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Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
Grupo de Ingeniería Química
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad del País Vasco
San Sebastián, Junio de 2006
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
Agradecimientos
El equipo de trabajo expresa su más sincero agradecimiento al personal del
Departamento de Medio Ambiente del Gobierno Vasco por el suministro de datos
fisicoquímicos y meteorológicos, material y mantenimiento de equipos.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 1
Índice Pág.
1. Introducción y objetivos 2
2. Descripción del punto de muestreo 4
3. Toma de muestras y metodología 7
4. Resultados 8
4.1. Partículas en suspensión y metales 8
4.2. Parámetros fisicoquímicos 16
5. Conclusiones 24
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 2
1. Introducción y objetivos La calidad de un medio atmosférico viene determinada por el tipo de
componentes que lo forman y el nivel de concentración en el que se encuentran en el
aire.
La lista de sustancias que se detectan en la atmósfera es larga y muy variada
con un importante número de ellas asociadas a las partículas suspendidas en el aire.
El material particulado suspendido en la atmósfera lo constituye un amplio
número de partículas de tamaños muy diferentes, susceptibles de ser respiradas y en
última instancia de ser incorporadas en el aparato respiratorio de los seres vivos.
La procedencia u origen de dichas partículas está vinculada tanto a focos de
emisión denominados naturales, caso de la resuspensión de material sólido del suelo,
erupciones de volcanes, etc, como a actividades realizadas por el hombre. En este
punto, la relación de focos emisores es realmente extensa comprendiendo un elevado
número de sectores industriales (químico, metalúrgico, biológico, etc) y de forma muy
especial el tráfico rodado.
Un porcentaje muy alto de esas partículas lo constituyen sustancias inorgánicas,
como los metales pesados, elementos considerados ubicuos ya que se hallan
presentes en los distintos compartimentos del medio ambiente: aire, agua, suelo, etc.
El trabajo que a continuación se presenta se refiere a un estudio sobre la calidad
del aire realizado en el municipio de Durango donde se registra una población cercana
a 26000 habitantes y existe una relevante industria relacionada principalmente con el
sector de la fundición y transformación de metales, fabricación de herramienta, y del
sector papelero.
El principal objetivo del proyecto ha sido analizar las partículas en suspensión
que se encuentran en el aire de la población de Durango y más en concreto
determinar el contenido de metales pesados asociadas a ellas.
Para ello se han establecido las siguientes pautas:
1. Recogida de muestras
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 3
2. Cuantificación de las partículas en suspensión (PM10)
3. Determinación analítica de metales pesados en el material particulado
(hierro, zinc, manganeso, cobre, níquel, plomo y cadmio)
4. Evaluación de los datos de parámetros fisicoquímicos y meteorológicos en
los puntos de muestreo
5. Análisis conjunto de las variables químicas, físicas y meteorológicas en las
zonas de estudio.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 4
2. Descripción del área El municipio de Durango (43º10’ N, 2º53’ O; alt. 119 m), está situado en el valle
del Ibaizabal. Limita al sur con los municipios de Izurza y Mañaria y el cresterío del
Duranguesado, al este con Abadiño, al norte con Iurreta y Amorebieta - Etxano, y al
oeste con Dima (Figura 2.1).
Figura 2.1. Vista del núcleo urbano de Durango, señalado por la flecha amarilla, en su
entorno geográfico.
En el núcleo urbano de Durango se establecieron dos puntos de muestreo
ubicados en la Calle Tavira (alrededor del número 33; Punto 1) y en el Barrio de
Aramotz, al comienzo de la Avenida Askatasuna (Punto 2). En la Calle San Roque hay
instalada una cabina de la red de vigilancia de la calidad del aire del Gobierno Vasco
equipada con analizadores que determinan en continuo las concentraciones de los
contaminantes mayoritarios (monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, ozono,
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 5
partículas en suspensión y dióxido de azufre) y las variables meteorológicas
(humedad, presión atmosférica, radiación solar, temperatura y velocidad y dirección
del viento). Asimismo, en la Calle Tavira se instaló una unidad móvil equipada con
analizadores análogos a los referidos con el fin de poder obtener una mayor
información. En la Figura 2.2 se señalan los puntos dentro del área urbana de
Durango.
