SDS

La información fue obtenida de la Gerencia del Manejo del Fuego de la Conafor a través de la plataforma “Infraestructura de datos espaciales forestales”, específicamente del “Campo que contiene el resumen de anualidades con incidentes de incendios por cada polígono” en la capa “incendios forestales 2010-2019”, obteniéndose la superficie de pastizal quemada anualmente. Lo cual se presenta en la siguiente tabla:
Pastizales 4,928.01 19,086.23 8,522.84 5,697.73 3,825.69
Tabla X.XX. Superficie incendiada de pastizales. 3C1.2. Metodología y Factor de Emisión
3C1a. Quemado de biomasa en tierras forestales 3C1c. Quemado de biomasa en pastizales
Para la estimación de las emisiones de las subcategorías: [3C1a] Quemado de biomasa en tierras forestales y [3C1c] Quemado de biomasa en pastizales, se aplicó la ecuación 2.27 de IPCC, 2006
Donde:
Lfuego = cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero provocada por el fuego, ton de cada gas de efecto invernadero (GEI) ( p. ej., CH4, N2O, etc.)
A = superficie quemada, ha
MB = masa de combustible disponible para la combustión, ton ha-1. Incluye biomasa,
hojarasca molida y madera muerta. Fue aplicado método de Nivel 1, por lo que se supone que los depósitos de hojarasca y de madera muerta equivalen a cero, a excepción de los casos en los que hay un cambio en el uso de la tierra
Cf = factor de combustión, sin dimensión.
Gef = Factor de emisión, g kg-1 de materia seca quemada.
a) Masa de combustible (MB).
En el análisis se desagregaron también las fases de dominantes de la vegetación que describe el INEGI en su cartografía, que son la fase de vegetación arbórea, arbustiva y herbácea para poder vincular la categoría INEGI a la superficie quemada y a la masa de combustible disponible. Se formaron cuatro categorías de combustibles a partir de la información disponible, de tal manera que contuvieran todos los componentes y estratos que constituyen el ambiente de combustión de
Tipo de vegetación
Superficie quemada (ha)
2014 2015 2016 2017
2018
101


los incendios superficiales. Las cuatro categorías de combustibles que se establecieron fueron: hojas y material leñoso caído pequeño (MLC<7.62 cm), material leñoso caído grueso (MLC>7.62 cm), hierbas y arbustos. Como se muestra en la siguiente tabla:
Tipo de vegetación
Categorías de masa de combustibles (Mg de materia seca/ ha)
Hojas y MLCa MLCa pequeño grueso
Hierbas Arbustos
Total
Selva perennifolia arbórea Selva subcaducifolia arbórea Selva caducifolia arbórea Pastizal
a material leñoso caído (MLC)
5.75 9.1 7.5 5
9.18 31.25 7.1 2.1 12.57 10.5 3.64 2.45
0.14 0 11.14 0
27.35 49.63 29.16 11.28
Selva perennifolia arbustiva
5.75 0 7.5 5
18.25
Selva subcaducifolia arbustiva
9.18 0 7.1 2.1
18.38
Selva caducifolia arbustiva
12.57 0 3.64 2.45
18.66
Tabla XX. Mediana de la masa de combustible por tipo de vegetación y fase dominante. Nota. En la revisión de la literatura, las selvas no registran capas de fermentación desarrolladas y por lo tanto
no se consideran un componente importante que contribuyan a los incendios superficiales.
b) Factor de combustión (Cf)
Los factores de combustión para las tipos de vegetación en sus diferentes fases y componentes disponibles de combustible fueron obtenidos del Anexo E, AFOLU, [3C] Fuentes agregadas y fuentes de emisión distintas del CO2 de la tierra, 1a lectura, del Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero 1990-2015. Los cuales se muestra en la siguiente tabla:
Factor de combustión
Factor de combustión (adimensional)
Capa de fermentación
Hojas y MLCa MLCa pequeño grueso
Hierbas Arbustos
Selvas perennifolias
0.5
0.5 0.5
0.89 0.71 0.14 0
0.5 0.5 0.5 0.5
1 0.78 11.14 0
Selvas subcaducifolias
0.5
0.5 0.5
Selvas
caducifolias
Pastizales 0
a material leñoso caído (MLC)
0
Tabla XX. Factores de combustión por tipo de vegetación.
102


c) Factores de emisión (Gef)
Para este informe se seleccionaron los factores de emisión de Andreae y Merlet (2001) [X.XX], que comprenden una revisión exhaustiva y actualizada de todas las publicaciones sobre factores de emisión de CO2 y gases traza de CH4, CO, N2O y NOX. Se aplicaron los factores de emisión de selvas tropicales que agrupan las selvas perennifolias, selvas subcaducifolias y selvas caducifolias; así como para pastizales. Los factores de emisión se muestran en la siguiente tabla:
Selvas tropicales 1580 6.8 0.2 104 1.6
3C1b. Quemado de biomasa en tierras de cultivo
La biomasa quemada (t) por tipo de cultivo se determinó mediante el producto de la superficie
Tipo de vegetación
Factor de emisión
(g de emisión / Kg materia seca quemada)
CO2
CH4 N2O CO NOx
Pastizales 1613
2.3 0.21 65 3.9
quemada (ha) que se presenta en la materia seca/t cosechada)
por defecto de 90%). En la
, el rendimiento (t/ha), el índice cultivo residuo (t de ) y el factor de combustión (se aplicó la fracción de oxidación
Cacahuate
Caña de azúcar
Ejote
Frijol
Maíz
Sorgo
Soja
2.0
0.15
1.3
1.3
1.5
1.5
1.5
9.25 10.13
(tabla X.XX
tabla X.XX
tabla X.XX,
se muestra la biomasa quemada.
Tipo de cultivo
Índice cultivo residuo
(Kg de materia seca/Kg de cultivo cosechado)
Tabla
XX. Índice cultivo residuo (t de materia seca/t de cultivo cosechado) (Valdez-Valdez,
2010).
Tipo de cultivo
Biomasa quemada (t)
2014
2015 2016 2017 2018
Cacahuate
10.36
11.18
54.75
103


Caña de azúcar
7.70
7.18 6.67 7.70 8.16
Ejote Maíz Soya
106.68 14,478.16 490.90
31.68 13,918.68 1,316.83
78.51 12,240.03 2,641.94
152.58 15,116.85 2,403.58
139.74 16,923.37 2,841.84
Frijol 141.98
212.38 127.63 112.69 147.69
Sorgo 1,255.69
800.00 477.59 37.42 170.10
Total 16,491.46
16,297.93 15,581.63 17,840.94 20,285.64
Tabla XX. Biomasa quemada por tipo de cultivo.
Los factores de emisión de metano y óxido nitroso se obtuvieron del Anexo E del Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero 1990-2015, los cuales se muestran en la siguiente tabla:
Tipo de cultivo
Factor de emisión
(g GEI/ Kg biomasa quemada)
CH4 N2O
Cacahuate Ejote Maíz Soya
2.7 0.07
2.7 0.07 2.09 0.07 2.7 0.07
Caña de azúcar
2.29 0.07
Frijol
2.7 0.07
Sorgo
2.02 0.07
Tabla XX. Factores de emisión para CH4 y N2O para la biomasa quemada por tipo de cultivo. 3C1.3. Resultados
A continuación se presentan las emisiones por gas contaminante que es liberado por los incendios en cada tipo de vegetación. Cabe señalar que las emisiones de CO2,
manera se presentan emisiones de los contaminantes CO y NOx
3C1a. Quemado de biomasa en tierras forestales 3C1c. Quemado de biomasa en pastizales
es de carácter informativo,
puesto que estas emisiones son cuantificadas en la sección 3B en la parte de degradación
. De igual
En las siguientes tablas: X.XX, X.XX, X.XX, X.XX, X.XX, se presentan las emisiones por gas contaminante generadas por incendios en de cada tipo de vegetación, cabe señalar que la sumatoria de emisiones de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias corresponde al total de emisiones en las tierras forestales [3C1a]. Asimismo, se muestran las emisiones liberadas por incendios en los pastizales [3C1c].
104


Tipo de vegetación
Selva Caducifolia Arbórea Selva Caducifolia Arbustiva Selva Perennifolia Arbórea Selva Perennifolia Arbustiva Selva Subcaducifolia Arbórea Selva Subcaducifolia Arbustiva Tierras Forestales (Total)* Pastizales
Emisión por gas contaminante (Gg) 2014
CO2 CH4
25.95 0.11 20.53 0.09 3.72 0.02 0.70 0.00 38.70 0.17 12.65 0.05 102.25 0.44 11.96 0.02
N2O CO
0.00328 1.71 0.0026 1.35 0.0005 0.24 0.0001 0.05 0.0049 2.55 0.0016 0.83
0.01 6.73 0.002 0.48
NOx
0.0263 0.0208 0.0038 0.00 0.0392 0.0128 0.10 0.03
* Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias.
Tabla X.XX. Emisiones de gases contaminantes generadas por incendios por tipo de vegetación en el año 2014.
Tipo de vegetación
Emisión por gas contaminante (Gg) 2015
CO2 CH4 N2O CO
NOx
Selva Caducifolia Arbórea Selva Perennifolia Arbórea Selva Subcaducifolia Arbustiva
Pastizales
0.19 0.00 0.00002 0.01 0.0002
6.66 0.03 0.0008 0.44 0.0067 44.17 0.19 0.0056 2.91 0.0447 9.63 0.01 0.0013 0.39 0.0233
Selva Caducifolia Arbustiva
1.71 0.01 0.0002 0.11
0.0017
Selva Subcaducifolia Arbórea
85.80 0.37 0.0109 5.65
0.0869
Tierras Forestales (Total)*
138.52 0.60 0.02 9.12
0.14
* Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias
Tabla X.XX. Emisiones de gases contaminantes generadas por incendios por tipo de vegetación en el año 2015.
Tipo de vegetación
Emisión por gas contaminante (Gg) 2016
CO2 CH4 N2O CO
NOx
Selva Caducifolia Arbórea Selva Perennifolia Arbórea
Selva Subcaducifolia Arbórea Selva Subcaducifolia Arbustiva Tierras Forestales (Total)* Pastizales
38.62 0.16
0.79 0.003
19.91 0.086 1.03 0.004
0.004
0.000 0.000 0.002 0.000
2.54 0.04
0.05 0.00 0.07 0.00 1.31 0.02 0.07 0.00 5.39 0.08 0.97 0.06
Selva Caducifolia Arbustiva
20.45 0.08 0.002 1.35
0.02
Selva Perennifolia Arbustiva
1.11 0.005
81.90 0.35 0.01 24.14 0.03 0.00
105


* Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias.
Tabla X.XX. Emisiones de gases contaminantes generadas por incendios por tipo de vegetación en el año 2016.
Tipo de vegetación
Emisión por gas contaminante (Gg) 2017
CO2 CH4 N2O CO
NOx
Selva Caducifolia Arbórea Selva Perennifolia Arbustiva Selva Subcaducifolia Arbustiva
Pastizales
49.51 0.21 0.29 0.00 5.16 0.02
12.53 0.02
0.01 3.26 0.05 0.00 0.02 0.00 0.00 0.34 0.01
0.00 0.50 0.03
Selva Caducifolia Arbustiva
51.18 0.22 0.01 3.37
0.05
Selva Subcaducifolia Arbórea
48.39 0.21 0.01 3.19
0.05
Tierras Forestales (Total)*
154.53 0.67 0.02 10.17
0.08
* Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias.
Tabla X.XX. Emisiones de gases contaminantes generadas por incendios por tipo de vegetación en el año 2017.
Tipo de vegetación
Emisión por gas contaminante (Gg) 2018
CO2 CH4 N2O CO
NOx
Selva Caducifolia Arbórea
Selva Perennifolia Arbustiva
Selva Subcaducifolia Arbustiva
Tierras Forestales (Total)*
Pastizales
15.46 0.07
0.06 0.00
0.04 0.001 0.62 0.01
0.002 1.02 0.02
Selva Caducifolia Arbustiva
8.80 0.04 0.001 0.58
0.01
0.000 0.00 0.00
Selva Subcaducifolia Arbórea
9.43
0.26 0.00
34.00 0.15 1.55 0.00
0.000 0.02 0.00
0.004 2.24 0.03
0.000 0.06 0.00
* Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias.
Tabla X.XX. Emisiones de gases contaminantes generadas por incendios por tipo de vegetación en el año 2018.
En la siguiente tabla se presentan las emisiones de dióxido de carbono equivalente generadas por incendios en las tierras forestales y en pastizales.
Tipo de vegetación
Emisiones de CO2e* (Gg)
106


