones de combustión poco favorables, lo que da lugar a la formación de subproductos contaminantes que liberan diversos compuestos, entre ellos monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, compuestos de azufre, dióxido de carbono, vapor de agua, hollín, residuos de hidrocarburos y otras sustancias adicionales (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016). La combustión incompleta del combustible origina emisiones con compuestos inquemados tales como CO, H₂, C, CO2 y H₂S, considerados contaminantes que pueden continuar su proceso de oxidación. Reacción: 2C4H10(g) +5O2(g)------------->8CO(g) + CO2(g) + 10H20(g), ΔH= -3446.1 kJ/mol 3.2.2. Emisiones vehiculares Las descargas generadas por el transporte motorizados los cuales resultan producidos durante la reacción de combustión del carburante y conformados por diversos gases y partículas que alteran las condiciones atmosféricas, dentro de las que se incluyen 35 sustancias contaminantes de riesgo tales como los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono y las partículas en suspensión (Saavedra, 2014). En esta categoría de emisiones sobresalen los agentes tóxicos más relevantes, entre ellos los óxidos de nitrógeno (NOx), los óxidos de azufre (SOx), los compuestos orgánicos volátiles COV el monóxido de carbono CO y las partículas suspendidas PM (Lara et al., 2009). Las emisiones, producidas por los vehículos que utilizan combustibles fósiles, fueron analizadas determinándose que son parte esencial del proceso de combustión interna, el cual genera la energía necesaria para su movimiento. La mayoría de estos motores emplean gasolina o diésel, lo que provoca la liberación de diversos compuestos gaseosos que deterioran la calidad del aire, alteran su composición natural y desencadenan reacciones químicas y físicas que afectan su pureza (Sanchez, y otros, 2019). Los motores que funcionan mediante combustión interna producen una elevada emisión de diferentes gases nocivos, por lo que se pueden mencionar el dióxido de azufre (SO₂), el dióxido de carbono (CO₂), el monóxido de carbono (CO) y los óxidos de nitrógeno (NOx). De acuerdo con lo señalado por Ovando (2010), estas descargas equivalen a cerca del 5 % del total de SO₂, el 25 % de CO₂, el 87 % de CO y el 66 % de NOx que están en el ambiente aéreo. 3.2.2.1. Tipos de Emisiones Vehiculares. Según el ámbito de acción, se distinguen las categorías de emisiones que se presentan a continuación: ✓ Emisiones evaporativas del motor caliente: Esta clase de contaminantes cobra importancia cuando el motor no está encendido, ya que el calor residual ocasiona la evaporación del combustible; durante este proceso se liberan emanaciones de vapores al entorno aun cuando el vehículo no se encuentra en operación, constituyendo así un foco extra de polución atmosférica. Estos compuestos gaseosos no solo aportan al deterioro de la pureza del aire sino que además intervienen en reacciones fotoquímicas que impulsan la generación de ozono 36 troposférico clasificado como uno de los agentes nocivos de mayor impacto negativo en la salud y el ambiente (Lara et al., 2009). ✓ Emisiones diurnas: Se generan en el depósito del carburante de un vehículo a causa del incremento de la temperatura del carburante y a la presión producida por el vapor, y estas pérdidas tienden a incrementarse, estas pérdidas suelen intensificarse aún más cuando el sistema de escape está muy caliente o cuando la radiación reflejada en la superficie de las vías es elevada, lo que provoca la expulsión de compuestos volátiles que aportan a la polución fotoquímica atmosférica (Lara et al., 2009) ✓ Emisiones evaporativas en reposo: Consisten en emisores que aparecen cuando el automotor permanece inactivo, situación que las diferencia de aquellas generadas durante la operación del motor, y que se originan por pequeñas filtraciones del carburante en el sistema de suministro o por la permeabilidad de las conducciones, permitiendo así la salida de vapores hacia el entorno, en este caso al ambiente, y aunque estas emisiones suelen ocurrir sin ser percibidas, aportan de manera continua a la polución del aire en zonas urbanas a causa de la existencia de sustancias organizas volátiles (Lara et al., 2009). ✓ Emisiones de frenos y neumáticos: Las micropartículas derivadas del uso de frenos y neumáticos presentan una composición y un tamaño distintos a los provenientes de la combustión. Aunque estas emisiones suelen considerarse de menor relevancia frente a las del escape y las evaporativas, no deben pasarse por alto, ya que también pueden aportar a la liberación de compuestos tóxicos (Facio, 2010). Estas emisiones están vinculadas al deterioro que se produce con el tiempo en los frenos y en los neumáticos debido a su uso continuo. El contaminante producido corresponde a material particulado, el cual varía según la categoría del vehículo y la intensidad de uso que tenga. En cuanto a las emisiones derivadas del desgaste de los neumáticos, estas se relacionan directamente con la cantidad de llantas que posea la unidad. 