Figura 2.2. Situación de los puntos de muestreo (1 y 2) y la cabina de la red de vigilancia
de la calidad atmosférica del Gobierno Vasco (C).
Durango se sitúa dentro de la zona de clima oceánico caracterizado por
temperaturas suaves durante todo el año, con veranos templados e inviernos frescos,
2
1
C
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 6
precipitaciones abundantes (alrededor de 190 días lluviosos al año; 1300 mm/año) y
elevada humedad relativa, tal y como queda reflejado en la Tabla 2.1, donde se
presentan los valores medios registrados por la estación meteorológica situada en la
cabina de la red de vigilancia de la calidad atmosférica del Gobierno Vasco en la Calle
San Roque. Además, se han podido establecer las direcciones de viento más
frecuentes. La rosa de viento obtenida se muestra en la Figura 2.3.
Tabla 2.1. Valores medios anuales de las variables meteorológicas medidas en la
estación de la Calle San Roque en 2005. n es el número de días válidos.
Mín Máx Media Desv n
Temperatura (ºC) 0,1 27,7 14,0 6,4 365
Humedad (%) 33 98 74 13 365
Presión (mb) 983 1024 1005 7,1 365
Radiación (W/m2) 9,5 365 156 97,8 365
Velocidad (m/s) 0,4 5,6 1,7 0,7 365
NNNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSES
SSO
SO
OSO
O
ONO
NO
NNO
Figura 2.3. Representación de la distribución de la frecuencia de la dirección de viento
durante 2005 en la cabina de San Roque.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 7
3. Toma de muestras y metodología La toma de las muestras se ha llevado a cabo mediante un captador de alto
volumen Digitel, propiedad del Gobierno Vasco, que tiene una autonomía de 15 días
de recogida. Para la retención del material particulado se emplearon filtros de cuarzo y
se recogieron las partículas con un diámetro aerodinámico inferior a 10 µm (PM10).
Los muestreos se realizaron durante 24 horas, de forma automática a lo largo de
quince días y los parámetros que se han analizado en las partículas son:
- PM10. Medida gravimétrica
- Metales en partículas (Cadmio, Cobre, Hierro, Manganeso, Níquel, Plomo y
Zinc) por la técnica de Espectrofotometría de Absorción Atómica, específica para la
determinación de estos elementos metálicos. Se considera que los metales
seleccionados para su detección son los más característicos de la industria
mencionada en el anterior apartado.
De forma paralela a la toma y análisis de las partículas en suspensión, se ha
dispuesto de los datos de concentración de los contaminantes mayoritarios (monóxido
de carbono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre, ozono), correspondientes a los
mismos días de muestreo, proporcionados por las cabinas fija y móvil propiedad del
Gobierno Vasco.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 8
4. Resultados 4.1. Partículas en suspensión y metales
A continuación se van analizar los datos obtenidos en el estudio de las partículas
en suspensión recogidas en los dos enclaves del municipio.
En la Tabla 4.1 se muestran las concentraciones de PM10 y su contenido en
metales correspondientes al Punto 1, situado en Tavira.
Tabla 4.1. Niveles de Partículas en suspensión (PM10) (µg/m3) y su contenido en metales
pesados (hierro, zinc, cobre, manganeso, plomo, níquel y cadmio (ng/m3)) en el Punto 1. L.D.
Límite de Detección (ng/m3) (Cu: 8,5; Pb: 22; Ni: 33 y Cd: 4,6).
Fecha Día PM10 Fe Zn Cu Mn Pb Ni Cd
27/4/06 Jueves 27,8 1053 638 10,1 150 <L.D. <L.D. <L.D.
28/4/06 Viernes 39,4 242 94,6 <L.D. 16,4 <L.D. <L.D. <L.D.
29/4/06 Sábado 18,8 70,2 93,9 <L.D. 13,5 <L.D. <L.D. <L.D.
30/4/06 Domingo 15,7 79,2 32,9 <L.D. 14,2 <L.D. <L.D. <L.D.