2014 2015 2016 2017
2018
Selva Caducifolia Arbórea Selva Perennifolia Arbórea Selva Subcaducifolia Arbórea Tierras Forestales (Total)**
4.00 0.03 0.57 1.03 5.96 13.22 15.75 21.34
5.95 7.63 2.38 0.12 0 0 3.07 7.46 1.45
12.62 23.81 5.24
Selva Caducifolia Arbustiva
3.16 0.26 3.15 7.88
1.35
Selva Perennifolia Arbustiva
0.11 0 0.17 0.04
0.01
Selva Subcaducifolia Arbustiva
1.95 6.80 0.16 0.79
0.04
Pastizales
0.89 0.72 1.80 0.93
0.12
*Nota: Las emisiones de CO2e reportadas en tabla corresponden a la sumatoria de la equivalencia de CH4 y N2O. No se consideran las emisiones de CO2, puesto que fueron cuantificadas en la sección 3B Tierras, como parte de la degradación forestal.
**Nota: el total de emisiones por gas contaminante de las tierras forestales corresponde a la sumatoria de estos gases de las selvas caducifolias, perennifolias y subcaducifolias.
Tabla X.XX. Emisiones de dióxido de carbono equivalente generadas por incendios por tipo de vegetación 2014-2018.
3C1b. Quemado de biomasa en tierras de cultivo
En las tablas X.XX y X.XX, se presentan las emisiones de metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) liberadas por la quema de residuos agrícolas en cata tipo de cultivo cuya sumatoria corresponde al total de gases en tierras de cultivo. De igual manera, en la tabla X.XX, se presentan las emisiones de dióxido de carbono equivalente de las tierras de cultivo.
Tipo de cultivo
Emisiones de CH4 (Gg)
2014 2015 2016 2017 2018
Cacahuate Ejote
Frijol
Maíz
Sorgo
Soya
Total tierras de cultivo
0.00003 0.00003
0.00029 0.00009 0.00038 0.00057 0.03026 0.02909 0.00254 0.00162 0.00133 0.00356 0.03484 0.03497
0.00002 0.00003
0.00021 0.00041 0.00034 0.00030 0.02558 0.03159 0.00096 0.00008 0.00713 0.00649 0.03428 0.03892
0.00015
0.00038 0.00040 0.03537 0.00034 0.00767 0.04433
2018
Caña de azúcar
0.00002 0.00002 0.00002 0.00002 0.00002
Tabla X.XX. Emisiones de CH4 generadas por incendios en tierras de cultivo 2014-2018.
Tipo de cultivo
Emisiones de N2O (Gg) 2014 2015 2016 2017
107


Cacahuate
Ejote 0.000007 Maíz 0.001013 Soya 0.000034
0.000001 0.000002 0.000974 0.000092
0.000001 0.000005 0.000857 0.000185
0.000001 0.000011 0.001058 0.000168
0.000004 0.000010 0.001185 0.000199
0.000001
Caña de azúcar
0.000001 0.000001 0.000000 0.000001 0.000001
Frijol
0.000010 0.000015 0.000009 0.000008 0.000010
Sorgo
0.000088 0.000056 0.000033 0.000003 0.000012
Total tierras de cultivo
0.00115 0.00114 0.00109 0.00125 0.00142
Tabla X.XX. Emisiones de N2O generadas por incendios en tierras de cultivo 2014-2018.
Tipo de cultivo
Emisiones de CO2e (Gg)*
2014 2015 2016 2017 2018
Cacahuate
Ejote
Maíz
Soya
Total tierras de cultivo
0.001 0.001
0.010 0.003
1.116 1.073
0.046 0.124
1.281 1.281
0.001 0.001 0.007 0.014 0.943 1.165
0.005 0.013 1.304
Caña de azúcar
0.001 0.001 0.001 0.001 0.001
Frijol
0.013 0.020 0.012 0.011 0.014
Sorgo
0.094 0.060 0.036
*Nota: Las emisiones de CO2e reportadas en tabla corresponden a la sumatoria de la equivalencia de CH4 y N2O de las tierras de cultivo.
Tabla X.XX. Emisiones de CO2 generadas por incendios en tierras de cultivo 2014-2018.
En la siguiente figura se muestra el total de emisiones de dióxido de carbono liberadas por incendios en las tierras forestales, cultivos y pastizales.
108
0.249 0.226
1.249 1.421
0.268
1.618
0.003 0.013


Pastizales
30.0 25.0 20.0 15.0 10.0
5.0 -
2014
2015
2016
2017
2018
0.9
0.7
1.8
0.9
0.1
Tierras de Cultivo
1.3
1.3
1.2
1.4
1.6
Tierras Forestales
15.8
21.3
12.6
23.8
5.2
Tabla X.XX. Emisiones de CO2e generadas por incendios en tierras forestales, cultivos y pastizales 2014-2018.
3C2. Encalado
Según el reporte del Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero de nuestro País, el encalado de suelos no es una práctica común en las tierras de cultivo en México; la Asociación Nacional de Fabricantes de Cal (ANFACAL) estima que 2% de la producción nacional de estos minerales se destina a usos agrícolas.
No fue considerado el análisis de emisiones de esta subcategoría basado en consulta a expertos.
y experto en el cultivo del maíz, comentó a pregunta directa que, dado que los suelos de Yucatán son en su mayor superficie alcalinos, el encalado no es empleado por los agricultores en el estado para corregir el pH.
3C3. Aplicación de urea
El agregado de urea a los suelos durante la fertilización conduce a una pérdida de CO2 que se fija en el proceso de producción industrial. La urea (CO(NH2)2) se convierte en amonio (NH4+), ión hidroxilo (OH-), y bicarbonato (HCO3-) en presencia de agua y de enzimas de ureasa. De manera
En entrevista telefónica con el M. en C. Héctor Torres Pimentel, quien fuera Director de Planeación y Desarrollo del Centro de Investigación Regional Sureste del INIFAP (Campo Experimental
Mocochá)
109
Gg de CO2e


similar a la reacción del suelo cuando se le agrega cal, el bicarbonato que se forma se convierte en CO2 y agua.
3C3.1. Datos de Actividad
El principal fertilizante nitrogenado utilizado en el mundo es la urea, particularmente en países en desarrollo como México (Morales-Morales et al., 2019). La urea es un compuesto industrial que contiene 46% de nitrógeno y es empleado extensamente en la agricultura para proveer nitrógeno al suelo para el crecimiento de diversos cultivos vegetales. Los suelos de Yucatán son
particularmente bajos en nitrógeno, por lo que la urea se presenta como un elemento susceptible de ser utilizado en la agricultura comercial. Al aplicarse la urea al suelo, ésta se escinde y forma moléculas de amonio o amoníaco por acción de las ureasas presentes en el suelo, el cual, por nitrificación se puede transformar rápidamente en nitratos o volatilizarse.
La cantidad de urea aplicada en tierras de cultivo se a través de la cantidad de fertilizante de urea aplicada por hectárea y tipo de cultivo, obtenida de la XXXX; así como la superficie cosechada por tipo de cultivo obtenido del SIAP. Como se muestra en la siguiente tabla:
2014 18,873.22 2016 17,604.14 2018 17,138.83
Tabla X.XX. Urea aplicada para cultivos agrícolas en el Estado de Yucatán. 3C3.2. Metodología y Factor de Emisión
Las emisiones de esta subcategoría fueron estimadas utilizando la ecuación 11.1 de IPCC, 2006.
Donde:
Emisión de CO2–C = emisiones anuales de C por aplicación de urea, ton C año-1 M = cantidad anual de fertilización con urea, ton urea año-1
FE = factor de emisión, ton de C (ton de urea)-1
Año
Urea Aplicada (t)
2015
17,034.97
2017
17,604.00
110


Se aplicó el factor de emisión de dióxido de carbono general de 0.20 para urea, equivalente a la proporción de carbono en su peso molecular [CO(NH2)2 con peso molecular= 60 y el carbono, con peso molecular= 12; por lo que la relación proporcional es 12/60= 20%]. Asimismo se aplicó la relación estequiométrica CO2/C, para el cálculo de emisiones.
3C3.3. Resultados
En la siguiente tabla se presentan las emisiones de dióxido de carbono por el la aplicación de urea en cultivos agrícolas:
Año
Urea (t)
Proporción de Cantidad de Emisión de CO2 carbono (%) carbono (t) (t)
Emisión CO2 (Gg)
2014 18,873.22 20 2016 17,604.15 20 2018 17,138.84 20
3,774.64 3,520.83 3,427.77
13,840.36 12,909.71 12,568.48
13.84 12.91 12.57
2015 17,034.98
20 3,407.00 12,492.32
12.49
2017 17,604.01
20 3,520.80 12,909.60
12.91
Tabla X.XX. Emisiones de CO2 de la aplicación de urea en cultivos agrícolas para los años 2014- 2018.
3C4. Emisiones directas de N2O de los suelos gestionados
El óxido nitroso (N2O) se produce en forma natural en los suelos a través de los procesos microbianos de nitrificación y desnitrificación. Algunas actividades agrícolas aportan nitrógeno (N) a los suelos, aumentando la disponibilidad de este elemento químico para la nitrificación y desnitrificación y, por tanto, la cantidad de N2O emitido (IPCC, 2000).
La metodología desarrollada por el IPCC para el nivel 1 no toma en cuenta la complejidad de los procesos microbianos subyacentes, las diferentes clases de uso de suelo, los tipos de suelo o las condiciones climáticas (IPCC, 2006); aunque considera las diversas vías de incorporación de nitrógeno a los suelos, como la aplicación de fertilizantes sintéticos, los abonos de origen animal, la fijación biológica de nitrógeno y la mineralización de los residuos de cultivos en campos agrícolas.
En las Directrices del IPCC 2006 se describen métodos para calcular las emisiones directas de óxido nitroso (N2O) procedentes de los suelos gestionados; se eligió el nivel 1, más adecuado para el estado de Yucatán, con base en la utilización del árbol de decisiones aplicable a esta categoría.
La cantidad de nitrógeno incorporado anualmente en los suelos es el componente clave para la estimación de las emisiones de N2O, de conformidad con el IPCC 2006, las fuentes de incorporación
111


de nitrógeno para calcular las emisiones directas de N2O de los suelos del estado de Yucatán son las siguientes:
a) Residuos agrícolas (aéreos y subterráneos) de cultivos.
b) Fertilizantes sintéticos nitrogenados;
c) Estiércol depositado en pasturas y praderas por animales en pastoreo.
3C4.1. Datos de Actividad
a) Residuos (aéreos y subterráneos) de cultivos agrícolas.
Este término se refiere a la cantidad de nitrógeno contenida en los residuos agrícolas (aéreos y subterráneos e incluidos los cultivos fijadores de nitrógeno) que se devuelve a los suelos anualmente; también incluye el nitrógeno de forrajes fijadores y no fijadores de nitrógeno que se mineraliza durante la renovación del forraje o las pasturas (IPCC, 2006).
La cantidad de residuos agrícolas se estimó a partir de las estadísticas de superficies cosechadas, rendimiento de cultivos publicados por el Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP) de la SADER para el periodo 2014-2018. Se aplicó el índice cultivo residuo (ICR), que se presenta en la tabla x.xx y otros parámetros por defecto obtenidos del volumen 11, cuadro 11.2 del IPCC 2006: relación biomasa aérea/subterránea, y contenido de nitrógeno de los residuos de biomasa área y subterránea, como se muestra en la siguiente tabla:
0.006 0.008 0.007 0.008
Tipo de cultivo
Relación biomasa aérea/biomasa subterránea
(t m.s/t m.s)
Contenido de nitrógeno por biomasa aérea
(t N2/t m.s)
Contenido de nitrógeno por biomasa subterránea (t N2/t m.s)
Cacahuate
Ejote 0.19 Maíz 0.22
0.27 0.007 0.008 0.006 0.008
Caña de azúcar
0.54 0.015 0.012
Frijol
0.19 0.008 0.008
Sorgo
0.54 0.007 0.006
Soja 0.19
En el cálculo se restó la biomasa quemada, estimada en la subcategoría [3C1b] y
residuos aprovechados para la alimentación del ganado y otros usos. En cereales,
tabla X.XX. Se determinó una tasa de remoción de 85%, estimada para maíz Borja Bravo et al., y se aplicó una tasa de remoción de 95% para cultivos forrajeros; en el resto de los cultivos se asumió que no hubo retiro de residuos de los campos agrícolas.
la fracción de de acuerdo la
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A partir de estos supuestos se obtuvo la cantidad de la incorporación de nitrógeno en lo suelos gestionados por los residuos de cultivos agrícolas, como se muestra en las siguientes tablas:
Cultivo
Nitrógeno de Biomasa aérea (t)
Nitrógeno de biomasa Total de nitrógeno subterránea (t) (Gg)
Cacahuate Ejote Frijol Soja
0.66 0.15
8.37 1.59 11.14 2.12 37.74 7.17
0.001 0.010 0.013 0.045
Caña de azúcar 0.06
0.03 0.000
Maíz 124.09
31.85 0.156
Sorgo 14.14
6.55 0.021
Total 196.21
49.45 0.246
Tabla X.XX. Total de Nitrógeno incorporado a los suelos de residuos agrícolas por la biomasa aérea y subterránea por tipo de cultivo en el año 2014.
Cultivo
Nitrógeno de Biomasa aérea (t)
Nitrógeno de biomasa Total de nitrógeno subterránea (t) (Gg)
Cacahuate 0.71 0.17 Ejote 2.49 0.47 Frijol 119.08 30.56
Soja 101.25 19.24
0.001 0.003 0.150 0.120
Caña de azúcar 0.06
0.03 0.000
Maíz 16.67
3.17 0.020
Sorgo 30.23
13.99 0.044
Total 270.48
67.62 0.338
Tabla X.XX. Total de Nitrógeno incorporado a los suelos de residuos agrícolas por la biomasa aérea y subterránea por tipo de cultivo en el año 2015.
Cultivo
Nitrógeno de Biomasa aérea (t)
Nitrógeno de biomasa Total de nitrógeno subterránea (t) (Gg)
Cacahuate 0.59 0.14 Ejote 6.16 1.17 Frijol 103.78 26.64
Soja 203.14 38.60
0.001 0.007 0.130 0.242
Caña de azúcar 0.05
0.02 0.000
Maíz 10.02
1.90 0.012
Sorgo 14.21
6.58 0.021
Total 337.95
75.04 0.413
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Tabla X.XX. Total de Nitrógeno incorporado a los suelos de residuos agrícolas por la biomasa aérea y subterránea por tipo de cultivo en el año 2016.
Cultivo
Nitrógeno de Biomasa aérea (t)
Nitrógeno de biomasa Total de nitrógeno subterránea (t) (Gg)
Cacahuate 0.65 0.15 Ejote 11.98 2.28 Frijol 130.31 33.45
Soja 184.81 35.11
0.001 0.014 0.164 0.220
Caña de azúcar 0.03
0.01 0.000
Maíz 8.84
1.68 0.011
Sorgo 0.13
0.06 0.000
Total 336.74
72.74 0.409
Tabla X.XX. Total de Nitrógeno incorporado a los suelos de residuos agrícolas por la biomasa aérea y subterránea por tipo de cultivo en el año 2017.
Cultivo
Nitrógeno de Biomasa aérea (t)
Nitrógeno de biomasa Total de nitrógeno subterránea (t) (Gg)
Cacahuate 3.49 0.81 Ejote 10.97 2.08 Frijol 145.94 37.46
Soja 218.51 41.52
0.004 0.013 0.183 0.260
Caña de azúcar 0.07
0.03 0.000
Maíz 11.59
2.20 0.014
Sorgo 5.57
2.58 0.008
Total 396.13
86.68 0.483
Tabla X.XX. Total de Nitrógeno incorporado a los suelos de residuos agrícolas por la biomasa aérea y subterránea por tipo de cultivo en el año 2018.
b) Fertilizantes sintéticos nitrogenados
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c) Estiércol depositado en pasturas y praderas por animales en pastoreo.
3C4.2 Metodología y Factor de Emisión
a) Residuos (aéreos y subterráneos) de cultivos agrícolas.
Para la conversión de óxido nitroso a partir de nitrógeno aportado a los suelos gestionados se empleó la relación estequiométrica N2O/N2; 44/28.
3C4.3 Resultados
a) Residuos (aéreos y subterráneos) de cultivos agrícolas.
Cultivo
N2O (Gg)
2014
2015 2016 2017 2018
Cacahuate Ejote Frijol Soja
0.001 0.001 0.001 0.001 0.016 0.005 0.012 0.022 0.021 0.235 0.205 0.257 0.071 0.189 0.380 0.346
0.007 0.021 0.288 0.409
Caña de azúcar 0.0001
0.0001 0.0001 0.0001 0.0002
Maíz 0.245
0.031 0.019 0.017 0.022
Sorgo 0.033
0.069 0.033 0.000 0.013
Total 0.386
0.531 0.649 0.643 0.759
Tabla X.XX. Total de óxido nitroso gestionados de año 2014 al 2018.
Cultivo
liberado por residuos agrícolas por tipo de cultivo en los suelos
CO2e (Gg)
115