37 ✓ Emisiones por tubo de escape: se liberan a partir de la combustión del motor y la quema de combustible, proceso que genera contaminantes como los hidrocarburos (HC), el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, las partículas, el dióxido de carbono y el dióxido de azufre (Sanchez et al ., 2019). 3.2.3. Tipos de combustible Nacionalmente, la disponibilidad de combustibles abarca los sectores de transporte, generación eléctrica y los usos industriales y residenciales; asimismo, entre los más empleados destacan el gas natural, el gas licuado de petróleo, los gasoholes en diversas clasificaciones de octanaje (84, 90, 95, 97 y 98), asimismo del diésel de bajo y alto contenido de azufre, el combustible turbo A1 y otros procedentes del petróleo y de los carbones minerales, evidenciando esta diversidad la marcada dependencia energética del país en relación con recursos fósiles convencionales (MINAM, 2014) 3.2.4. Contaminación Atmosférica El MINAM (2014) informa que con respecto a la afectación atmosférica esta corresponde a el deterioro de los componentes de la composición atmosférica, generada sobre todo por emisiones contaminantes provenientes de fuentes estacionarias y móviles. Se entiende como la existencia de compuestos en el aire, en una determinada cantidad y permanencia, que puedan causar molestias o representar un impacto negativo para el bienestar de los individuos. El manual de calidad del aire y educación ambiental (2016) señala que la degradación de la calidad del aire consiste en la existencia de uno o más compuestos contaminantes en suspensión dentro del aire, o de sus combinaciones, en concentraciones que constituyen una amenaza para la salud pública. Asimismo, en áreas urbanas la contaminación del aire se intensifica y afecta de forma considerable la limpieza del aire que se inhala en viviendas, oficinas y espacios cerrados en general. Los contaminantes presentes en la atmósfera están conformados en una extensa variedad de gases, vapores y partículas que actúan en distintos rangos de concentración; además, estos elementos afectan la salud humana, la vegetación, la fauna silvestre y 38 también diversos materiales. Su origen se relaciona con el crecimiento descontrolado de la actividad industrial, incremento de las unidades vehiculares y el uso de combustibles como la leña empleada para calefacción. La combinación de estos factores intensifica el deterioro de la calidad del aire y agrava los problemas ambientales tanto en zonas urbanas como rurales (Spiegel y Maystre, 2013) 3.2.5. Calidad del aire El MINAM señala que garantizar un adecuado nivel de calidad del aire se presenta directamente vinculada con el derecho de residir en un ambiente sano y balanceado, tal como lo reconoce la Constitución Política del Perú. Conservar un aire puro aporta a mejorar la calidad de vida de la población, lo que demanda la intervención de todos los actores sociales, incluidas las empresas públicas y privadas, además del Estado. Para ello se han definido diferentes pautas y mecanismos de gestión ambiental, entre los que destacan el ECA, los LMP y distintos planes de acción dirigidos a la protección del aire (MINAM, 2014). Es importante indicar que, aun bajo factores físico naturales, la atmósfera posee partículas y diversos componentes procedentes de fuentes como polen, esporas, sales, humo y polvo derivados de procesos forestales o fenómenos volcánicos. En relación con ello, las normas de calidad del aire determinan los estándares de referencia reconocidos para conservar un entorno ambiental óptimo y contrarrestar el impacto de los agentes contaminantes (Masters y Ela, 2008). 3.2.6. Contaminación del aire Se refiere al acoplo de diversas partículas y elementos a la presencia de material particulado, gases y compuestos volátiles, presentes en concentraciones elevadas y por periodos prolongados, ocasiona modificaciones que ocasionan daños tanto para el bienestar del individuo como para los ecosistemas y los materiales, fenómeno que recibe el nombre de contaminación del aire (Contreras et al., 2013). A esto se añaden múltiples acciones humanas, como el uso de combustibles fósiles para el transporte, la calefacción, los procesos industriales, la cocción de alimentos, la generación de energía y la 39 incineración de residuos, las cuales elevan de forma significativa la cantidad de contaminantes presentes en la atmósfera (Arrellano y Guzman, 2011) La influencia de esta problemática difiere según el tipo de fuente emisora y se evidencian, sobre todo, en el estado de salud de la población y en el deterioro del ambiente natural, lo que afecta el equilibrio ecológico a escala mundial, Gil (2024). Los cambios con el tiempo, alcanzan concentraciones perjudiciales, produciendo impactos más graves en la salubridad de las personas y en el equilibrio ambiental del planeta. 