CFD Modeling of Particulate Matter PM2.5 inside BRT public transport buses

High pollution levels have been detected by local air quality monitoring network in Bogotá. Vehicle emissions are an important and direct source of pollution, heavy traffic roads are places where particulate matter pollution presents high concentrations and population exposure. Assessment of the exposure levels of passengers inside the massive transport system is an important case of study in megacities such as Bogotá due to the long residence time of the passengers. Bus Rapid Transit BRT has been implemented at the beginnings of the years 2000’s in the city of Bogotá. This is one of the most representative cases worldwide and it has spread the model around cities like Cali, Bucaramanga and Cartagena. The aim of this study is to perform a CFD modeling evaluation to provide detailed information regarding the passenger exposure in massive public transport system. CFD modeling of particulate matter dispersion inside bus can help identifying “hot-spots” of pollution. The developed modeling considers the conditions of the bus when there is low passenger traffic, windows open and cruise speed of 60 km/h. Data-set obtained for particulate matter was measured in real time and used for model validation, pre-processing and post-processing stages. A BRT transport system is characterized by the existence of an exclusive lane for the articulated buses, which operate normally using diesel fuel. This public transport model results attractive for third world countries thanks to its low costs in respect of subway systems. Pollution levels in the cities where it is implemented the BRT model usually present unfavorable Air Quality Indexes, which implies that the users of the system are exposed to contaminants presents in the air, like particulate matter PM2.5, associated directly with diesel burn and with cardiovascular illnesses and lung cancer. With the aim of knowing the PM2.5 levels inside of public transport buses, in a spatially and temporally detailed form, a CFD model was implemented and validated with data obtained from a measuring campaign. This allows analyzing the pollution levels at which are exposed every day the passengers of the public transport system BRT in the city of Bogotá

Exposición interior a contaminantes del aire (PM2.5 y BC) en hogares rurales de personas con discapacidades

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), la contaminación del aire en interiores representa un riesgo para alrededor de 3.000 millones de personas que cocinan y calientan sus hogares con biomasa y carbón. En algunos de esos hogares, hay personas que sufren algún tipo de discapacidad que se ven obligadas a quedarse la mayor parte del tiempo en casa. En esta investigación, identificamos fuentes de emisión y niveles de exposición a Material Particulado (PM2.5) y a Carbono Negro (BC) en hogares de personas con discapacidades en un área rural de Bogotá, Colombia. La metodología se basó en 3 etapas: 1) la evaluación de la información sociodemográfica y los factores ambientales de los hogares en los que vive al menos una persona con discapacidad o enfermedad relacionada; 2) monitoreo de PM2.5 y BC durante 72 horas continuas en interiores; 3) Registros diarios de actividades dentro del hogar. Las principales fuentes de emisión en estas casas son las estufas que utilizan la leña como combustible. Las concentraciones de PM2.5 tuvieron una asociación estadísticamente significativa con el tipo de ambiente y el combustible y las horas de uso de la estufa. Las concentraciones más bajas de PM2.5 se encontraron donde el gas propano se usa como combustible (media 24 h entre 6.7 y 109.7 μg/m3). En los hogares que usan leña, las concentraciones promedio 24 horas de PM2.5 estuvieron entre 10.9 y 3302.5 μg/m3. Por otro lado, las concentraciones de BC tuvieron una asociación estadísticamente significativa con el tipo de ambiente y el tipo de combustible utilizado para cocinar. Se registraron altas concentraciones promedio de BC en los hogares donde cocinan con leña (promedio 72 h entre 2.6 y 51.2 μg/m3) en comparación con las casas que usan gas (media de 72 h entre 2.6 y 6 μg/m3). En el 57% de los hogares, se superan las pautas de la OMS para PM2.5 (25 μg/m3 durante 24 horas), lo que representa un alto riesgo para las personas con discapacidad, especialmente en hogares que usan leña como combustible en un solo entorno