01/5/06 Lunes 50,0 2927 1473 20,2 311 <L.D. <L.D. <L.D.
02/5/06 Martes 64,1 1507 2547 26,4 196 47,0 <L.D. <L.D.
03/5/06 Miércoles 61,4 7648 1494 39,1 87,0 73,0 47,0 <L.D.
04/5/06 Jueves 31,5 509 320 10,4 33,8 <L.D. <L.D. <L.D.
05/5/06 Viernes 31,6 329 41,9 24,5 9,70 <L.D. 150 <L.D.
06/5/06 Sábado 16,9 129 101 10,8 11,9 <L.D. 46,0 <L.D.
07/5/06 Domingo 21,7 379 791 16,4 65,1 <L.D. 39,0 <L.D.
08/5/06 Lunes 30,4 1024 1026 20,4 49,8 <L.D. <L.D. <L.D.
09/5/06 Martes 30,7 684 2343 21,8 40,1 24,0 52,0 <L.D.
10/5/06 Miércoles 52,4 1004 1116 24,5 42,4 63,0 <L.D. <L.D.
11/5/06 Jueves 49,8 1027 2318 31,4 142 57,0 44,0 <L.D.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire 9
La representación en el tiempo de estas concentraciones (Figura 4.1) pone de
manifiesto que existen claras diferencias de niveles entre los días laborables y el fin de
semana. Las concentraciones que se detectan en sábado y domingo son inferiores a
las registradas durante los días laborables. En cuanto a los valores obtenidos por la
unidad móvil, la figura muestra la elevada correlación existente con los gravimétricos.
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20
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PM10
unidad móvilPM
10 gravimétrico
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.1. Concentración de partículas en suspensión (PM10) en muestras de aire
medidas por la unidad móvil y por el método gravimétrico en el Punto 1 (Tavira).
Los metales determinados en las partículas también presentan cambios a lo
largo de los días de muestreo. En la Figura 4.2 se han representado los contenidos de
los tres metales mayoritarios hierro, zinc y manganeso. Al igual que en el caso de las
partículas en suspensión, los días del fin de semana presentan valores mínimos. Los
dos primeros elementos muestran un perfil de variación similar en el que, sin tener en
cuenta el máximo de hierro del día 3 de mayo, los niveles máximos y mínimos se
corresponden en el tiempo siguiendo líneas similares. En el caso del zinc la variación
de las concentraciones es algo diferente a las anteriores.
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Fe 1Zn 1
Mn 1
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 ) C
oncentración (µg/m3)
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.2. Concentración de hierro, manganeso y zinc en partículas en suspensión
(PM10) en el Punto 1 (Tavira).
Este comportamiento de los metales es indicio de que existe una más o menos
estrecha relación entre ellos. Así, mientras la representación de los datos de hierro y
manganeso (Figura 4.3) viene dada por una alta correlación (R= 0,93, excluyendo la
muestra del día 3 de mayo), las obtenidas con el zinc son algo más bajas (R= 0,58 -
0,59). Se puede decir que, la presencia de hierro y manganeso en las partículas tiene
una mayor relación entre sí que puede estar asociada a una misma fuente de origen,
más intensa que la que mantienen con la procedencia de zinc.
0
50
100
150
200
250
300
350
0 2000 4000 6000 8000
R= 0,380R= 0,931
Mn
(ng/
m3 )
Fe (ng/m3)
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1000 2000 3000
R= 0,583
Mn
(ng/
m3 )
Zn (ng/m3)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 2000 4000 6000 8000
R= 0,373R= 0,589
Zn (n
g/m
3 )
Fe (ng/m3) Figura 4.3. Correlaciones entre hierro, manganeso y zinc determinados en partículas en
suspensión en el Punto 1 (Tavira).
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
11
La segunda área analizada corresponde a la zona del barrio de Aramotz (Punto
2), y los resultados obtenidos de los aerosoles se recogen en la Tabla 4.2.