3.2.6.1. Dispersión de los contaminantes del aire. El desplazamiento y la dispersión de las diferentes sustancias nocivas expuestas a la atmósfera por diversos orígenes están determinados por varios elementos de naturaleza propia. Donde los más influyentes se prevalecen los regímenes climáticos particulares de cada región, como la velocidad e intensidad del viento, el lugar, la aparición de turbulencias y el grado de estabilidad del aire. Asimismo, la configuración geográfica y la topografía del territorio cumplen un rol fundamental, pues facilitan la aglomeración de estas sustancias (Skiba y Parra, 2011). ✓ Emisión: Proceso mediante a través del cual los contaminantes son liberados a la atmósfera en forma de residuos gaseosos, partículas sólidas y/o gases, ya sea de manera aislada o combinada, originados en una fuente estacionaria o móvil. ✓ Difusión: Proceso de transporte dispersión de contaminantes, lo cual está influenciado por las condiciones geográficas del lugar y la dirección de los vientos, además de la estabilidad de la atmósfera. ✓ Transformación: Dinámica por la cual los agentes primarios se combinan debido a reacciones de tipo químico y fotoquímicas, dando origen a sustancias contaminantes resultantes. ✓ Inmisión: Se comprende como la evidencia y acumulación de factores contaminantes que pueden alcanzar niveles perjudiciales en un punto específico donde estos se concentran, denominado punto receptor. Cierto elemento de dichas las sustancias regresan y se depositan nuevamente sobre la superficie 40 terrestre, llegando a incorporarse tanto al agua como al suelo, lo que provoca efectos añadidos al ambiente. Del mismo modo, la inmisión alude directamente a la fracción de agentes perjudiciales que compenetran la atmosfera respirable y que incide de manera inmediata en la salud de las personas. Su valoración se realiza empleando el vínculo masa–volumen del aire (µg/m³), lo que permite determinar con mayor exactitud el nivel de sustentación del ambiente (Gil , 2024). Figura 1 Dispersión de la contaminación en el aire Nota: Contaminación ambiental evaluación y control (2024) 3.2.6.2. Tipos de contaminación del aire. Las sustancias nocivas del aire se clasifica en distintas categorías según varios criterios, entre ellos corresponde a las fuentes de origen de los agentes perjudiciales, su composición química y la forma física en el que se hallan; dicha clasificación es fundamental puesto que posibilita entender con mayor precisión los factores que influyen en la calidad del aire y, al mismo tiempo, identificar cuáles son los más adecuados para seleccionar los indicadores necesarios en un proceso de evaluación. 3.2.6.3. Clasificación de los contaminantes. Dichos agentes tóxicos se categorizan: 41 ✓ Contaminante primario: Son aquellos elementos o compuestos que se emiten directamente al medio atmosférico desde una salida emisora. Este grupo está constituido principalmente por gases y partículas que se originan resultantes de la combustión y de operaciones industriales. Ejemplos de ello son el monóxido de carbono (CO), el dióxido de carbono (CO₂), los óxidos de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NOₓ), diversos hidrocarburos (HC), así como las partículas atmosféricas en suspensión (OEFA, 2015). Del mismo modo, se consideran contaminantes primarios aquellos que se originan directamente de la combustión de combustibles fósiles, como el dióxido de azufre (SO₂) y el monóxido de carbono (CO), así como sustancias tóxicas tales como vapores de solventes, plomo (Pb) y partículas en suspensión, las cuales afectan de manera directa la calidad del aire y, por ende, la salud humana y del ambiente (Lara, y otros, 2009). ✓ Contaminante secundario: Su origen proviene de las reacciones fisicoquímicas que experimentan los contaminantes primarios dentro de la atmósfera. De igual manera, los principales elementos contaminantes secundarios suelen depositarse sobre la superficie terrestre, lo cual puede ocurrir en condiciones de sequedad o humedad y también a través de la precipitación, ocasionando diversos daños (Gil, 2024). Los contaminantes secundarios se forman como resultado de distintas reacciones y reacciones que atraviesan los agentes tóxicos iniciales cuando se incorporan en la atmósfera, dando lugar a sustancias como el ozono (O₃), el dióxido de nitrógeno (NO₂) y determinados tipos de partículas (Lara et al., 2009). 3.2.6.4. Causas de la contaminación atmosférica. Se determinan como causas las siguientes: ✓ Fuentes naturales: Sustancias toxicas por el mismo ambiente, la misma que se subdivide en la erosión del suelo, los incendios en áreas boscosas, las erupciones volcánicas, la degradación u oxidación de la cobertura vegetal y las tormentas de polvo (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016) 42 ✓ Fuentes antropogénicas: Actividades desarrolladas por la sociedad lo que conlleva a la quema de sustancias contaminantes y materiales, cuya causa principal proviene en gran medida de las actividades industriales, del tránsito vehicular o de las propias acciones realizadas en el hogar (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016) 3.2.6.5. Fuentes de Contaminación del Aire. ✓ Las fuentes fijas: Hace referencia respecto a un sitio físico específico, delimitado y fijo, de modo que la contaminación generada tiende a mantenerse por más tiempo en ese espacio. Se destaca la liberación de gases mismos que son de procedencia de la incineración de combustible mismas que son producidas por acciones industriales y del mismo entorno residencial (Gil, 2024) ✓ Las fuentes móviles: Se refiere a las emisiones contaminantes que se