2014
2015 2016 2017 2018
Cacahuate Ejote Frijol Soja
0.34 0.37 4.15 1.23 5.52 62.31 18.70 50.17
0.30 0.33 1.79 3.05 5.93 5.44
Caña de azúcar 0.04
0.04 0.03 0.02 0.04
Maíz 64.94
8.26 4.96 4.38 5.74
54.31 68.19 100.66 91.58
76.37 108.28
Sorgo 8.61
18.41 8.66 0.08 3.39
Total 102.30
140.80 171.98 170.52 201.06
Tabla X.XX. Total de dióxido de carbono equivalente generado por residuos agrícolas por tipo de cultivo en los suelos gestionados del año 2014 al 2018.
3C5 - Emisiones indirectas de N2O de los suelos gestionados
3C5.1 Datos de Actividad
a) Residuos agrícolas (aéreos y subterráneos) de cultivos.
b) Fertilizantes sintéticos nitrogenados;
c) Estiércol depositado en pasturas y praderas por animales en pastoreo.
3C5.2 Metodología y Factor de Emisión
3C5.3 Resultados
3C.6 Emisiones indirectas de N2O resultantes de la gestión del estiércol
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3C6.1 Datos de actividad
3C6.2 Factores de emisión y metodología
3C6.3 Resultados
3C.7 Cultivo del arroz
Esta subcategoría fue omitida del análisis de emisiones en virtud de que el arroz no se cultiva en el Estado de Yucatán, dado que los suelos someros y kásrticos no son los más apropiados para dicho cultivo; predominando el cultivo del maíz en el sistema milpa principalmente, como lo demuestra la superficie cultivada con esta gramínea en el Estado de Yucatán.
3.4 Incertidumbre
La precisión de los inventarios de GEI en una región o país dado, dependen de la disponibilidad de datos de actividad (registros históricos, series de tiempo, bases de datos) y de la disponibilidad de
factores de emisión generados en un país, todo con el objetivo de reducir la incertidumbre asociada a los mismos. Es preciso contar con la estadística descriptiva básica para poder calcular la dispersión de los datos (media, desviación estándar, coeficiente de variación) y poder hacer inferencias válidas para un curso de acción determinado (i.e. políticas públicas) de manera racional en una estrategia orientada científicamente hacia la mitigación de GEI. Sin dicha información, se estarían tomando decisiones sobre la base de información cuantitativa incompleta y por tanto incorrecta. Para el cálculo de la incertidumbre del presente inventario se utilizó la metodología propuesta en las Directrices para la Estimación y Análisis de la Incertidumbre de Emisiones y Remociones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) - Programa País de Carbono Neutralidad 2.0 (Mora, 2020).
117


3.5 Discusión
Como se puede observar en los cuadros de resultados, la fermentación entérica originada en el ganado rumiante, principalmente los bovinos, contribuye de manera importante a las emisiones de GEI del estado de Yucatán en la categoría agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU). Aunque la población de ganado bovino de Yucatán no es alta (como la del estado de Veracruz, por ejemplo), el hecho de que el ganado en pastoreo consuma pastos de relativa baja calidad (baja proteína cruda, alta fibra detergente neutra; baja digestibilidad aparente) durante la estación de secas (diciembre-mayo), podría determinar que las emisiones de gas metano eructado al ambiente
contribuyan de manera importante al inventario total de GEI en el sector AFOLU.
Para la estimación de las emisiones de metano por fermentación entérica, se empleó el rendimiento de metano (18.07 g CH4/kg de materia seca consumida) derivado de las investigaciones realizadas en el Laboratorio de Cambio Climático y Ganadería de la FMVZ-UADY entre el 2014 y 2018. Existen buenas posibilidades de reducir las emisiones de metano entérico provenientes de la ganadería bovina (Ku-Vera et al., 2018), principalmente a través del uso de los árboles y arbustos que contienen compuestos secundarios (taninos condensados, saponinas) presentes en la Península de Yucatán (Valencia-Salazar et al. 2018; Molina-Botero et al., 2019a; 2019b; Montoya-Flores et al. 2020; Ku-Vera et al. 2020a; 2020b) en la alimentación animal, lo cual gradualmente conduciría hacia la intensificación sostenible de la ganadería de Yucatán.
Sería recomendable realizar mediciones de metano entérico en bovinos en ranchos y establos bajo condiciones reales de producción con la técnica GreenFeed (C-Lock, Inc., Rapid City, South Dakota, USA) para verificar las emisiones del hato bovino, así como la efectividad de las estrategias de mitigación instrumentadas.
La diversificación del número de cultivos agrícolas en Yucatán en años recientes contribuye a que las emisiones de GEI tales como el óxido nitroso se incrementen, principalmente debido a las pérdidas (volatilización) que ocurren durante la fertilización nitrogenada. El principal mecanismo para reducir las emisiones de este potente GEI es a través del correcto asesoramiento técnico de los agricultores para un uso racional de la urea como fertilizante, evitando incurrir en excesos que afecten la economía del productor (por manejo inadecuado) y que contaminen el ambiente. De igual forma la transición hacia prácticas de producción agroecológicas (i.e. silvopastoralismo) contribuirá a reducir las emisiones de dicho gas.
La quema de leña, una práctica que contribuye de manera importante a los inventarios de GEI de Yucatán, es previsible que aumente en el corto-mediano plazo, dadas las dificultades económicas de la población para comprar gas LP cuyo precio lo hace inaccesible a grandes estratos de la población.
Es notoria la relativa baja contribución de la gestión del estiércol a las emisiones de GEI en Yucatán probablemente resultado del cada vez más adecuado tratamiento de los desechos en la porcicultura intensiva de Yucatán (aumento en el número de biodigestores), así como a la relativa baja emisión de óxido nitroso proveniente tanto de la orina como de las heces bovinas en los
118


potreros. Esto último está más probablemente asociado al bajo número de bovinos en Yucatán, en comparación con otros estados de la república.
La mitigación del cambio climático en las sociedades contemporáneas tiene amplias implicaciones desde muchos puntos de vista incluyendo el legal y los derechos humanos de las comunidades indígenas que viven en áreas cercanas a las selvas y bosques en países en desarrollo (Tehan et al., 2018). Las fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra, también parecen contribuir de manera importante a las emisiones, aunque de una manera fluctuante, probablemente resultado de la incorporación o descarte de algunos cultivos emergentes que utilizan urea como fertilizante en años particulares.
Es evidente que el sector AFOLU contribuye de manera importante a las emisiones de GEI en el Estado de Yucatán; sin embargo, existen también importantes almacenes de carbono azul, de particular relevancia son los ecosistemas costeros tales como los manglares que tienen una alta capacidad para capturar el carbono en su biomasa, por lo que juegan un papel relevante en la mitigación del cambio climático (Herrera-Silveira et al., 2020). Se estima que la capacidad de almacenamiento de carbono de los manglares en México es de 498.8 Mg Corg ha-1, (237.7 Tg Corg) teniendo la Península de Yucatán, la más larga extensión de manglares (55%) del país. De manera similar las selvas tropicales representan un ecosistema que almacena carbono, y contribuye a mitigar los impactos del cambio climático en la Península de Yucatán. Se ha estimado que la contribución de los árboles pequeños a la biomasa en las selvas tropicales secundarias es del orden de 35.97 Mg ha-1 (Puc-Kauil et al., 2020).
3.6 Conclusiones y recomendaciones
Con base en los resultados obtenidos a partir de la revisión y análisis de los datos de actividad y los factores de emisión para las categorías y subcategorías del sector AFOLU del Estado de Yucatán, se puede concluir que las subcategorías de fermentación entérica, aplicación de urea y quema de leña, son las que más contribuyen a las emisiones de GEI en el sector como se puede observar en las siguientes figuras.
24%
17%
5%
Emisiones año 2014
54%
Fermentación entérica Gestión del estiércol 1 Consumo de leña
Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra 2
119


Figura 3.4 Gráfica de emisiones en el año 2014 del sector AFOLU
50%
Consumo de leña
Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra 2
68%
4% 11%
Emisiones año 2015
23%
2% 7%
Fermentación entérica
Gestión del estiércol 1
Consumo de leña
Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra 2
Figura 3.5 Gráfica de emisiones en el año 2015 del sector AFOLU
Emisiones año 2016
Fermentación entérica 35% Gestión del estiércol 1
Figura 3.6 Gráfica de emisiones en el año 2016 del sector AFOLU
120


Emisiones año 2017
28%
59% 3% 10%
Fermentación entérica
Gestión del estiércol 1
Consumo de leña
Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra 2
Figura 3.7 Gráfica de emisiones en el año 2017 del sector AFOLU
16%
19%
Emisiones año 2018
59%
Fermentación entérica
Gestión del estiércol 1
Consumo de leña
Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 de la tierra 2
6%
Figura 3.8 Gráfica de emisiones en el año 2018 del sector AFOLU
La mitigación de las emisiones de metano por fermentación entérica (ganadería bovina) se puede hacer efectiva a través de una política pública orientada exprofeso en dicha dirección, con los recursos naturales (follajes, vainas, frutos) disponibles en Yucatán para la alimentación de las especies rumiantes (principalmente bovinos, y también ovinos). La evidencia científica acerca de las opciones para reducir las emisiones de metano por fermentación entérica de manera práctica,
121


sugieren que es posible mitigar dichas emisiones de manera efectiva cuando menos en un 20% de una manera sencilla y práctica.
La combustión estacional de la selva yucateca continúa siendo una de las principales causas de las emisiones de GEI y partículas a la atmósfera en el estado. A pesar del estricto calendario de quemas y la exigencia de permisos para controlarlas, éstas continúan reduciendo la biodiversidad vegetal de manera importante en el estado.
El incremento en la diversidad de cultivos emergentes e intensificación de la agricultura en Yucatán (soya, maíz), influye sobre la tasa de utilización de fertilizantes nitrogenados (urea) que potencialmente dan lugar a emisiones considerables de GEI (i.e. N2O; GWP = 265), como muestra
el actual inventario; pero también a la presencia de sustancias potencialmente tóxicas en el suelo y en el acuífero (compuestos organoclorados); ambos aspectos requieren de particular atención en el asesoramiento impartido a los productores rurales.
La pobreza de la población rural yucateca determina que la leña sea uno de los principales combustibles empleados para cocinar y calentar el agua, por lo que la práctica del “leñado” se ha extendido sobre todo en la población adulta mayor tanto para fines de autoconsumo, como para la venta durante años recientes.
Existe buen potencial para mitigar las emisiones de GEIs provenientes de las actividades agropecuarias en el Estado de Yucatán, pero para lograrlo, es necesario intensificar la investigación científica para determinar con mayor precisión y menor incertidumbre, tanto los impactos de las prácticas agropecuarias sobre dichas emisiones, como el efecto de los fenómenos climáticos extremos (tormentas, inundaciones, sequías, incendios) sobre la producción agropecuaria; y consecuentemente, sobre el bienestar de las comunidades rurales de Yucatán.
Se puede concluir que existe la necesidad de incrementar la productividad agrícola y ganadera en el estado de Yucatán y que es necesario establecer prácticas permanentes de medición de datos de actividad con precisión para que las emisiones de GEI sean cuantificadas con menores incertidumbres, además de diseñar e implementar, políticas públicas orientadas a su mitigación de manera eficiente.
Se sugiere que al generar acciones de mitigación de emisiones de GEI se consideren los siguientes cuestionamientos que eviten transferencias de impactos ambientales: ¿Cuáles son los sistemas agrícolas, pecuarios y forestales más adecuados para los climas y suelos en los diferentes municipios
de Yucatán? ¿Cuáles son los municipios con mayor riesgo de contaminación del acuífero como resultado de las actividades agropecuarias y forestales? ¿Es el intercambio ecológico desigual el paradigma que debe orientar el desarrollo agropecuario de Yucatán?
122