Tabla 4.2. Niveles de Partículas en suspensión (PM10) (µg/m3) y su contenido en metales
pesados (hierro, zinc, cobre, manganeso, plomo, níquel y cadmio (ng/m3)). Punto 2. L.D. Límite
de Detección (ng/m3) (Cu: 8,5; Pb: 22; Ni: 33 y Cd: 4,6).
Fecha Día PM10 Fe Zn Cu Mn Pb Ni Cd 27/4/06 Jueves 49,4 885,0 2363 66,1 20,5 < L.D. 50,0 < L.D.
28/4/06 Viernes 83,4 1133 960,0 50,8 26,9 < L.D. 54,0 < L.D.
29/4/06 Sábado 30,8 349,0 83,40 27,2 12,0 < L.D. 35,0 < L.D.
30/4/06 Domingo 19,8 180,0 116,0 19,4 11,7 < L.D. < L.D. < L.D.
01/5/06 Lunes 59,1 360,0 574,0 < L.D. 51,3 < L.D. < L.D. < L.D.
02/5/06 Martes 104 1399 2824 18,8 48,2 < L.D. < L.D. < L.D.
03/5/06 Miércoles 84,0 1154 5402 19,4 81,2 51,0 < L.D. < L.D.
04/5/06 Jueves 60,8 1376 1758 19,7 62,3 52,0 < L.D. < L.D.
05/5/06 Viernes 33,6 628,0 2100 22,9 45,5 71,0 < L.D. < L.D.
06/5/06 Sábado 26,4 156,0 57,50 < L.D. 13,2 < L.D. < L.D. < L.D.
07/5/06 Domingo 33,6 1114 1210 23,5 67,3 61,0 < L.D. < L.D.
08/5/06 Lunes 64,9 1549 6234 36,3 108 79,0 < L.D. < L.D.
09/5/06 Martes 59,1 2984 1040 29,2 161 < L.D. < L.D. < L.D.
10/5/06 Miércoles 52,4 614,0 935,0 33,7 32,2 70,0 < L.D. < L.D.
11/5/06 Jueves 49,8 270,0 376,0 15,9 34,0 < L.D. < L.D. < L.D.
Al igual que en el anterior punto estudiado, las partículas en suspensión (PM10)
registran valores muy variables que oscilan entre mínimos cercanos a 20 µg/m3 (19,8
µg/m3) y máximos superiores a 100 µg/m3 (104 µg/m3). Estos cambios de
concentración responden al mismo motivo señalado anteriormente. Los días
intermedios de la semana presentan niveles de material particulado en el aire
superiores a los del fin de semana.
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2-5-
2006
3-5-
2006
4-5-
2006
5-5-
2006
6-5-
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2006
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PM10
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.4. Concentración de partículas en suspensión (PM10) en muestras de aire
medidas por el método gravimétrico en el Punto 2 (Aramotz).
0
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2000
3000
4000
5000
6000
7000
0
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Fe 2Zn 2
Mn 2
Con
cent
raci
ón (n
g/m
3 ) Concentración (ng/m
3)
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.5. Concentración de hierro, manganeso y zinc en partículas en suspensión
(PM10) en el Punto 2 (Aramotz).
En cuanto al contenido de metal que componen las partículas, en la Figura 4.5
se puede ver el nivel de hierro, zinc y manganeso en las muestras analizadas. Los tres
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
13
metales presentan cambios en sus concentraciones a lo largo de los distintos días
siguiendo las mismas pautas del Punto 1: mínimos valores durante el fin de semana y
máximos registros en el intermedio de la semana.
La relación que existe entre estos metales se puede comprobar en correlaciones
de la Figura 4.6. De nuevo, el contenido de hierro y manganeso en las partículas
presenta una elevada correlación (R= 0,88) que puede indicar una procedencia de una
fuente común. En el caso del zinc, las correlaciones son más elevadas que en el punto
anterior si se descarta el dato del 9 de mayo, con coeficientes para el manganeso de
R= 0,82 y algo inferior con el hierro, de R= 0,74.