desplazan a las cuales se vincula estrechamente las emisiones generadas por el parque automotor y las distintas modalidades de transporte motorizado tales como los vehículos particulares, camiones, transporte público citadino y las motocicletas. Por ello se estima que a medida que sube la cantidad de estas fuentes en circulación también se verá incrementada la concentración de los contaminantes los cuales están presentes en la atmosfera y lo cual genera un incremento en la concentración de polución (Gil, 2024). ✓ Las fuentes fugitivas: Este concepto hace referencia a las emisiones atmosféricas que no atraviesan un método de conducción o chimeneas antes de su expulsión al medio atmosférico. liberadas, lo que dificulta su control y monitoreo. Este tipo de emisiones suele generarse en procesos difusos o a cielo abierto, como el tránsito vehicular en vías no pavimentadas, las actividades de construcción civil, la remoción y manipulación de suelos, las demoliciones y el almacenamiento o manejo de materiales, entre otros. A diferencia de las emisiones de un punto fijo, las emisiones de fuentes esparcidas presentan una mayor complejidad regulatoria, ya que se emiten directamente en el ambiente de 43 manera aleatoria, lo que contribuye de manera importante al desgaste de la calidad del aire en áreas urbanas (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016) 3.2.6.6. Por su Composición Química. Los agentes nocivos tanto de origen primario como secundario, de acuerdo con su estructura química, se categorizan en orgánicos o no orgánicos: ✓ Sustancias contaminantes de origen orgánico: Este grupo está constituido por distintos compuestos mismo que comprenden elementos químicos esenciales tales como (C, H, O, N, P y S). Dentro de esta clasificación se hallan muchas sustancias de relevancia ambiental, tales como compuestos hidrocarbonados, aldehídicos y cetónicos los cuales suelen estar vinculados a métodos de combustión a medias, a descargas provenientes de actividades empresariales y al empleo de enviados del petróleo (Arrellano y Guzman, 2011). ✓ Los compuestos inorgánicos: Dentro de esta clasificación destacan de manera significativa las emisiones de dióxido y monóxido de carbono, compuestos sulfurosos en forma de carbono, tanto como elementos halogenados de relevancia del ambiente, donde se destacan el fluoruro y el cloruro de hidrógeno; estos agentes nocivos presentan alta reactividad y participan en procesos como la formación de lluvia ácida y el smog fotoquímico produce efectos nocivos en la salud los mismos que afectan la salud respiratoria de la población al incrementar el número de enfermedades ya sean crónica so agudas las mismas que están vinculadas al sistema pulmonar (Arrellano y Guzman, 2011). 3.2.6.7. Por su Estado de Agregación Molecular. Según (Arrellano y Guzmán, 2011), se establecen 2 divisiones en la presente clasificación: ✓ Partículas: se entiende por partículas a todas aquellas que pueden ser encontradas en fases sólidas o liquidas, tales como polvo, humo, neblina y la ceniza. 44 ✓ Gases: se les denomina gases dado que se encuentran en su condición estándar de presión y temperatura, los gases incluyen sustancias como los óxidos de nitrógeno, de carbono y azufre. 3.2.7. Principales contaminantes del aire Según el MINAM (2014), se reconocen algunas sustancias toxicas considerados de referencia o “criterio”, los cuales funcionan como parámetros esenciales para definir los estándares de calidad del aire. En este conjunto se encuentran el monóxido de carbono (CO), el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NO₂), el ozono troposférico (O₃) y el material particulado en sus distintas fracciones (PM₁₀ y PM₂.₅). A esta clasificación también pertenecen el plomo (Pb), el benceno, los hidrocarburos totales (HT) y el sulfuro de hidrógeno (H₂S), todos ellos identificados por su peligrosidad debido a los efectos perjudiciales que generan tanto en la salud de la población y a los ecosistemas. Por su parte, Gil (2024) plantea que los contaminantes atmosféricos pueden interpretarse como la aparición detectable de compuestos y sustancias químicas, gases o incluso formas de energía que no se originan presentes de forma natural en el ambiente atmosférico. Su aparición se debe, por lo general, a actividades humanas, y el nivel de proporción que alcanzan en el entorno determina el nivel de impacto sobre el estado de la atmosfera y por consiguiente sobre la salud de la población. 