Capítulo 4: Residuos
De acuerdo con la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR), un residuo es aquel material o producto cuyo propietario o poseedor desecha y que se encuentra en estado sólido o semisólido (ya sea de naturaleza orgánica o inorgánica), líquido (que incluyen a los que se vierten disueltos como parte de las aguas residuales) o gas contenido en recipientes o depósitos, y que puede ser susceptible de ser valorizado o requiere sujetarse a tratamiento o disposición final conforme a lo dispuesto por la misma ley [1]. De acuerdo con la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), México ha presentado un aumento en la generación de residuos de distintos tipos debido principalmente al incremento de la demanda de materias primas para satisfacer el creciente consumo de bienes y servicios de una población en aumento y con patrones de consumo cambiantes y cada vez más demandantes [2]. Yucatán ha seguido esta misma tendencia de incremento en la generación de residuos y se sabe que éstos en función de su composición, tasa de generación y manejo pueden tener efectos muy diversos sobre la población y el medio ambiente. Uno de los efectos ambientales es la producción de Gases de Efecto Invernadero (GEI), los cuales contribuyen al calentamiento global, por lo que en este apartado se calculan las emisiones de GEI generadas en el tratamiento y eliminación de residuos.
De acuerdo con las Directrices del IPCC 2006, las fuentes incluyen la disposición final de residuos sólidos urbanos (RSU) [4A], el tratamiento biológico de residuos sólidos [4B], la incineración de residuos peligrosos industriales (RPI) y biológicos-infecciosos (RPBI), la quema a cielo abierto de residuos [4C] y el tratamiento y descargas de aguas residuales [4D].
4A Disposición final de residuos sólidos urbanos
La disposición final de los RSU es la acción de colocarlos de manera permanente en sitios con condiciones adecuadas, sitios de disposición final (SDF), para evitar de esta forma daños al ambiente. De acuerdo con las directrices del IPCC 2006, en la Tabla 1 se puede apreciar que los SDF se clasifican de 5 maneras distintas, dependiendo de las características que posea. En México, la norma NOM-083-SEMARNAT-2003 establece las especificaciones de selección del sitio, el diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un SDF de residuos sólidos urbanos y de manejo especial; así mismo, los SDF se categorizan de acuerdo a la cantidad de toneladas de RSU y de manejo especial que ingresan por día, siendo del tipo A cuando es recibida una cantidad mayor de 100 Ton/día, tipo B cuando se recibe entre 50 y hasta 100 Ton/día, tipo C entre 10 y menor a 50 Ton/día y tipo D menor a 10 Ton/día.
Durante la disposición final de los RSU, la materia orgánica degradable se descompone lentamente a lo largo de unas pocas décadas, durante las cuales se forman metano y dióxido de carbono, sin embargo, las emisiones de este último no se consideran en el inventario debido a su origen biogénico. Además de estos dos gases, se producen pequeñas cantidades de óxido nitroso (N2O),
123


óxidos de nitrógeno (NOx) y monóxido de carbono, pero al ser cantidades muy pequeñas no se consideran significativas.
La metodología del IPCC para estimar las emisiones de CH4 provenientes de los SDF se basa en el método de descomposición de primer orden (FOD). Este método se basa en que el componente orgánico degradable de los desechos se descompone lentamente y si las condiciones permanecen constantes, el índice de producción del CH4 depende únicamente de la cantidad de carbono restante en los desechos. De aquí resulta que las emisiones de CH4 generadas por los desechos depositados en un vertedero son las más altas durante los primeros pocos años siguientes a la eliminación y que, luego, éstas decaen a medida que el carbono degradable de los desechos es consumido por las bacterias responsables de la descomposición [3].
TIPO DE SITIO
CARACTERÍSTICAS
SITIO GESTIONADO- ANAERÓBICO
Implementa la colocación controlada de los residuos, es decir, los residuos se dirigen a áreas específicas de deposición donde se ejerce cierto control sobre la recuperación informal de residuos reciclables y la quema de basura e incluir por lo menos uno de los siguientes elementos:
(i) Material protector de la cubierta (ii) Compactación mecánica
(iii) Nivelación de los desechos
SITIO GESTIONADO SEMI- AERÓBICO
SITIO NO GESTIONADO POCO PROFUNDO
Garantiza la ubicación controlada de los desechos e incluye todas las estructuras siguientes para introducir aire en las capas de desechos:
(i) Material de la cubierta permeable (ii) Sistema de drenaje para la lixiviación (iii) Estanques de regulación
(iv) Sistema de ventilación de gases
Sitio que no cumple con los criterios de los sitios gestionados y que tiene una profundidad menor que 5 metros.
SITIO NO GESTIONADO PROFUNDO Y/O CON CAPA FREÁTICA ELEVADA
No cumplen con los criterios de los sitios gestionados y que tienen profundidades mayores o igual a 5 metros y/o una capa freática elevada cercana al nivel del suelo. La última situación corresponde al llenado con residuos en un terreno con aguas fluviales, como un estanque, río o humedal.
SITIO NO CATEGORIZADO
Este aplica solamente si los países no pueden categorizar sus SDF dentro de las cuatro categorías anteriores.
Tabla 4.1. Características de los SDF de acuerdo con las directrices del IPCC
4A.1. Aspectos metodológicos
Para el cálculo de las emisiones de metano se siguieron las directrices del IPCC 2006, al igual que la metodología para el cálculo de emisiones de gases de efecto invernadero generadas por residuos sólidos urbanos en sitios de disposición final, publicado por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC) [4].
124


Los datos básicos para el cálculo de las emisiones de metano en los SDF fueron los siguientes:
1. Masa total de residuos eliminados (WT) en al menos diez años de operación (2008 – 2018) de cada uno de los 106 sitios de disposición final en el país. Para ello se consultaron el Censo Nacional de Gobiernos Municipales y Delegaciones del INEGI [5]. Los datos faltantes fueron estimados a través de una técnica de sustitución, utilizando la ecuación 1, la cual emplea una correlación con las proyecciones de crecimiento poblacional a nivel municipal.
Donde:
Wi: masa de residuos dispuestos en el año de interés i.
WD: masa de residuos dispuestos en el año inmediato posterior conocido (2010, 2012, 2014, 2016 o 2018).
NPi: población municipal en el año de interés i.
NP: población municipal correspondiente al año conocido (2010, 2012, 2014, 2016 o 2018).
2. Composición estatal de residuos (Cj), de acuerdo con lo propuesto por la metodología del INECC se consideraron las siguientes 6 categorías,: residuos de comida, jardinería, papel, madera y paja, textiles y pañales [4]. Los valores fueron tomados del Programa Estatal para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, así como, de los anexos del Diagnóstico Básico para la Gestión Integral de los Residuos [6,7].
3. Fracción de carbono orgánico degradable (DOCj) para cada categoría de residuos, la cual fue tomada de las directrices del IPCC.
4. Fracción de carbono orgánico degradable que se descompone bajo condiciones anaeróbicas (DOCfj) para cada categoría de residuos, la cual se tomó los valores por defecto de las directrices del IPCC.
5. Tasas de descomposición (k) la cual de acuerdo con la metodología del INECC, está establecida por el Modelo Mexicano de Biogás (MMB) versión 2.0.
6. Factor de corrección de metano (MCF) para cada SDF. De acuerdo con el IPCC, estos valores se establecen dependiendo de las características de infraestructura que presente el SDF, clasificándolo dentro de las 5 categorías que contempla el IPCC.
La selección del método más apropiado para este subsector se realizó siguiendo el árbol de decisión de las directrices del IPCC, obteniendo un nivel (tier) 2. La metodología consiste en utilizar el método FOD y algunos parámetros por defecto, empleando datos de la actividad específicos del país de buena calidad sobre la eliminación actual e histórica de desechos en los SDF. Los datos históricos para este apartado fueron de 10 años, los cuáles fueron obtenidos del Censo Nacional de Gobiernos Municipales y Delegaciones del INEGI que es publicado cada 2 años.
Ecuación 1:
= ×
125


El procedimiento seguido para la estimación de metano en los SDF de Yucatán, se detallan en los apartados siguientes:
Paso 1. Determinación del carbono orgánico degradable de la categoría de residuos j dispuestos en el año i, por tipo de SDF k (DDOCmj,i,n).
Donde:
DDOCmj,i,n: masa del carbono orgánico degradable de la categoría residuos j dispuestos en el año i, en el SDF con características tipo n (toneladas).
Wi,n: masa de residuos dispuestos en el año i, en el SDF con características tipo n (toneladas).
Cj: composición de los residuos dispuestos por categoría j (adimensional).
MFC: factor de corrección de metano para la descomposición aeróbica durante el año de
disposición i (adimensional).
DOCj: fracción de carbono orgánico degradable contenido en la categoría de residuos j (adimensional).
DOCfj: fracción de carbono orgánico degradable que se descompone bajo condiciones anaeróbicas (adimensional).
Paso 2. Determinación de la masa del carbono orgánico degradable acumulado de la categoría de residuos j al final del año i, por tipo de SDF n (DDOCmaj,i,n).
Donde:
DDOCmaj,i,n: masa del carbono orgánico degradable acumulado por la categoría de residuos j al final del año i, por tipo de SDF n (toneladas).
DDOCmj,i,n: masa del carbono orgánico degradable de la categoría residuos j dispuestos en el año i, en el SDF con características tipo n (toneladas).
DDOCmaj,i-1,n: masa del carbono orgánico degradable acumulado de la categoría de residuos j al final del año previo a i, por tipo de SDF n (toneladas).
kj: tasa constante de descomposición para cada categoría de residuo j (año-1). 126
Ecuación 2:
,,=,× × ×× 100
Ecuación 3:
,, = ,, + ( ,−1, × −)


Paso 3. Determinación de la masa del carbono orgánico degradable descompuesto de la categoría de residuos j al finalizar el año i en el SDF tipo n (DDOCmdj,i,n).
Donde:
DDOCmdj,i,n: masa del carbono orgánico degradable descompuesto de la categoría de residuos j al final del año i, por tipo de SDF n (toneladas).
DDOCmaj,i-1,n: masa del carbono orgánico degradable acumulado de la categoría de residuos j al final del año previo a i, por tipo de SDF n (toneladas).
kj: tasa constante de descomposición para cada categoría de residuo j (año-1).
Paso 4. Determinación del metano generado por la categoría de residuos j en el año i en el SDF
tipo n (CH4g,j,i,n).
Donde:
CH4g,j,i,n: masa de metano generado a partir del material en descomposición por cada categoría de residuos j en el año i, en el tipo n de SDF (toneladas).
DDOCmdj,i,n: masa del carbono orgánico degradable descompuesto de la categoría de residuos j al final del año i, por tipo de SDF n (toneladas).
F: fracción volumétrica del metano en el biogás generado (adimensional). 16/12: cociente de pesos moleculares del metano y el carbono (adimensional).
Paso 5. Determinación de las emisiones de metano total provenientes de los SDF en el año i (ECH4,T).
Donde:
Ecuación 4:
,, = ,−1, × 1 − −
Ecuación 5:
4,,,=,,× ×16 1
Ecuación 6:
4, = 4,,,
127