0
50
100
150
200
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
R= 0,881
Mn
(ng/
m3 )
Fe (ng/m3)
0
50
100
150
200
0 2000 4000 6000
R= 0,475R= 0,824
Mn
(ng/
m3 )
Zn (ng/m3)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 1000 2000 3000
R= 0,394R= 0,741
Zn (n
g/m
3 )
Fe (ng/m3) Figura 4.6. Correlaciones entre algunos metales determinados en partículas en
suspensión en el Punto 2 (Aramotz).
En cuanto a la comparación entre ambos puntos de recogida de partículas en
suspensión, en la Figura 4.7 se muestra la correspondiente a las PM10, incluyendo los
datos suministrados por las cabinas del Gobierno Vasco en el Punto 1 (unidad móvil) y
el San Roque.
Se puede apreciar que en los tres puntos (Punto 1, Punto 2 y San Roque) la
evolución es muy similar, con un mayor parecido entre los valores obtenidos en San
Roque y Tavira. Las concentraciones registradas en el punto de Aramotz son
sistemáticamente superiores a las de los otros dos puntos.
Esta similitud en el comportamiento en todos los puntos puede indicar la
influencia de aportes comunes de partículas en las tres áreas analizadas.
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29-A
pr-2
006
30-A
pr-2
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ay-2
006
2-M
ay-2
006
3-M
ay-2
006
4-M
ay-2
006
5-M
ay-2
006
6-M
ay-2
006
7-M
ay-2
006
8-M
ay-2
006
9-M
ay-2
006
10-M
ay-2
006
11-M
ay-2
006
PM10
San RoquePM
10 Tavira
PM10
Tavira (g)PM
10 Aramotz (g)
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.7. Concentración de partículas en suspensión (PM10) medidas por el método
gravimétrico (señaladas mediante una g) en los Puntos 1 y 2 y de manera automática en el
Punto 1 (Tavira) y en la cabina de San Roque.
En cuanto a los metales, la Figura 4.8 muestra la comparación de las
concentraciones de hierro, manganeso y zinc en los dos puntos (Tavira y Aramotz).
A diferencia de las partículas en suspensión, los metales no se comportan de la
misma manera en un punto y en otro, es decir, presentan máximos en distintos días,
dando a indicar que el origen de estos metales en el aire no corresponde a los mismos
focos de emisión.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
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8000Fe 1
Fe 2
Con
cent
raci
ón (n
g/m
3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
0
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4000
5000
6000
7000Zn 1
Zn 2
Con
cent
raci
ón (n
g/m
3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
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6
28-4
-200
6
29-4
-200
6
30-4
-200
6
1-5-
2006
2-5-
2006
3-5-
2006
4-5-
2006
5-5-
2006
6-5-
2006
7-5-
2006
8-5-
2006
9-5-
2006
10-5
-200
6
11-5
-200
6
Mn 1
Mn 2
Con
cent
raci
ón (n
g/m
3 )
M MiJ V S D L M MiJ V S D L J
Figura 4.8. Concentración de hierro, zinc y manganeso en los Puntos 1 y 2.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
16
4.2. Parámetros fisicoquímicos
En cuanto a los contaminantes determinados por los analizadores de la unidad
móvil ubicada en Tavira, se han comparado con los registrados por la cabina situada
en San Roque. A continuación se muestran las evoluciones horarias obtenidas para
cada día de la semana.
El comportamiento del monóxido de carbono (Figura 4.9) presenta un máximo
intenso a primera hora de la mañana durante los días laborables. Este máximo
desaparece los días del fin de semana. En cuanto a evolución, se aprecian diferencias
entre un punto y otro. Por un lado, las concentraciones en Tavira (Móvil) muestran una
variación más irregular que las detectadas en San Roque (Centro). En este punto, el
máximo se produce sobre las 7h (en la gráfica es a las 5h, ya que las horas están
expresadas en hora solar GMT; en horario de verano hay que sumar dos horas). En
cambio, en Tavira los máximos se producen entre las 6h y las 8h. En una zona urbana
típica el máximo de la mañana ocurre sobre las 8h.