3.2.7.1. Efectos en la Salud. La polución atmosférica es la causante de diversas enfermedades cuando las permanecen expuestas durante periodos prolongados a contaminantes como el CO, de azufre y el óxido de azufre. Según la OMS (2024) una de las principales causas provocadas al bienestar es la quema de combustibles fósiles en el transporte. (SO2): El dióxido de azufre ocasiona irritación en las vías respiratorias cuando las concentraciones son demasiado elevadas por ello esto puede desencadenar problemas como bronquitis y traqueítis, asimismo estas provocan alteraciones en el funcionamiento de los bronquios y las vías respiratorias, además de generar irritación 45 en los ojos, asimismo como la alteración pulmonar y las detenciones cardiacas en individuos. (CO): El monóxido de carbono se considera uno de los compuestos más riesgosos debido a la capacidad de unirse a la hemoglobina lo cual genera asfixia química al disminuir la cantidad de oxígeno que llega al corazón y a cerebro (División de Educación Ambiental y Participación Ciudadana, 2016). (NO2): El dióxido de nitrógeno ocasiona inflamación en los correspondientes canales respiratorios las mismas que cuando se encuentran en concentraciones elevadas puede desencadenar enfermedades como los bronquios o en el peor de los casos la neumonía (Hernández et al., 2022). El dióxido de nitrógeno puede causar diversas afecciones respiratorias y lesiones en los pulmones, incrementando la vulnerabilidad a infecciones pulmonares y bronquiales, además de favorecer la aparición de otras enfermedades. 3.2.7.2. Efectos sobre los Ecosistemas. Las consecuencias observadas incluyen los siguientes gases: (SO2): El dióxido de azufre en altos niveles de concentración puede afectar a la flora, ocasionando deterioro del follaje y una disminución en su crecimiento. El SO₂ y otros óxidos de azufre son responsables en parte de la lluvia ácida, que afecta a entornos ecológicos vulnerables (EPA, 2024). Estas concentraciones pueden ocasionar daños crónicos en la vegetación las cuales tienen consecuencias negativas en el ecosistema dado que frenan el desarrollo normas de las plantas asimismo limitar su crecimiento. (CO): Respecto al monóxido de carbono no genera deterioro en la superficie de los diferentes materiales, los estudios realizados evidencian que este gas no solo ocasiona impactos negativos en las platas (Guía de calidad del aire y educación ambiental, 2016) (NO2): El dióxido de nitrógeno son los compuestos de nitrato derivados de los NOₓ contribuyen a que el aire adquiera un aspecto opaco, generando dificultades 46 en la visibilidad. Cuando entra en contacto con el agua, el oxígeno y otras sustancias presentes en la atmósfera, puede originar procesos que favorecen la formación de lluvia ácida, lo que impacta de manera negativa en ecosistemas frágiles como lagos y bosques (EPA, 2024). Asimismo, el NO₂ al reaccionar con la humedad atmosférica produce ácido nítrico, el cual acelera la corrosión en materiales metálicos y afecta el desarrollo normal de la vegetación. 3.2.8. Estándar de Calidad de Aire D.S N° 003-2017 MINAM La ECA representan parámetros establecidos técnicamente que determinan los límites máximos permitidos de contaminación en el aire, con el fin de asegurar que su presencia no genere un riesgo elevado para el bienestar de la comunidad ni para los ecosistemas (OMS, 2021) establece que corresponden al nivel de concentración de los contaminantes del aire que debe mantenerse por debajo de ciertos límites, la sustentación no evidencia una amenaza para la salud humana, como se evidencia en la tabla 2. Tabla 2 Estándares de Calidad Ambiental para Aire para SO2,NO2 y CO Parámetros Período Valor [μg/m3] Dióxido de Azufre (SO2) 24 horas 250 Dióxido de Nitrógeno (NO2) 1 hora 200 Anual 100 Monóxido de Carbono (CO) 1 hora 30000 8 horas 10000 Nota: Decreto supremo Nº 003-2017-MINAM 3.2.9. Monitoreo Ambiental El monitoreo ambiental constituye una herramienta fundamental en el desarrollo de técnicas de supervisión, puesto que hace posible identificar la existencia de factores contaminantes en el ambiente y determinar con exactitud sus concentraciones en periodos definidos. Este procedimiento no se limita solo a recopilar datos específicos, asimismo se incorpora exámenes sistemáticas y de estructura más compleja, orientadas a lograr una comprensión más completa del estado actual de la calidad ambiental. De esta forma 47 permite examinar el total de los cambios a lo largo del tiempo como la distribución geográfica de los insumos contaminantes, lo cual facilita en cierta medida la detección de nuevas fuentes emisoras, lo que permite, en cierta medida, reconocer nuevas fuentes de emisión que posteriormente serán analizadas para determinar los efectos que generan sobre diversos componentes del ambiente, como el agua, el suelo, el aire, la flora y la fauna (OEFA, 2015). 3.2.10. Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad Ambiental del Aire Se utiliza el Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad Ambiental del Aire, establecido por el D.S. N° 010-2019-MINAM, cuyo propósito es unificar los criterios técnicos que tenga aplicados para la guía ambiental de las condiciones de la atmosfera en el territorio peruano. Este instrumento busca garantizar que los procedimientos empleados sean homogéneos y permitan la obtención de los datos. 3.2.10.1. Métodos de Monitoreo de la Calidad del Aire según su Tecnología. Conforme a los señalado por las guías de la OMS (2018), la medición de los contaminantes atmosféricos puede realizarse mediante distintas metodologías con apoyo tecnológico, reconociéndose así cuatro categorías principales de sistemas de monitoreo: los manuales pasivos, que permiten recoger contaminantes a través de soportes específicos durante periodos determinados, y dispositivos de activación manual, que requieren el empleo de equipos de bombeo para capturar de manera directa las material particulado en la atmosfera. 