ECH4,T: Emisiones totales de metano generado a partir de las seis categorías de residuos en el año i en el todos los tipos de SDF, n.
CH4g,j,i,n: masa de metano generado a partir del material en descomposición por cada categoría de residuos j en el año i, en el tipo n de SDF (toneladas).
4A.2 Datos de actividad y factores de emisión
La Secretaría de Desarrollo Sustentable (SDS) del Estado de Yucatán, por vía oficio, proporcionó la clasificación de los SDF. Donde Mérida es el único municipio que desde el año 1998 posee un SDF tipo A, de acuerdo con la clasificación de la NOM-083-SEMARNAT-2003. Con respecto a los demás municipios, 10 cuentan con un SDF tipo C, 39 con uno tipo D y 56 poseen tiraderos a cielo abierto.
De todos los SDF, solamente el relleno sanitario de la ciudad de Mérida es clasificado como un sitio gestionado-anaeróbico y los 105 sitios restantes son considerados, debido a sus características infraestructurales, como sitios no gestionados poco profundos. Se precisan como poco profundo debido a que los registros de la SDS señalan que la máxima profundidad alcanzada en estos sitios es de 3 metros.
Siguiendo la metodología descrita en el apartado 6.1.1, en la Tabla 4.2 se presenta la cantidad anual en toneladas de los residuos sólidos urbanos (RSU) dispuestos por tipo de SDF. En el Anexo 1, se presenta el desglose de la cantidad dispuesta por cada municipio del Estado de Yucatán. Para el cálculo de los valores de los años 2008, 2009, 2011, 2013, 2015 y 2017 del Anexo 1, se utilizó la técnica de sustitución empleando la población municipal para cada uno de los años de interés (Anexo 2), estos datos fueron tomados de la proyección de la población municipal realizado por el Consejo Estatal de la Población (COESPO) de Yucatán [8].
Tipo de Sitio
Cantidad anual de residuos sólidos urbanos recolectados (toneladas)
2008 2009
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
2017 2018
Sistema
gestionado 296,748 300,505 303,680 288,088 292,000 306,337 310,250 312,681 316,455
anaerobio
YUCATÁN 485,216 491,399 497,003 415,454 421,215 463,147 469,024 536,151 542,787
298,818 302,220
519,080 525,379
Sistema no
gestionado poco profundo
188,468 190,894
193,323 127,366 129,215 156,810 158,774 223,470 226,332
220,262 223,159
Tabla 4.2. Masa de residuos dispuestos en el año de interés
Como se mencionó anteriormente para el cálculo de las emisiones de metano se consideraron 6
categorías en la composición de los RSU: (1) residuos de comida, (2) jardinería, (3) papel, (4) madera
128


y paja, (5) textiles y (6) pañales. En la Tabla 4.3 se presenta la fracción de la composición de estas categorías en los RSU, estos valores corresponden a la caracterización estatal de los RSU en los años 2008 y 2017 [6,7]. La caracterización presentada en ambos años es similar en la mayoría de las categorías, a excepción de residuos de comida y jardinería. De acuerdo con los datos recabados, en la ciudad de Mérida se instaló una planta de compostaje a finales del año 2014, la cual operó hasta el año 2018; por lo tanto, se atribuye esa disminución en la fracción de jardinería, así como el aumento de la fracción de residuos de comida, a la apertura de esta planta. Por tal motivo se decidió utilizar la caracterización estatal del 2017 para los años en los cuales estuvo en operación la planta de compostaje, es decir, del 2015 al 2018.
De igual forma en la Tabla 4.3, se registran los valores de la constante de descomposición por cada categoría de residuo (k). Estos valores son específicos para el Estado de Yucatán de acuerdo con la metodología publicada por el INECC [4]. Con respecto al carbono orgánico degradable por categoría (DOC) se tomaron los valores por defecto de las directrices del IPCC, los cuales se encuentran en el capítulo 2 del volumen 5.
Categoría de Composición 2008- residuos 2014
Composición 2015- Constante de Carbono orgánico 2018 descomposición (k) degradable (DOC)
Comida 16.59%
41.67% 0.300 0.150
Jardín Madera y paja Pañales
26.98% 0.39% 0.130 0.00% 0.00% 0.025 5.72% 9.55% 0.300
0.200 0.430 0.240
Papel 13.70%
14.39% 0.050 0.400
Textiles 2.16%
2.43% 0.050 0.240
Tabla 4.3. Composición de los RSU, constante de descomposición y carbono orgánico degradable
Debido a que solo se apreciaron dos tipos de SDF, se empleó el valor de corrección de metano (MFC) de 1.0 para el sitio gestionado anaeróbico y el de 0.4 para el sitio no gestionado poco profundo. Dichos valores se encuentran en el capítulo 3 del volumen 5 de las directrices del IPCC. De igual forma en este mismo capítulo, se encuentran los valores por defecto del IPCC para la fracción de carbono orgánico degradable que se descompone bajo condiciones anaeróbicas (DOCf) y la fracción volumétrica del metano en el biogás generado (F), donde ambos se consideran como 0.5.
4A.3 Resultados
Como se puede apreciar en la Tabla 4.4, las emisiones de metano por la disposición de residuos sólidos urbanos en SDF se han incrementado con el paso de los años, registrándose un 53% más en el año 2018 con respecto al 2014. Esta tendencia se debe al incremento de la generación de los RSU, el cual está relacionado con el aumento de la población con respecto al tiempo.
Se observó que la disposición de los residuos en el relleno sanitario de la ciudad de Mérida, el cual fue el único sitio gestionado anaerobio, contribuyó entre un 80 y 83% la generación de metano en
129


este subsector (Figura 4.1). De acuerdo con la información proporcionada por la empresa concesionada para la operación del relleno sanitario de Mérida, en el año 2020 se habilitaron quemadores para la combustión del biogás, por lo tanto, este es un factor que debe tomarse en cuenta para la actualización del Inventario Estatal de GEI para los próximos años.
Sistema
gestionado 210 232.4 268.8 296.8 313.6
anaerobio
Total 254.8 282.8 327.6 361.2 389.2
Tabla 04. Emisiones de metano total en Yucatán por la disposición final de RSU, 2014-2018
Figura 4.1. Emisiones de metano en CO2e por tipo de SDF en los años del inventario
De igual forma, la empresa concesionada para el funcionamiento del relleno sanitario de Mérida proporcionó la cantidad estimada de metano generado (Tabla 4.5). Como se puede observar, la variación con respecto al cálculo siguiendo la metodología del IPCC 2006, es relativamente pequeño, obteniendo un intervalo de variación de 0.66% a 19%, lo cual, nos demuestra que los factores de emisión utilizados nos proporcionan un valor cercano al registrado por la empresa.
Tipo de sitio
Emisiones de metano total (Gg CO2e)
2014
2015 2016 2017 2018
Sistema no
gestionado poco 44.8
profundo
50.4 58.8 64.4 75.6
400 350 300 250 200 150 100
50 0
50.4 44.8
232.4
58.8
268.8
75.6 64.4
313.6
210
2014 2015 Sitio gestionado-anaerobio
2016 2017 2018 Sitio no gestionado poco profundo
296.8
130
Gg de CO2e


Tipo de sitio
Emisiones de metano total (gG CO2e)
2014
2015 2016 2017 2018
IPCC, 2006 210.0 232.4 268.8 296.8 313.6
Variación 19% 10% 0.66% 7% 6%
Tabla 05. Comparación de las emisiones proporcionadas por la empresa y las calculadas por la metodología del IPCC, 2006.
4B Tratamiento biológico de residuos sólidos
Dentro del subsector tratamiento biológico de residuos sólidos se incluye la fabricación de abono orgánico (composta) y la digestión anaeróbica de los desechos orgánicos, como los desechos de alimentos, jardines y parques y de lodos producidos en el tratamiento de aguas residuales.
La fabricación de abono orgánico (composta) es un proceso aeróbico y una fracción grande del carbono orgánico degradable de los materiales de desecho se convierte en dióxido de carbono (CO2). El metano se forma en las secciones anaeróbicas del abono orgánico, pero una gran proporción se oxida en las secciones aeróbicas del abono. El CH4 estimado que se libera a la atmósfera varía entre menos del 1 por ciento y unos pocos por cientos del contenido inicial del material. De igual forma, la fabricación de abono orgánico puede producir también emisiones de N2O. El intervalo de las emisiones estimadas varía desde menos del 0.5 por ciento hasta un 5 por ciento del contenido inicial de nitrógeno del material [3]. Como se mencionó en el subsector de disposición final de RSU, en Yucatán a finales del año 2014 se realizó la inauguración de una planta de composta en la Ciudad de Mérida, sin embargo, esta fue cerrada a finales del año 2018, operando de esta forma solamente 4 años. Por tal motivo, fue imposible conseguir los datos actividad para este subsector, por lo que no se incluyó en este inventario.
Con respecto al tratamiento anaeróbico de los lodos en las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, las directrices del IPCC señalan que las emisiones producidas en este subsector deben ser declaradas en la subcategoría de tratamiento de aguas residuales. Solamente deben declararse como tratamiento biológico, cuando los lodos son trasladados a una instalación anaeróbica que digiere lodos conjuntamente con desechos sólidos municipales u otros tipos de desechos. De acuerdo con la información proporcionada por la Junta de Agua Potable y Alcantarillado de Yucatán (JAPAY), los lodos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTARs) no se digieren junto con otro tipo de desechos, por lo que no se incluye las emisiones producidas en este apartado.
Empresa 251.0
256.0 267.0 276.0 294.0
131


4C Incineración y quema a cielo abierto de desechos
4C.1. Incineración de residuos peligrosos
La incineración se define como la combustión de los desechos sólidos y líquidos en instalaciones de incineración controladas. Los incineradores modernos de desperdicios poseen grandes chimeneas y cámaras de combustión especialmente diseñadas que producen altas temperaturas de combustión, tiempos largos de residencia y agitación eficiente de los desechos al tiempo que introducen aire para una combustión más completa. Los tipos de desechos incinerados incluyen los residuos sólidos urbanos, residuos industriales, residuos peligrosos, residuos hospitalarios y lodos de aguas servidas [3].
La incineración, al igual que otros tipos de combustión, es una fuente de emisión de GEI. Los gases emitidos incluyen el CO2, CH4 y N2O, donde generalmente las emisiones de dióxido de carbono son más significativas comparadas con las del metano y óxido nitroso.
4C.1.1. Aspectos metodológicos
Según la metodología del IPCC, capítulo 5 del volumen 5, el método para la estimación de las emisiones de CO2 se basa en la cantidad de residuos (peso húmedo) incinerados, tomando en cuenta el contenido de materia seca, el contenido de carbono total, la fracción de carbono fósil y el factor de oxidación, aplicando la Ecuación 7.
Donde:
ECO2: emisiones de CO2 durante el año del inventario (Gg/año).
SWi: cantidad total de residuos tipo i (peso húmedo) incinerados (Gg/año).
dmi: contenido de materia seca en los residuos (peso húmedo) incinerados (fracción). CFi: fracción de carbono en la materia seca (contenido de carbono total).
FCFi: fracción de carbono fósil en el carbono total.
OFi: factor de oxidación (fracción).
44/12: factor de conversión de C en CO2.
i: tipo de residuo incinerado.
2 =
Ecuación 7:
× × × × × 44 1

132


Las emisiones de metano provenientes de la incineración son el resultado de una combustión incompleta. Los factores importantes que afectan las emisiones son la temperatura, el tiempo de residencia y proporción de aire. Estas condiciones pueden variar en gran medida, debido a que los residuos son muy heterogéneos y por la utilización de combustibles de baja calidad por su valor calórico. La Ecuación 8 presenta el cálculo de las emisiones de CH4 con base en la cantidad de residuos incinerados y el factor de emisión relacionado a ese tipo de residuo.
Donde:
ECH4: emisiones de CH4 durante el año del inventario (Gg/año). IWi: cantidad de residuos sólidos de tipo i incinerados (Gg/año). EFi: factor de emisión de CH4 agregado (kg de CH4/Gg de residuos). 10-6: factor de conversión de kilogramos a gigagramos.
i: tipo de residuo incinerado.
Es importante recalcar que la cantidad y composición de los residuos deben ser coherentes con los datos de actividad utilizados para estimar las emisiones de CO2 procedentes de la incineración de residuos.
Con relación al óxido nitroso, éste se emite en los procesos de combustión a temperaturas relativamente bajas (500-950 °C). Otros factores que influyen en las emisiones son el tipo de dispositivos de control de los contaminantes del aire, el tipo y contenido de nitrógeno de los desechos y la fracción de aire en exceso. La Ecuación 9 es la empleada para el cálculo de las emisiones de N2O, esta ecuación se basa en la entrada de residuos a los incineradores y en un factor de emisión por defecto.
Donde:
EN2O: emisiones de N2O durante el año del inventario (Gg/año).
IWi: cantidad de residuos sólidos de tipo i incinerados (Gg/año).
EFi: factor de emisión de N2O para el residuo tipo i (kg de CH4/Gg de residuos). 10-6: factor de conversión de kilogramos a gigagramos.
i: tipo de residuo incinerado.
4=
Ecuación 8:
× ×10−6

2=
Ecuación 9:
× ×10−6

133


4C.1.2. Datos de actividad y factores de emisión
Actualmente en Yucatán no se cuenta con una fuente de información confiable sobre la quema de residuos peligrosos industriales (RPI) y residuos peligrosos biológico-infecciosos (RPBI). Sin embargo, existe una lista de empresas autorizadas para el manejo de residuos peligrosos publicada por la SEMARNAT, donde se registra la máxima capacidad de instalación, así como el periodo de autorización para cada empresa que maneja residuos peligrosos. En dicha lista de empresas, el rubro 6 corresponde al directorio de empresas prestadoras de servicios de incineración de RPI; mientras que el rubro 12 presenta el directorio de empresas prestadoras de servicios de incineración de RPBI [9].
De acuerdo con la información de SEMARNAT, en Yucatán ninguna empresa cuenta con la autorización de la incineración de residuos peligrosos industriales y solamente una cuenta con autorización para la quema de RPBI. Sin embargo, de acuerdo con información publicada por la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (PROFEPA), la empresa encargada de la incineración de RPBI fue clausurada a finales del año 2017 debido al manejo irregular de los residuos peligrosos, entre lo que destaca que no contaban con la capacidad adecuada de almacenaje [10]. Por tal motivo, para el dato de actividad de cantidad total de residuos incinerados, se consideró que esta empresa operó con su máxima capacidad instalada durante los años 2014-2017, dichos datos se aprecian en la Tabla 4.6. Cabe resaltar que es poco factible que la empresa haya operado al 100% de su capacidad, pero se consideró ese porcentaje con el objetivo de registrar la máxima producción de GEI probable durante esos años y resaltar que es de vital importancia tener una fuente de datos confiable para esta categoría en el estado de Yucatán para que en inventarios posteriores se pueda calcular con mayor exactitud las emisiones en este rubro.
Yucatán 0.7884 0.7884 0.7884 0.7884 0
Tabla 4.6. Cantidad total de RPBI incinerados en Yucatán
Los factores de emisión y parámetros utilizados para la estimación de GEI fueron los valores por defecto del IPCC 2006 (Tabla 4.7). En el caso de las emisiones de dióxido de carbono, se tomó en cuenta el árbol de decisión para el cálculo de emisiones procedentes de la incineración e incineración abierta de desechos, que se encuentra en la figura 5.1 del volumen 5, capítulo 5, del IPCC 2006, proporcionando un nivel 1. En el caso de emisiones de metano y óxido nitroso se siguió el árbol de decisión encontrado en la figura 5.2 del capítulo 5, del volumen 5 del IPCC 2006; alcanzando un nivel 1 debido a que no se dispone de datos específicos del país por tipo de desecho, tecnología o práctica de gestión.
Estado
Cantidad total RPBI en peso húmedo (Gg)
2014
2015 2016 2017 2018
134