Este comportamiento irregular del monóxido de carbono induce a pensar que
existen fuentes adicionales al tráfico rodado, considerado la principal fuente de este
contaminante en zonas urbanas. Además, las diferencias entre uno y otro punto
también ponen de manifiesto la incidencia de distintos focos.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
Figura 4.9. Evolución media horaria de las concentraciones de monóxido de carbono a lo
largo del ciclo semanal en San Roque (Centro) y Tavira (Móvil).
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
17
En cuanto a los óxidos de nitrógeno (Figura 4.10) presentan comportamientos
más parecidos a los de áreas urbanas típicas, con máximos entre las 8h y las 9h por la
mañana. En el caso del dióxido de nitrógeno se observa un segundo máximo en San
Roque sobre las 22h. En ambos casos se aprecia el efecto del fin de semana en las
concentraciones y en la evolución. Por último, cabe decir que las variaciones en
ambos puntos son similares y más regulares que en el caso del monóxido de carbono,
lo que apunta a un origen común de estos contaminantes en la atmósfera.
0
10
20
30
40
50
60
70
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
Figura 4.10. Evolución media horaria de las concentraciones de óxido nítrico (arriba) y
dióxido de nitrógeno (abajo) a lo largo del ciclo semanal en San Roque (Centro) y Tavira
(Móvil).
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
18
El caso del ozono, como contaminante que se forma en la atmósfera, ilustra la
gran homogeneidad de sus concentraciones en amplias áreas, como se puede
apreciar en la Figura 4.11. Los datos obtenidos en San Roque son prácticamente
iguales a los registrados en Tavira.
0
20
40
60
80
100
120
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
Figura 4.11. Evolución media horaria de las concentraciones de ozono a lo largo del ciclo
semanal en San Roque (Centro) y Tavira (Móvil).
Las partículas en suspensión, medidas como PM10 (Figura 4.12), presentan un
comportamiento irregular, sobre todo en el punto de Tavira, donde se pueden ver
máximos a las 4h, 8h, 9h, 10h, incluso a las 0h. En San Roque la evolución es más
homogénea, con máximos entre las 7h y 9h. Durante el fin de semana las
concentraciones disminuyen y no se observan máximos intensos.
En este caso de las PM10 también se aprecia una similitud en las evoluciones en
ambos puntos, aunque menos marcada que con los óxidos de nitrógeno.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
19
0
20
40
60
80
100
120
140
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
Figura 4.12. Evolución media horaria de las concentraciones de PM10 a lo largo del ciclo
semanal en San Roque (Centro) y Tavira (Móvil).
El dióxido de azufre (Figura 4.13) muestra evoluciones diferentes en uno y otro
punto. En San Roque se produce un máximo los días laborables sobre las 7h y las
concentraciones disminuyen rápidamente, mientras que en Tavira el máximo se
produce más tarde, entre las 8h y las 12h, y las concentraciones van disminuyendo
más lentamente. Las diferencias entre uno y otro punto apuntan a la incidencia de
fuentes distintas de emisión de este contaminante.
2
4
6
8
10
12
0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20
CentroMóvil
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
Figura 4.13. Evolución media horaria de las concentraciones de dióxido de azufre a lo
largo del ciclo semanal en San Roque (Centro) y Tavira (Móvil).
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
20
Si se evalúan conjuntamente todas estas evoluciones se puede apreciar la
particularidad de que, en el punto de San Roque, el máximo matinal de los
contaminantes primarios que se produce los lunes es menos intenso en comparación
con los del resto de días laborables. Esta área se ha revelado como un entorno de
características más urbanas que el de Tavira.
Por otra parte, se ha realizado una comparación de las concentraciones medias
de los contaminantes obtenidas en ambos puntos y con los niveles detectados en la
cabina de San Roque en el mismo periodo del año anterior así como con dos áreas
típicas urbanas. Los valores obtenidos se representan en la Figura 4.14.
0
10
20
30
40
50
60
70200
400
600
CO NO NO2
O3
PM10
PM2,5
SO2
San Roque 2006
Tavira 2006
San Roque 2005
Urbano1
Urbano2
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Figura 4.14. Comparación de los valores medios (µg/m3) obtenidos en la campaña de
muestreo en las cabinas de San Roque y Tavira con los recogidos en el mismo periodo en San
Roque y en otras áreas urbanas. Nótese que la escala se corta en 75 µg/m3 y a partir de 200
µg/m3 es logarítmica.