3.2.10.2. Comparación de Métodos de Medición de la Calidad del Aire. Para para describirlo con mayor claridad la tabla 3, donde se los puntos fuertes y las debilidades de los métodos empleados para determinar la calidad del aire. 48 Tabla 3 Ventajas y desventajas de las diferentes técnicas de monitoreo de calidad de aire Nota: Resolución Directoral N°1404/2005/DIGESA/SA 3.2.10.3. Método de Muestreo. Se aplicó la técnica activa para captar los gases presentes en el ambiente, empleando un sistema de muestreo integrado por impingers o recipientes recolectores, asignados a la captura de cada gas en particular. En estos recipientes se incorporaron soluciones absorbentes específicas para cada parámetro analizado, según lo indicado en la tabla 4. Método Ventajas Desventajas Muestreadores pasivos • Precio reducido • Uso simple • Independencia de electricidad y cables • Colocación en grandes cantidades • Útiles para sondeos y mapeos • Únicamente entregan valores promediados por semana y por mes • No se cuenta con un método. estandarizado para la evaluación del cumplimiento Muestreadores activos ▪ Rendimiento factible ▪ Información de valores históricos ▪ Manejo simple ▪ Suministran promedios diarios ▪ Requieren análisis de laboratorio Analizadores automáticos • Comprobadas debidamente • Desempeño elevado • Mediciones horarias • costosos • sofisticados • Demandan alta calificación Sensores remotos o Ofrece mediciones vinculadas al recorrido y a las concentraciones registradas o Funcionales en zonas próximas a focos emisores o Muy sofisticados y costosos o soporte, operación, calibración y validación difíciles 49 Tabla 4 Soluciones captadoras para CO, SO2 y NO2 Parámetros Solución Monóxido de carbono ( CO) Acido p-sulfoaminobenzoico Dióxido de azufre (SO2) Cloruro de potasio Dióxido de nitrógeno (NO2) Ácido Sulfanilico Anhidro Nota: D.S. N°10 – 2019 - MINAM 3.2.10.4. Condiciones y Requerimiento para el Monitoreo. Las especificaciones y los requisitos indispensables para llevar a cabo el control de calidad del aire atmosférico los cuales se evidencia en la figura 2. Figura 2 Condiciones y requerimientos Nota: Decreto supremo Nº 003-2017-MINAM 3.2.10.5. Criterios Técnicos para la Instalación de los Equipos de Monitoreo. Siguiendo las disposiciones del Protocolo Nacional de Control de la Calidad del Aire (D.S. N° 010-2019-MINAM), se puede visualizar en la figura 3. 50 Figura 3 Criterios técnicos para la instalación de los equipos de monitoreo Nota: D.S. N° 010-2019-MINAM 3.2.10.6. Equipos de monitoreo. Son los siguientes: ✓ Tren de muestreo Su propósito es la recolección de gases, siguiendo parámetros establecidos en los procedimientos de ensayo. Entre los compuestos medidos se encuentran el CO, SO₂, NO₂, H₂S, O₃ y benceno (OEFA, 2015, p.18). Para este proceso se emplean impingers, recipientes o frascos de menor tamaño con sustancias absorbentes específicas para cada parámetro, además de un rotámetro previamente calibrado que garantice el flujo correcto del aire. ✓ Estación meteorológica Este instrumento se utiliza para recopilar información destinada a la evaluación de la calidad del aire, ya que es indispensable contar con datos iniciales sobre las condiciones ambientales que permitan identificar con mayor precisión las concentraciones de los gases contaminantes, según el OEFA (2015), integrada por los sensores tales como: anemómetro, método para medir de forma eficiente la velocidad y la dirección del viento psicrómetro, es el dispositivo utilizado con la finalidad de registrar la humedad relativa del aire, mientras que el termómetro de bulbo seco permite obtener la temperatura ambiental con precisión. Finalmente, se 51 emplea el pluviómetro, destinado a recolectar y cuantificar las precipitaciones. En la figura 4 se presenta el esquema del equipo. Figura 4 Estación meteorológica en el punto de Monitoreo Nota: Davis internacional Perú, S.A., 2010 52 3.3. Definición de Términos Concentración: Es la totalidad relativa de un elemento específico la cual se halla dispersa dentro de otra sustancia en una cantidad específica. La concentración puede expresarse mediante distintas unidades de medida, cuya magnitud se relaciona con la proporción de masa por unidad de volumen (SEMARNAT, 2017) ECA: El Estándar de Calidad Ambiental constituye una herramienta de gestión que permite evaluar el nivel de calidad del ambiente en el ámbito nacional, aplicándose a distintos componentes ambientales como el aire, el agua y el suelo (MINAM, 2019). ECA del aire: Instrumento especificado para la gestión ambiental el cual es prioritario con el fin de anticipar y organizar las acciones destinadas al control de la contaminación atmosférica. Se trata de los límites máximos permitidos de concentración de contaminantes en el aire, y exceder dichos niveles puede representar un riesgo tanto para el ambiente como para la salud humana (OEFA, 2015) Combustible: Es una sustancia que puede producir energía al quemarse o al reaccionar con el oxígeno y asimismo se le suministra energía de activación, posibilita la generación de energía térmica, más representando como la quema de