Parámetros Unidades RPBI
Contenido de materia seca (dmi) % 65
Fracción de carbono en la materia seca (CFi)
Fracción de carbono fósil en el carbono total (FCFi)
Factor de oxidación (OFi)
Factor de conversión de C en CO2
Factor de emisión de CH4 por peso húmedo (EFi-CH4)
Factor de emisión de N2O por peso húmedo (EFi-N2O)
% 40
% 25
% 100
Fracción 3.6667
(kg/Gg) 6500
(kg/Gg) 100
Tabla 4.7. Datos por defecto para los factores de emisión de CO2, CH4 y N2O
4C.1.3. Resultados
Como se puede observar en la Tabla 4.8, la emisión máxima de GEI por la quema de RPBI en el Estado es 0.3523 Gg de CO2e. Dicho valor señala que esta fuente no es principal, sin embargo, se recomienda que para futuros inventarios se desarrollen estrategias para el acceso a información que presente una mayor exactitud.
CO2 0.1879 0.1879 0.1879 0.1879 0 N2O 0.2009 0.2009 0.2009 0.2009 0
Tabla 4.8. Emisiones de CO2, CH4 y N2O por la incineración de RPBI en Yucatán, 2014-2018
4C.2. Incineración de RSU a cielo abierto
La incineración abierta de desechos puede definirse como la combustión de materiales no deseados, tales como papel, madera, plástico, textiles, caucho, desechos de aceites y otros residuos al aire libre o en vertederos abiertos, donde el humo y otras emisiones se liberan directamente al aire, sin pasar por una chimenea o columna [3]. Como se podrá observar más adelante, Yucatán es un estado en el cual la gente tiene la costumbre de quemar los residuos de sus casas en traspatio, por lo tanto, este sector debe ser monitoreado en futuros inventarios.
4C.2.1. Aspectos metodológicos
Para el cálculo de las emisiones de CO2, se tomó en cuenta el árbol de decisiones, figura 5.1, volumen 5, del IPCC 2006, en el cual se utilizó un nivel 1. Las emisiones en esta categoría toman en cuenta los mismos parámetros que en la quema de residuos peligrosos, es decir, la cantidad de
Estado
Emisiones de GEI total (Gg CO2e)
2014
2015 2016 2017 2018
CH4 0.1435
0.1435 0.1435 0.1435 0
TOTAL 0.3523
0.3523 0.3523 0.3523 0
135


residuos en peso húmedo incinerados, contenido de materia seca, contenido de carbono total, fracción de carbono fósil y el factor de oxidación. La principal diferencia radica en que las emisiones de CO2 deben ser calculadas sobre la base de los tipos de desechos. Para el caso de Yucatán los tipos de residuos se clasificaron de la siguiente forma: (1) papel, cartón y productos de papel, (2) textiles, (3) desechos de alimentos, (4) desechos de jardines y parques, (5) pañales desechables, (6) caucho y cuero, (7) plásticos, (8) metales, (9) vidrios y (10) otros. La Ecuación 10 fue la empleada para cálculo de las emisiones de CO2.
Ecuación 10:
Donde:
ECO2: emisiones de CO2 durante el año del inventario (Gg/año).
RSU: cantidad total de desechos sólidos municipales en peso húmedo incinerados o quemados por incineración abierta, (Gg/año).
WFj: fracción de tipo de desechos del componente j en los DSM (en peso húmedo incinerados (fracción).
dmj: contenido de materia seca en el componente j de los DSM incinerados (fracción).
CFj: fracción de carbono en la materia seca (contenido de carbono total) del componente j
(fracción).
FCFj: fracción de carbono fósil en el carbono total del componente j (fracción). OFi: factor de oxidación (fracción).
44/12: factor de conversión de C en CO2.
Con: jWFj=1
j: componente de los DSM incinerados/sometidos a incineración abierta.
Para el cálculo de las emisiones de metano y óxido nitroso, se utilizan las ecuaciones 8 y 9 del apartado de incineración de residuos peligrosos. En el caso de la quema de residuos a cielo abierto se empleó un nivel 1, siguiendo el árbol de decisión de la figura 5.2, del capítulo 5, volumen 5 del IPCC, 2006.
4C.2.2. Datos de actividad y factores de emisión
Para poder calcular la masa total de RSU en peso húmedo quemados por incineración abierta (Gg/año), se tomaron en cuenta diversos factores como: (1) cantidad de viviendas ocupadas por
ECO2 =RSU
WFj ×dmj ×CFj ×FCFj ×OFj ×44 1
j
136


municipio en el Estado, (2) número de ocupantes promedio por vivienda en cada municipio, (3) porcentaje de viviendas que eliminan sus desechos por incineración abierta y (4) generación per cápita de RSU.
De acuerdo con la información reportada por INEGI, se encontraba disponible la cantidad de viviendas particulares ocupadas para los años 2010 y 2015 en el Anuario estadístico y geográfico de Yucatán, de los años 2015 y 2017, respectivamente [11],[12]. Con base a esa información se realizó una interpolación lineal para calcular el valor del año 2014 y una extrapolación lineal para los años 2016, 2017 y 2018; los resultados se presentan desglosados en el Anexo 3. De igual forma, en el Anexo 4 se puede apreciar el número de ocupantes promedio por vivienda ocupada, lo cual, es el valor que resultó de la división del número de habitantes en cada municipio entre el número de viviendas ocupadas para cada año de interés.
El porcentaje de viviendas que eliminan sus desechos por incineración fue obtenido del procesamiento de los microdatos de la encuesta intercensal 2015 realizada por INEGI [13]. En dicha encuesta se menciona el destino de los RSU por vivienda y por municipio en el Estado. Los cuáles están clasificados de la siguiente forma:
1. Se la dan a un camión o carrito de basura.
2. La dejan en un contenedor o depósito.
3. La queman.
4. La entierran.
5. La llevan al basurero público.
6. La tiran en otro lugar (calle, baldío, río).
7. No especificado.
Para calcular el porcentaje se cuantificaron por municipio las viviendas con clave 3 (quema de residuos) y se dividió entre el total de viviendas encuestadas. Los porcentajes obtenidos se encuentran en la Tabla 4.9, en donde se puede apreciar, que en Yucatán las familias aún tienen la costumbre de realizar la quema de residuos en traspatio, ya que se puede observar municipios como Tahdziú, donde el 86% de las viviendas realizan esta práctica. En el caso de Mérida, solamente el 6% realiza la quema de residuos, sin embargo, al ser la ciudad más grande del estado, esto representa una cantidad considerable de residuos. Cabe resaltar, que esta fue la única fuente de información disponible para el desarrollo de este dato de actividad, por lo que se recomienda que este apartado en la encuesta intercensal no sea eliminado en los censos posteriores y en el caso de Yucatán se debería de monitorear la producción de GEI en esta subcategoría para futuros inventarios.
137


Municipio %
Municipio % Municipio
%
Abalá 78.13%
Huhí 50.66% Tahdziú
86.77%
Acanceh
Baca
Buctzotz Calotmul Cantamayec Cenotillo Chankom Chemax Chicxulub Pueblo Chocholá
Conkal
Cuzamá
Dzemul
Dzilam de Bravo Dzitás
Espita Hocabá Homún
44.90% Hunucmá 7.52% Izamal
29.08% Kantunil 71.45% Kinchil 83.84% Mama 28.56% Maxcanú 82.09% Mérida 69.42% Motul 38.46% Muxupip 52.75% Oxkutzcab 17.16% Peto
49.42% Quintana Roo 11.37% Sacalum
8.08% San Felipe 75.03% Santa Elena 72.57% Sinanché 63.35% Sucilá 40.54% Suma
52.22% Tahmek 38.74% Tecoh
20.30% Tekantó 27.71% Tekit
47.48% Telchac Pueblo 65.64% Temax
6.46% Tepakán 49.74% Teya
77.38% Timucuy 17.79% Tixcacalcupul 54.25% Tixmehuac 68.47% Tizimín 47.78% Tzucacab
4.67% Ucú 38.57% Valladolid 19.89% Yaxcabá 15.75% Yobaín 20.45%
25.76% 32.63% 48.92% 20.64% 20.75% 35.07% 70.57% 32.32% 26.40% 38.65% 77.58% 58.64% 38.64% 51.04% 41.06% 77.88% 25.08%
Akil 12.41%
Ixil 13.16% Teabo
25.64%
Bokobá 31.60%
Kanasín 19.45% Tekal de Venegas
53.28%
Cacalchén 20.53%
Kaua 77.55% Tekax
33.22%
Cansahcab 38.83%
Kopomá 40.93% Tekom
27.92%
Celestún 26.03%
Maní 19.10% Telchac Puerto
30.78%
Chacsinkín 47.42%
Mayapán 27.49% Temozón
65.99%
Chapab 75.69%
Mocochá 8.55% Tetiz
26.37%
Chichimilá 46.20%
Muna 25.73% Ticul
33.16%
Chikindzonot 68.61%
Opichén 29.89% Tinum
59.25%
Chumayel 31.77%
Panabá 29.00% Tixkokob
35.57%
Cuncunul 35.62%
Progreso 3.13% Tixpéhual
54.87%
Dzán 21.12%
Río Lagartos 3.58% Tunkás
41.03%
Dzidzantún 45.02%
Samahil 34.51% Uayma
82.94%
Dzilam González 47.26%
Sanahcat 63.53% Umán
24.23%
Dzoncauich 8.44%
Seyé 66.08% Xocchel
31.66%
Halachó 48.82%
Sotuta 73.02% Yaxkukul
19.59%
Hoctún 53.47%
Sudzal 40.74%
YUCATÁN
37.71%
Tabla 4.9. Porcentaje de viviendas que eliminan sus desechos por incineración
La generación per cápita de residuos sólidos urbanos se calculó dividiendo la masa de residuos sólidos generados en cada municipio entre la cantidad de habitantes en el mismo, por cada año de interés del inventario. El desglose de los resultados se puede apreciar en el Anexo 5. Por último, para el cálculo del dato de actividad, masa de residuos quemados a cielo abierto se realizó una multiplicación del número de viviendas por municipio por el porcentaje de viviendas que queman los desechos por el número de ocupantes promedio en las viviendas por la generación per cápita de residuos. El resultado total para el estado de Yucatán se encuentra en la Tabla 4.10, sin embargo, en el Anexo 6 se presenta la masa de desechos quemados a cielo abierto por cada municipio del estado.
138


Estado
Masa de RSU (Gg)
2014
2015 2016 2017 2018
Yucatán 150.4672 199.0733 200.5485 198.1386 199.5170
Tabla 4.10. Masa de RSU quemados a cielo abierto en viviendas (Gg), 2014-2018
Como se mencionó anteriormente para el cálculo de las emisiones de CO2 se consideraron 10 categorías en la composición de los desechos sólidos municipales: (1) papel, cartón y productos de papel, (2) textiles, (3) desechos de alimentos, (4) desechos de jardines y parques, (5) pañales desechables, (6) caucho y cuero, (7) plásticos, (8) metales, (9) vidrios y (10) otros. En la Tabla 4.11 se presenta la fracción de la composición de estas categorías en los RSU, estos valores corresponden a la caracterización estatal de los RSU en los años 2008 y 2017 [6,7].
Categoría de residuos
Composición 2014-2016 Composición 2017-2018
Papel, cartón y productos de papel
13.697% 14.390%
Textiles
Desechos de jardines y parques Caucho y cuero
Metales
Otros
2.157% 2.430% 26.975% 0.390% 0.000% 0.010% 3.370% 1.230% 24.224% 10.32%
Desechos de alimentos
16.594% 41.670%
Pañales desechables
5.723% 9.550%
Plásticos
2.951% 13.610%
Vidrio
4.314% 6.390%
Tabla 4.11. Composición de los residuos sólidos urbanos en Yucatán
En la Tabla 4.12 se presentan los factores de emisión y parámetros utilizados, lo cuáles fueron los valores por defecto del IPCC 2006. Entre estos se encuentran: contenido de materia seca en el componente j de los RSU incinerados (dmj), fracción de carbono en la materia seca (contenido de carbono total) del componente j (CFj), fracción de carbono fósil en el carbono total del componente j (FCFj), de igual forma se empleó un factor de oxidación de 58% y un factor de conversión de C en CO2 de 44/12.
Debido a que esta es una actividad frecuente en el estado de Yucatán, se recomienda en futuros trabajos, contar con factores de emisión particulares para la zona y con esto poseer una mayor exactitud en la cuantificación de los GEI.
Categoría de residuos
dmj CFj FCFj
Papel, cartón y productos de papel
90% 44% 1%
Textiles
Desechos de jardines y parques Caucho y cuero
Metales
80% 30% 20% 40% 49% 0% 84% 47% 20%
75% 100% 100% 0% 0%
Desechos de alimentos
40% 38% 0%
Pañales desechables
40% 60% 10%
Plásticos
100%
139