Se puede comprobar que, por una parte, todos los contaminantes, a excepción
del ozono, presentan concentraciones ligeramente superiores en San Roque que en
Tavira y ademas, los niveles en San Roque respecto a 2005 son similares. Sin
embargo, hay que prestar atención a las partículas en suspensión, ya que el año
anterior se superó el límite establecido por la legislación, y en el periodo de estudio el
valor medio de las PM10 es mayor que el del año pasado.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
21
La combinación de los datos de contaminantes con las variables meteorológicas
medidas por las cabinas ha permitido la evaluación de los niveles medios para cada
dirección de viento. En las siguientes figuras se muestran las distribuciones obtenidas.
0100200300400500600700
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
CO San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
5
10
15
20
25
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
NO San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
10
20
30
40
50
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
NO2 San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
20
40
60
80
100
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
O3 San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
10
20
30
40
50
60
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
PM10
San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
012345678
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
SO2 San Roque
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Figura 4.15. Concentraciones medias de los contaminantes obtenidas en San Roque
para cada dirección del viento.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
22
0
100
200
300
400
500
600
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
CO Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
5
10
15
20
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
NO Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
0
5
10
15
20
25
30
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
NO2 Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
01020304050607080
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
O3Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
05
10152025303540
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
PM10
Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
01234567
022,5
45
67,5
90
112,5
135
157,5180
202,5
225
247,5
337,5
SO2 Tavira
Con
cent
raci
ón (µg
/m3 )
Figura 4.16. Concentraciones medias de los contaminantes obtenidas en Tavira para
cada dirección del viento.
A la vista de las figuras se puede resaltar dos aspectos. Por un lado, en el punto
de San Roque se aprecia un similitud en las distribuciones de monóxido de carbono
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
23
(CO), óxido nítrico (NO) y PM10, con máximos en 0º (N), 45º (NE), 112,5º-135º (ESE-
SE), y 202,5º (SSO). Las fuentes de estos contaminantes parecen estar relacionadas,
y se pueden atribuir a tráfico y a las emisiones propias del núcleo urbano, a excepción
de la procedente del sector ESE-SE, donde se detecta un aumento del dióxido de
azufre (SO2), contaminante asociado a emisiones de fuentes industriales.
El ozono (O3), contaminante de origen secundario, presenta valores máximos en
el sector N-E.
Por otro lado, en el punto de Tavira, destaca un máximo en la dirección 202,5º
(SSO) de monóxido de carbono, PM10 y dióxido de azufre, lo que situaría una fuente
común de estos contaminantes en dicha dirección. Se aprecia un máximo en 90º (E)
de los óxidos de nitrógeno.
En cuanto al ozono, sus valores son superiores con vientos procedentes del
sector norte.
Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en muestras de aire
24
5. Conclusiones El estudio intensivo llevado a cabo en los aerosoles de Durango a lo largo de 15
días ha revelado la incidencia de fuentes de partículas y metales en el área evaluada.
Dada la corta duración del muestreo no se pueden extraer conclusiones muy
significativas, sin embargo, a continuación se indican las siguientes tendencias, que
habría que confirmar en un estudio más prolongado.
- Las concentraciones de partículas en el área de Aramotz son mayores que las
registradas en el centro urbano y en la zona de Tavira. Los niveles de PM10 en
San Roque son superiores a los recogidos en el mismo periodo del año 2005,
en el que se superó el valor límite legal.
- Existen aportes de partículas, que afectan de manera similar a la atmósfera de
las zonas del municipio examinadas (Tavira, Aramotz y San Roque).
- La variabilidad de las concentraciones de los metales analizados en los puntos
de Tavira y Aramotz indica que las dos áreas estudiadas se encuentran
influenciadas por focos distintos de emisión de estos contaminantes.
- Se han detectado aportes de monóxido de carbono y PM10 adicionales a los
que se pueden encontrar en un área urbana típica.
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