biomasa para calefacción doméstica y/o aspecto comercial (AAP, 2018) Contaminantes criterio: Son especies químicas que se emplean como referencia para la evaluación de la calidad del aire. En este sentido, las normativas nacionales y globales contemplan una clasificación basada en dichas formas químicas (OEFA, 2015). Tasa de flujo: Habitualmente se expresa en vehículos por hora (veh/h) y sirve para estimar la capacidad y el grado de servicio de una rotonda. Dichas tasas pueden modificarse en función de la hora del día, el día de la semana y las particularidades del tránsito (Surichaqui et al., 2023) Impingers: La bomba para muestreo personal y ambiental consiste en pequeños frascos que se emplean junto con una bomba de muestreo de aire para capturar sustancias peligrosas presentes en la atmósfera y transferirlas a líquidos específicos de recolección destinados a su posterior análisis (Martí, 1982) 53 Absorción: Es el proceso mediante el cual átomos, iones o moléculas presentes en gases, líquidos o soluciones son incorporados por otro medio y se dispersan de manera uniforme en su interior, permitiendo que dichas sustancias penetren dentro del material absorbente (Carbotecnia, 2023) Microgramos por metro cúbico (µg/m³): Es una unidad de medición empleada para indicar la concentración de una sustancia, por lo general un contaminante, en el aire u otro medio gaseoso; representa la cantidad de masa de un compuesto determinado contenida en un metro cúbico del ambiente, expresándose dicha masa en microgramos (OIZOM, 2017) Dióxido de azufre (SO2): Es un gas incoloro y no inflamable, caracterizado por su olor asfixiante e irritante. Más del 50 % de sus emisiones se originan en actividades humanas, principalmente derivadas de la quema de carbón y petróleo. Asimismo, este compuesto favorece la formación de otros óxidos de azufre (SOₓ), (MINAM, 2014). Monóxido de carbono (CO): Se trata de un gas que carece de color y olor, formado como resultado de la combustión incompleta de distintos materiales, principalmente en los escapes de los vehículos automotores. Sus concentraciones más altas suelen registrarse en zonas con elevado flujo vehicular y, en tales condiciones, resulta tóxico cuando se presenta en niveles altos, incluso en exposiciones de corta duración (Arellano y Guzmán, 2011). Dióxido de nitrógeno (NO2): Es un gas tóxico, irritante y de olor sofocante, químicamente estable, que disminuye la visibilidad del ambiente y forma parte del conjunto de gases de alta reactividad denominados óxidos de nitrógeno; además, interactúa con la radiación solar para generar ozono troposférico y smog fotoquímico presentes en la masa de aire inhalado (EPA, 2024). 54 IV. Metodología 4.1. Tipo y Nivel de Investigación El estudio adopta un enfoque cuantitativo, debido a que el enfoque está basado en un diseño analítico, el cual recolecta y analiza datos numéricos y estadísticos para entender fenómenos y probar las hipótesis (Hernández y Mendoza , 2018) Nivel o la profundidad: La investigación corresponde al nivel correlacional, cuyo propósito es identificar cómo una variable se comporta en función de otra vinculada. Este tipo de alcance se centra en medir la relación existente entre dos variables (Ríos, 2017) 4.2. Ámbito Temporal y Espacial 4.2.1. Temporal La investigación, considerando el periodo destinado a su desarrollo, abarca desde la identificación del tema hasta la redacción e interpretación de las conclusiones, comprendiendo el tiempo transcurrido entre diciembre del 2024 y agosto del 2025. 4.2.2. Espacial El alcance espacial de esta investigación se centra en la Avenida Alameda de las Cien Ventanas designado como el punto de monitoreo uno y la Avenida Ferrocarril el punto de monitoreo dos, ambas avenida son reconocidas por su alto volumen de tráfico vehicular dentro del área urbana del distrito de Ollantaytambo, provincia Urubamba y departamento Cusco tal como se ilustra en la figura 5 Ubicación política. 55 Figura 5 Lugar del estudio los dos puntos de monitoreos en el casco urbano del distrito de Ollantaytambo 56 4.3. Población y Muestra 4.3.1. Población La población de este estudio corresponde a la cuenca atmosférica del distrito de Ollantaytambo, situada en la provincia de Urubamba, región Cusco, con una extensión aproximada de 81 km2. 4.3.2. Muestra La muestra incluye dos sitios de monitoreos en la zona urbana del distrito, los cuales se llevaron a cabo durante los meses de febrero y marzo del 2025. Se ejecutó el monitoreó tanto del flujo vehicular como de las concentraciones de los gases contaminantes en particular monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO₂) y dióxido de azufre (SO₂). De acuerdo con el Protocolo Nacional de Monitoreo de la Calidad del Aire (D.S. N° 010- 2019-MINAM), el número mínimo de estaciones de medición debe definirse en función del criterio poblacional del distrito de Ollantaytambo, el cual cuenta con una población de 10,165 habitantes (INEI, 2017). No obstante, para garantizar resultados confiables y representativos se realizó con dos repeticiones en cada avenida. Se estableció un tamaño muestral de dos sitios de monitoreo, las cuales se pueden observar de manera