Vidrio
100% 0% 0%
Otros 90% 3% 100%
Tabla 1.12. Datos por defecto para los factores de emisión de CO2 en la quema de RSU a cielo abierto
Para la incineración abierta de desechos se utilizó el factor de emisión de CH4 por defecto del IPCC, 2006. El cuál es de 6500 kg/Gg de peso húmedo de los RSU. De igual forma, se utilizó el factor por defecto para el cálculo de emisiones de N2O, el cual es 150 kg/Gg de peso en seco de los RSU (cuadro 5.6, cap 5, vol 5, IPCC 2006) [3].
4C.2.3. Resultados
Como se puede apreciar en la Tabla 4.13, las emisiones de GEI por la quema de residuos a cielo abierto se han incrementado con respecto al tiempo, registrándose un 112% más en el año 2018 comparado con el año 2014. Sin embargo, como se puede observar en la Tabla 10, la cantidad de RSU quemados a cielo abierto no varía considerablemente entre los diferentes años de interés del inventario. Por tal motivo, este incremento entre 2014 y 2018 se atribuye a la composición de los residuos, porque como se puede observar en la Tabla 10, la composición considerada para el intervalo de años 2014-2016 posee una mayor concentración de desechos orgánicos, los cuales, al no contener carbono fósil, las emisiones de CO2 se ven disminuidas. Por otro lado, en los años 2017- 2018 la composición de los residuos contenía una mayor concentración de carbono fósil debido a la presencia de una mayor cantidad de plásticos, traduciéndose en una mayor emisión de CO2 (Tabla 13). Por este motivo, es muy importante realizar de manera regular una composición de los residuos generados en Yucatán y de ser posible poder efectuar un estudio de composición para los municipios que generan una mayor cantidad de desechos sólidos, ya que cada municipio varía sus hábitos de consumo y esto se ve reflejado en la composición de los RSU.
CO2 10.1 13.4 13.5 45.9 46.2 N2O 4.0 5.2 5.3 5.2 5.2
Tabla 4.13. Emisiones de GEI por la quema de RSU en las viviendas, 2015-2018
Con respecto a las emisiones de metano y óxido nitroso, como se puede observar en la Figura 4.2, no existe una gran variación con respecto al tiempo debido a que como se mencionó anteriormente la cantidad de residuos quemados a cielo abierto no varía sustancialmente en los años evaluados, y el cálculo de estas emisiones se realiza con base a un factor de emisión por masa de RSU.
Tipo de sitio
Emisiones de GEI (Gg CO2e)
2014
2015 2016 2017 2018
CH4 27.4
36.2 36.5 36.1 36.3
Total 41.5
54.9 55.3 87.2 87.8
140


90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0
5.2 5.3 36.2 36.5
13.4 13.5
2014
Dióxido de carbono Metano
5.2 5.2 36.1 36.3
45.9 46.2
2017 2018 Óxido nitroso
10.0 10.1 0.0
4.0 27.4
2015 2016
Figura 4.2. Emisiones de GEI en CO2e por incineración de RSU a cielo abierto
4D Tratamiento y descarga de aguas residuales
Las aguas residuales pueden ser una fuente de metano cuando se las trata o elimina en medio anaeróbico. También pueden ser una fuente de emisiones de óxido nitroso. Las emisiones de dióxido de carbono procedentes de las aguas residuales no se consideran en las directrices del IPCC porque son de origen biogénico y no debe incluirse en el total de emisiones [3]. Las aguas residuales se clasifican en dos tipos; aguas residuales municipales, las cuáles son generadas en los hogares, y las aguas residuales industriales, que son producidas durante las prácticas o procesos industriales. De igual forma, las aguas residuales pueden ser tratadas en sitio, es decir no son recolectadas, o pueden transferirse por alcantarillado a una instalación central, es decir son recolectadas, y también pueden ser vertidas directamente en las cercanías o por medio de desagües sin ser tratadas previamente. Por lo tanto, las emisiones de los GEI se determinan con base en el tipo de agua residual, sistema de tratamiento empleado y cantidad de material degradable presente. Esto puede diferir entre los usuarios urbanos y rurales, así como entre los usuarios urbanos de alto nivel de ingresos y los de bajo nivel de ingresos [3].
En el caso de Yucatán, existe escasez de información sobre el tratamiento de aguas residuales industriales, por lo que, solo se logró estimar las emisiones de GEI para el año 2018.
141
Gg de CO2e


4D.1. Tratamiento y descarga de aguas residuales municipales
Yucatán se encuentra en último lugar a nivel nacional en el tratamiento de aguas residuales municipales (ARM) por medio de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), el porcentaje de cobertura varía desde un 2.1% a 5.2% desde el año 2008 hasta la actualidad [14]. Lo que ha favorecido que las ARM no sean colectadas y sean tratadas in situ o en el peor de los casos dispuestas sobre cuerpos de aguas cerca de los hogares.
4D.1.1. Aspectos metodológicos
La cantidad de metano producido depende principalmente de la cantidad de materia orgánica degradable contenido en las aguas residuales, de la temperatura y el sistema de tratamiento. El parámetro utilizado para medir el componente orgánico de las ARM en Yucatán es la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), la cual de acuerdo con el IPCC, 2006, normalmente es la que se declara más a menudo para el caso de las aguas servidas domésticas [3].
El óxido nitroso está asociado con la degradación de los compuestos nitrogenados en las aguas residuales, como la urea, nitrato y proteínas. Las ARM incluyen desechos humanos mezclados con otras aguas servidas del hogar, que pueden incluir efluentes de drenajes de duchas, fregaderos, lavaderos, etc. [3].
Para la determinación de la metodología a emplear para la cuantificación del metano se consideró el árbol de decisión (Figura 6.2) del capítulo 6 en el volumen 5 del IPCC, 2006 [3]. Según las buenas prácticas, los pasos para la preparación del inventario son los siguientes:
1. Se obtiene el total de materia orgánica degradable (TOW) en las aguas residuales domésticas, para ello por vía oficio la Junta de Agua Potable y Alcantarillado de Yucatán (JAPAY) proporcionó los promedios de DBO registrados en cada PTAR y para calcular el valor estatal se realizó un promedio de todos los datos.
2. Elegir las vías y los sistemas según los datos de la actividad del país. Usar la Ecuación 11 para obtener el factor de emisión para cada vía o sistema de tratamiento y/o eliminación de aguas residuales municipales.
Ecuación 11:
EFj=B0 ×MCFj
Donde:
EFj: factor de emisión, kg de CH4/kg de DBO.
j: cada vía o sistema de tratamiento/eliminación.
B0: capacidad máxima de producción de CH4, kg de CH4/kg de DQO.
142


MCFj: factor de corrección para el metano (fracción).
3. Usar la Ecuación 12 para estimar las emisiones, hacer ajustes para las eventuales separaciones de lodos y/o recuperaciones de metano y sumar los resultados para cada vía o sistema.
Ecuación 12:
Donde:
ECH4: emisiones de CH4 durante el año del inventario (kg de CH4/año).
TOW: total de materia orgánica en las aguas residuales del año del inventario, (kg de DBO/año).
S: componente orgánico separado como lodo durante el año del inventario, (kg de DBO/año).
Ui: fracción de la población del grupo de ingresos i en el año de inventario.
Ti,j: grado de utilización de vía o sistema de tratamiento y/o eliminación j, para cada fracción de grupo de ingresos i en el año del inventario.
i: grupo de ingresos: rural o urbano.
j: cada vía o sistema de tratamiento/eliminación.
EFj: factor de emisión, kg de CH4/kg de DBO.
Para las emisiones de óxido nitroso, se cuantificaron las indirectas derivadas de efluentes de tratamiento de aguas vertidas en medios acuáticos, utilizando la Ecuación 13 y Ecuación 14.
Ecuación 13:
NEFLUENTE = P × Proteína × FNPR × FNON−CON × FIND−COM − NLODO
Donde:
NEFLUENTE: cantidad total anual de nitrógeno en los efluentes de aguas residuales, (kg de N/año).
P: población humana.
Proteína: consumo per cápita anual de proteínas, (kg/persona/año).
FNPR: fracción de nitrógeno en las proteínas, por defecto, 0.16 kg de N/kg de proteína. FNON-CON: factor de las proteínas no consumidas añadidas a las aguas residuales.
FIND-COM: factor para las proteínas industriales y comerciales co-eliminadas en los sistemas de alcantarillado.
NLODO: nitrógeno separado con el lodo residual (por defecto=0), (kg de N/año).
Ecuación 14:
EN2O = NEFLUENTE × EFEFLUENTE × 44⁄ 8
Donde:
EN2O: emisiones de N2O durante el año del inventario, (kg de N2O/año).
ECH4=[ Ui×Ti,j×EFj ]TOW−S−R i,j
143


NEFLUENTE: nitrógeno en el efluente eliminado en medios acuáticos, (kg de N/año). EFEFLUENTE: factor de emisión para las emisiones de N2O provenientes de la eliminación en aguas servidas, (kg de N2O/kg de N).
El factor 44/28 corresponde a la conversión de kg de N2O-N en kg de N2O.
4D.1.2. Datos de actividad y factores de emisión
La ciudad de Mérida es el lugar donde se encuentran instaladas y en funcionamiento la mayoría de las PTARs (89%) del estado, las cuales están bajo la jurisdicción de la JAPAY. Por lo tanto, esta institución, vía oficio, proporcionó la información sobre el número de PTARs en funcionamiento, los diferentes sistemas de tratamiento, la cantidad de DBO en la entrada y salida del sistema y el caudal tratado al año, durante los años de interés del inventario. Con respecto al 11% faltante de plantas de tratamiento, se adquirió la información del documento “Inventario de plantas municipales de potabilización y de tratamiento de aguas residuales en operación”, el cual fue publicado por la CONAGUA para cada año de interés [15]. En la Tabla 4.14 se presenta el caudal tratado anualmente por cada sistema de tratamiento registrado en Yucatán, así mismo, en la Tabla 4.15, se cuantifica la materia orgánica degradable (DBO) que representa anualmente ese caudal.
Tipo de tratamiento
Caudal tratado por cada sistema (m3)
2014 2015 2016 2017
2018
Discos biológicos
Lodos activados sobrecargada Tanque séptico
Total
157,680.00 896,833.00 10,524.71 4,050,167.85
107,222.00 912,171.00 24,271.57 4,530,800.42
377,831.00 947,021.00 8,901.00 4,975,399.13
231,842.00 792,033.00 20,241.60 5,372,187.19
562,217.00 974,222.30 19,547.70 7,075,172.63
Lodos activados bien operada
1,270,116.19 1,461,211.13 1,525,864.72 1,558,215.58
1,753,954.73
Reactor anaeróbico
1,494,261.96 1,795,711.92 1,885,568.61 2,539,642.21
3,535,018.10
Dual
220,752.00 230,212.80 230,212.80 230,212.80
230,212.80
Tabla 4.14. Caudal de ARM tratado anualmente en el estado de Yucatán, 2014-2018
Tipo de tratamiento
Total de materia orgánica anual por cada sistema (kg DBO)
2014 2015 2016 2017
2018
Discos biológicos
Lodos activados sobrecargada
Tanque séptico Dual Total
18,805.20 69,983.55
1,154.71 36,593.34 680,137.50
16,477.64 55,894.64
2,644.66 26,671.88 569,869.59
47,774.21 62,327.25
842.75 22,395.32 515,733.39
25,409.42 51,927.92
1,962.39 19,932.21 440,746.50
49,097.29 76,233.72
1,913.71 21,534.42 661,815.02
Lodos activados bien operada
179,250.37 173,734.71 174,745.02 118,069.00
162,087.31
Reactor anaeróbico
374,350.34 294,446.06 207,648.84 223,445.56
350,948.57
Tabla 4.15. Total de materia orgánica degradable en ARM tratadas en Yucatán, 2014-2018
De acuerdo con la información proporcionada por la JAPAY, la Tabla 4.14 representa el total de
aguas residuales municipales recolectadas en el estado, de las cuáles el 100% es tratada a través de
144


los sistemas mencionados anteriormente. Sin embargo, con base en los registros de CONAGUA, como se puede observar en la Tabla 4.16, el mayor porcentaje de ARM no es recolectado en Yucatán.
ARM no recolectadas 95.8 95.5 95.0 94.1 94.8
Tabla 4.16. Porcentaje de ARM recolectadas y no recolectadas, 2014-2018
Por lo tanto, en la Tabla 4.17 se colocan el caudal y cantidad de materia orgánica que representa el
porcentaje de ARM no recolectadas en cada uno de los años de interés.
Caudal (m3) 92,382,400.09 96,153,653.40 94,532,583.47 85,681,832.98 128,985,839.49
Tabla 4.17. Parámetros de producción de ARM no recolectadas, 2014-2018
INEGI durante la encuesta intercensal del 2015 incluyó un apartado de disposición final de ARM por vivienda en cada municipio del estado de Yucatán [13], donde claramente se puede apreciar que las aguas residuales no colectadas generalmente son tratadas por una fosa séptica “in situ”, dispuestas en letrinas o tiradas directamente a un cuerpo de agua (mar, río, etc.), por lo tanto, estos fueron los sistemas de tratamiento empleados en los años de interés del inventario. En el Anexo 7, se encuentra desglosado la información del destino final de ARM por municipio. Es importante mantener este apartado en la encuesta intercensal, ya que, en el momento que se desarrolló este inventario fue el único censo que proporcionó esta información para el año 2015, por lo que se tomó estos valores para estimar la disposición final de las ARM en todos los años de interés del inventario.
Con base en la información del Anexo 7, se procedió a calcular el volumen estimado de ARM generado y su disposición final, por municipio. Para ello se obtuvo una generación per cápita estatal, dividiendo la cantidad total de ARM (colectadas y no colectadas) entre la cantidad de habitantes en el estado (en el año correspondiente). Los resultados se pueden observar en la Tabla 4.18.
Tipo de tratamiento
Porcentaje de recolección de ARM (%)
2014 2015 2016 2017
2018
ARM recolectadas
4.2 4.5 5.0 5.9
5.2
Parámetro
Volumen total y materia orgánica en ARM no recolectadas
2014
2015 2016 2017 2018
DBO (kg) 15,335,478.41
11,153,823.79 9,169,660.60 7,454,319.47 12,124,668.91
Parámetro
Generación per cápita de ARM (m3/persona/año)
2014
2015 2016 2017
2018
Generación 46.11 47.52
46.37 41.91 61.86
145


Tabla 4.18. Generación per cápita de ARM en el estado de Yucatán, 2014-2018
Ya calculada la generación per cápita se multiplicó por el número de viviendas en cada municipio, por el número de ocupantes promedio por vivienda y por el porcentaje de tipo de disposición final de las ARM por municipio y de esta forma obtener el volumen total por sistema en cada municipio. Conforme a las directrices de IPCC 2006, es importante clasificar la población en rural y urbana. Para ello, se utilizó la definición de INEGI, que menciona “una población se considera rural cuando tiene menos de 2,500 habitantes, mientras que la urbana es aquella donde viven más de 2,500 personas” [16]. De acuerdo con esta definición, los únicos municipios rurales en el estado son: Bokobá, Cuncunul, Quintana Roo, Sanahcat, San Felipe, Sudzal, Suma, Telchac Puerto, Tepakán, Teya y Yobaín; por lo tanto, la cantidad de ARM y los tipos de disposición de estos 11 municipios fueron considerados del tipo rural. Con este análisis se obtuvieron los valores de la Tabla 19, en donde se encuentra los grados de utilización por sistema de tratamiento y descarga de ARM, dividido por tipo de población (rural o urbana) y si las aguas residuales fueron o no recolectadas.
TIPO DE POBLACIÓN (UI)
RECOLECCIÓN
TIPO DE TRATAMIENTO/ELIMINACIÓN
GRADOS DE UTILIZACIÓN POR SISTEMA DE TRATAMIENTO (TIJ, INCLUYENDO UI)
2014
2015
2016
2017
2018
Lodos activados bien operada
1.12%
1.48%
1.80%
1.50%
1.27%
Lodos activados sobrecargada
0.44%
0.48%
0.64%
0.66%
0.60%
Recolectada
Anaerobio
2.34%
2.51%
2.14%
2.83%
2.74%
Discos biológicos
0.12%
0.14%
0.49%
0.32%
0.38%
URBANA
Tanque séptico
0.01%
0.02%
0.01%
0.02%
0.01%
Dual
0.23%
0.23%
0.23%
0.25%
0.17%
Fosa séptica
77.49%
77.34%
77.06%
77.30%
76.78%
No recolectada
Letrina
13.64%
13.58%
13.51%
13.54%
13.43%
Rio, lagos o mares
0.02%
0.02%
0.02%
0.02%
0.02%
Fosa séptica
0.80%
0.79%
0.78%
0.78%
0.77%
RURAL
No recolectada
Letrina
Rio, lagos o mares NO ESPECIFICADO
TOTAL
0.13% 0.13% 0.12% 0.12% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 3.67% 3.28% 3.17% 2.66%
100% 100% 100% 100%
0.12% 0.00% 3.70%
100%
Tabla 4.19. Grados de utilización por sistema de tratamiento/eliminación, 2014-2018
Finalmente, con base en la Tabla 4.19, se estimó la cantidad de materia orgánica degradable para cada sistema de tratamiento y eliminación de ARM en el Estado. Los resultados se presentan en la Tabla 4.20, donde se aprecia claramente que la mayor cantidad de materia orgánica se encuentra en el sistema de Fosa séptica.
146


Los factores de emisión empleados para el cálculo de generación de metano se tomaron los valores por defecto del IPCC, 2006 (cuadro 6.3, capítulo 6, volumen 5) y de la Tabla 7 del Anexo E del Inventario Nacional de Emisiones [3],[17].
Tipo de población (Ui)
Recolección
Tipo de tratamiento- eliminación
kg DBO/año
2014
2015
2016
2017
2018
Lodos activados bien operada
179,250.37
173,734.71
174,745.02
118,069.00
162,087.31
Lodos activados sobrecargada
69,983.55
55,894.64
62,327.25
51,927.92
76,233.72
Recolectada
Anaerobio
374,350.34
294,446.06
207,648.84
223,445.56
350,948.57
Discos biológicos
18,805.20
16,477.64
47,774.21
25,409.42
49,097.29
Urbana
Tanque séptico
1,154.71
2,644.66
842.75
1,962.39
1,913.71
Dual
36,593.34
26,671.88
22,395.32
19,932.21
21,534.42
Fosa séptica
12,410,725.80
9,066,747.16
7,463,811.85
6,102,619.55
9,817,398.15
No recolectada
Letrina
2,183,908.20
1,592,032.50
1,308,844.24
1,068,758.70
1,717,136.62
Rio, lagos o mares
3,459.12
2,532.34
2,087.28
1,708.74
2,752.24
Fosa séptica
128,706.94
92,899.35
75,908.05
61,608.70
98,390.38
Rural
No recolectada
Letrina
Rio, lagos o mares No especificado
TOTAL
20,498.76 185.10 587,994.49 15,427,621.42
14,768.36 134.24 384,709.85 11,338,983.53
12,053.27 110.00 587,994.49 9,378,548.08
9,771.40 89.54 384,709.85 7,685,303.12
15,587.14 143.41 306,845.90 12,313,222.96
Tabla 4.20. Cantidad de materia orgánica total (TOW) por tipo de tratamiento/eliminación, 2014-2018
Tipo de vía o sistema de tratamiento y eliminación
Sistema sin tratamiento Eliminación en río, lago o mar Sistema con tratamiento Discos biológicos
Lodos activados bien operada Lodos activados sobrecargada Reactor anaeróbico
Tanque séptico
Dual
Letrina (clima húmedo)
Capacidad máxima de producción de metano (kg CH4/kg DBO)
0.6
0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
Factor de corrección de metano (MCFj)
0.1
0.4 0.1 0.3 0.8 0.5 0.3 0.7
Factor de emisión (kg CH4/kg DBO)
0.06
0.24 0.06 0.18 0.48 0.3 0.18 0.42
Tabla 4.21. Factor de emisión por sistema de tratamiento o eliminación de las ARM
147


Para realizar el cálculo de las emisiones de óxido nitroso es necesario conocer la cantidad de población en el estado, por lo que se utilizaron los valores registrados en el Anexo 2. De igual forma se calculó el consumo promedio per cápita de proteínas en Yucatán, a partir del procesamiento de los microdatos de la Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (ENSANUT) del 2012, obteniendo un valor de 0.0426 kg de proteína por persona al día [18]. Cabe resaltar, que solamente la encuesta del año 2012 contenía esa información, ya que encuestas como las de los años 2016 y 2018, solamente mencionaban el consumo general de alimentos.
Los demás datos por defecto del IPCC, 2006, que se utilizaron para la cuantificación de las emisiones de óxido nitroso fueron:
1. Fracción de nitrógeno en proteína: 0.16 kg N/proteína.
2. Factor de las proteínas no consumidas: 1.1
3. Factor de las proteínas industriales y comerciales: 1.25
4. Nitrógeno eliminado en el lodo: 0
5. Factor de emisión: 0.005 kg N2O/Kg N
4D.1.3. Resultados
En la Tabla 4.22 se observa el desglose de las emisiones de metano por tipo de tratamiento o eliminación de las aguas residuales municipales en Yucatán, de igual forma, se aprecia las emisiones de óxido nitroso, las cuáles de acuerdo con la metodología del IPCC no poseen un tratamiento previo a su descarga. Como se puede apreciar en la Tabla 22, es muy claro que las emisiones de metano en Yucatán son generadas en gran medida por los sistemas de fosa séptica, lo cual concuerda con lo mencionado por la CONAGUA, que señalan que Yucatán se encuentra en último lugar en el tratamiento de ARM en sistemas centralizados.
Tipo de población (Ui)
Recolección
Tipo de tratamiento- eliminación
Emisiones totales en GgCO2e
2014 2015 2016 2017
2018
Urbana (CH4)
Recolectada
No recolectada
Lodos activados bien 0.301 operada
Anaerobio 5.031
0.292 0.294
3.957 2.791
0.022 0.007 76.161 62.696 0.004 0.004
0.198
3.003
0.016 51.262 0.003
0.272
4.717
0.016
82.466
0.005 0.826 0.183
Lodos activados sobrecargada
0.353 0.282 0.314 0.262
0.384
Discos biológicos
0.126 0.111 0.321 0.171
0.330
Tanque séptico
Fosa séptica
Rio, lagos o mares
Letrina
0.010 104.250 0.006
Dual
0.184 0.134 0.113 0.100
0.109
Letrina
25.683 18.722 15.392 12.569
20.194
Rural No recolectada (CH4)
Fosa séptica
1.081 0.780 0.638 0.518
0.241 0.174 0.142 0.115
148


Rio, lagos o mares
0.000 0.000 0.000 0.000
0.000
N2O 0.041 0.041 0.042 0.042 0.043
Tabla 4.22. Emisiones de GEI por tipo de tratamiento o eliminación de ARM, 2014-2018
En la figura 4.3, se distingue claramente que las emisiones de GEI en el subsector del tratamiento y eliminación de ARM, se producen en mayor medida en las aguas residuales no recolectadas, representando entre un 95 y 96% de las emisiones totales en este subsector.
Figura 4.3. Distribución de emisiones de GEI por tipo de recolección de ARM
Debido a que la mayoría de las ARM no recolectadas pasan por un sistema de fosa séptica, esto favorece la alta producción de metano, por lo tanto, el incrementar el porcentaje de tratamiento por un sistema aerobio permitiría disminuir sustantivamente las emisiones en este subsector.
4D.2. Tratamiento y descarga de aguas residuales industriales
Las aguas residuales industriales (ARI) pueden tratarse in situ o evacuarse hacia los sistemas de alcantarillados domésticos, sin embargo, si se disponen en el sistema de alcantarillado las emisiones son contabilizadas en el tratamiento de aguas residuales municipales. En las aguas residuales industriales solo se contabiliza la producción de metano y éste se produce cuando se posee una gran cantidad de materia orgánica degradable, la cual, en este caso se expresa en términos de Demanda Química de Oxígeno (DQO).
En el caso de Yucatán, existe escasez de información sobre el caudal de ARI tratado, así como los diferentes sistemas de tratamiento empleados. Solamente se dispuso información para el año 2018, por lo tanto, este inventario solo contabiliza las emisiones en dicho año.
TOTAL
137.308 100.681 82.752 68.259
109.545
0.041
131.261
60.0 95.841
140.0 120.0 100.0
40.0 20.0 0.0
0.041
0.043
103.674
5.828
2016
Metano- ARM no recolectada
80.0
0.042
0.042
6.006 4.798
2014 2015
78.871
3.839
64.466 3.751
Metano-ARM recolectada
Óxido nitroso- ARM no recolectada
2017
2018
149
Gg de CO2e


4D.2.1. Aspectos metodológicos
El método para la estimación de emisiones procedentes del agua residual industrial es similar al utilizado para las ARM. El desarrollo de los factores de emisión y de los datos de actividad es más complejo porque existen muchos tipos de aguas residuales y muchas industrias diferentes que controlar. Para que las estimaciones sean más exactas para esta categoría de fuente deben basarse en datos medidos desde los puntos fuentes, sin embargo, en México no se poseen esos valores. Por lo tanto, se utilizaron los datos por defecto del IPCC, 2006, para realizar las estimaciones.
Para el cálculo de las emisiones de metano se siguieron los siguientes pasos:
1. Determinar el total de carbono degradable de manera orgánica en las aguas servidas (TOW) para el sector industrial i.
2. Para obtener el factor de emisión, para cada sector industrial, se debe estimar utilizando la Ecuación 11 que se encuentra en el tratamiento o eliminación de las ARM.
3. Utilizar la Ecuación 15 para estimar las emisiones, ajustar para la eventual separación de lodos y/o recuperación de CH4, y sumar los resultados.
Ecuación 15:
Donde:
ECH4: emisiones de CH4 durante el año del inventario, (kg de CH4/año).
TOW: total de la materia orgánica degradable contenida en las aguas residuales de la industria i durante el año del inventario, (kg de DQO/año)
i: sector industrial.
Si: componente orgánico separado como lodo durante el año del inventario, 0 por defecto. EFi: factor de emisión para la industria i, (kg de CH4/kg de DQO).
Ri: cantidad de CH4 recuperada durante el año del inventario, 0 por defecto.
4D.2.2. Datos de actividad y factores de emisión
En el Sistema Nacional de Información del Agua (SINA), a cargo de la CONAGUA, se encuentra disponible el caudal de aguas residuales industriales tratado por estado. Sin embargo, solo para el año 2018 se encuentra desglosado el sistema de tratamiento empleado, así como el giro comercial de la empresa [19]. Como se mencionó en los aspectos metodológicos, si no se cuenta con el tipo de industria ni el sistema de tratamiento, la incertidumbre del inventario sería muy grande, por tal
ECH4 =
[ TOWi −Si EFi −Ri]
i
150