detallada en la figura 6. Figura 6 Ubicación de los puntos de muestra 4.4. Instrumentos ✓ Formulario de registro de datos (ver anexo N° 04) 57 ✓ Documentó del manejo de las muestras la cadena de custodia (proporcionado por el laboratorio ITS “Inspection & Testing services del Peru S.A.C.”),(ver anexo N° 4.2 y 4.3) ✓ Equipos: en la siguiente figura se detalla los equipos utilizados para las investigación se puede visualizar en la figura 7. Figura 7 Equipos utilizados para la investigación 4.4.1. Validez de los Instrumentos Para asegurar la fiabilidad del instrumento utilizado para el conteo de vehículos, este fue sometido a un proceso de validación y aprobación por dos expertos, cuyos detalles se encuentran en el anexo N° 03 y tabla 5. Tabla 5 Validación de instrumentos especialista Cargo/profesión % de validación Vega Villafuerte Baltazar Wilfredo Economista 75 % Vargas Meza Gerardo Paul Ingeniero civil 70% Promedio total de validación 72.5 % Nota: Ficha de validación de instrumento fue proporcionada por UTEA. 58 4.4.2. Validez de los Equipos de Monitoreo El rotámetro y la estación meteorológica requieren un proceso de calibración, para esta investigación, se tomaron en cuenta los certificados correspondientes (ver los anexos N.° 03.1 y 03.2). Es importante destacar que en el tren de muestreo solo precisa de un rotámetro calibrado, lo que garantiza el ingreso adecuado del caudal de aire, tal como se muestra en la figura 8. Figura 8 Validación de los equipos de monitoreo 4.4.3. Laboratorio de Ensayo Para obtener los resultados de las concentraciones de SO₂, NO₂ y CO, las muestras fueron enviadas al laboratorio ITS Inspection & Testing Services del Perú S.A.C., el cual cuenta con la acreditación del Instituto Nacional de Calidad – INACAL (ver el anexo N.° 03.3). 4.5. Procedimientos 4.5.1. Para la tasa del flujo vehicular 4.5.1.1. Elección de Punto de Conteo Vehicular. Se eligieron dos avenidas con mayor circulación vehicular, para contabilizar la cantidad de unidades vehiculares que transitan en cada avenida, se aplicó la técnica de observación del desplazamiento vehicular. Se establecieron puntos de registro en la Av. Alameda de las Cien Ventanas (figura 9) y en la Av. Ferrocarril (figura 10). 59 Figura 9 Avenida Alameda de las cien ventanas - Punto de monitoreo uno Nota: La flecha verde indica la salida de cada vehículo, el flecha celeste indica el giro del vehículo y la flecha de color rojo indica el ingreso de cada vehículo al área urbano. Figura 10 Avenida Ferrocarril - Punto de monitoreo dos Nota: La flecha verde indica el ingreso de los vehículos para la estación ferroviaria y la flecha naranja indica la salida de los vehículos de las estación ferroviaria. 60 4.5.1.2. Formato para el Conteo Vehicular. Se empleo el formato de conteo que se sigue los lineamientos del Ministerio de Trasporte y Comunicaciones, los tipos de vehículos fueron categorizados según la Ordenanza Municipal N°004-2020-MDO del distrito de Ollantaytambo, los registros elaborados para el conteo del punto 01 y 02 se pueden consultarse en el anexo N° 04. • Posteriormente se determinó la cantidad de vehículos según la Ordenanza municipal que se da a conocer en el artículo cinco donde especifica las categorías de vehículos permitidos en el área urbana. • La clasificación vehicular utilizada para el conteo de las unidades vehiculares se muestra en la figura 11. • No se consideró la vida Útil de los vehículos debido a que esta investigación utilizó el instrumentó de gestión ambiental que es el Estándar de Calidad Ambiental (ECA) para el aire. Figura 11 La Clasificación de las unidades vehiculares Nota: La clasificación de las unidades vehiculares se realizaron de acuerdo a la OM N°004-2020-MDO de Ollantaytambo, donde indica que tipos se permiten en la zona urbana. • No se considera los vehículos de carga pesada, debido a que estas tienes que pasar por la trocha carrozable llamado la Vía de evitamiento, así mismo también se tiene la ordenanza Municipal N°016-2024-MDO, donde prohíbe el ingreso de vehículos con mayor de 6,500 kg. 61 4.5.1.3. Conteo vehicular por cada avenida. ✓ Se realizo el conteo manual en ambas avenidas, verificando las direcciones y los distintos tipos de vehículos. ✓ Para obtener mayor exactitud, se solicitó información al gerente del hotel Tunupa Lodge y Samanapaq, con el fin de validar la información (ver anexos 02 y 02.1) ✓ En febrero, el conteo del flujo vehicular se llevó a cabo en la Av. Alameda de las Cien Ventanas y la Av. Ferrocarril, de 8:00 de la mañana hasta 2:00 de la mañana del día siguiente, ✓ En marzo, el conteo del flujo vehicular también se realizó en la Av. Alameda de las Cien Ventanas y en la Av. Ferrocarril, de 8:00 de la mañana hasta las 2:00 de la mañana del día siguiente. ✓ El conteo del flujo vehicular también se realizó cumpliendo las horas, esto dependiendo de cada gas y cada uno con dos repeticiones para el CO, NO2 y SO2. ✓ El conteo vehicular se realizó de acuerdo a lo establecido en cada punto en las siguientes fechas: en febrero 7 y 8 y en marzo 17 y 18 del 2025, los conteos se realizaron sin ningún impedimento en cada avenida. 4.5.1.4. Para el procesamiento de datos. Todos los da