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CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
As Pontes, Noviembre 2013
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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INDICE
1. INTRODUCCIÓN 3
2. OBJETIVOS 6
3. LEGISLACIÓN 8
4. PARTE EXPERIMENTAL 11
5. RESULTADOS 18
5.1 Estación B1 Magdalena 18
5.2 Estación B2 Louseiras 26
5.3 Estación F2 Fraga Redonda 34
6. COMPARATIVA CON DATOS HISTÓRICOS 41
7. VALIDACIÓN METODOLOGÍAS. RESULTADOS DE EJERCICIOS DE
INTERCOMPARACIÓN
8. CONCLUSIONES 48
ANEXO I: INFORME DE DETERMINACIONES ANALITICAS DE HIDROCARBUROS AROMÁTICOS
POLICÍCLICOS EN MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
1.- INTRODUCCIÓN
a Unidad de Producción Térmica de As Pontes constituye uno de los centros
productivos de Endesa Generación S.A. en la Península Ibérica. Se sitúa en el
municipio de As Pontes , al norte de la provincia de A Coruña.
La Unidad fue originalmente diseñada y construida para hacer uso racional de los
lignitos extraídos de la Mina a cielo abierto situada en las proximidades. Este
combustible se caracterizaba por tener altos contenidos en azufre y humedad y un
poder calorífico pobre.
En el año 1993 se inició un proceso de transformación de la Central, con objeto de
utilizar, con la máxima eficiencia, mezclas de lignito local con carbones subbituminosos
de importación caracterizados por sus bajos contenidos en azufre y cenizas. El objetivo
básico de esta transformación fue cumplir compromisos previamente establecidos con
las Administraciones Central y Autonómica en cuanto a la reducción de las emisiones
de dióxido de azufre.
Posteriormente, en el periodo 2005-2008 Endesa Generación ha realizado la
adaptación sucesiva de los grupos generadores de la U.P.T As Pontes para consumir,
como combustible principal, exclusivamente carbón subbituminoso de importación.
La UPT As Pontes dispone para efectuar tanto el control de las emisiones a la atmósfera
como de las inmisiones en su entorno, de un Sistema de Seguimiento y Control de la
Calidad Atmosférica, formado actualmente por los siguientes elementos:
Sistema de Control de Emisiones.
Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica.
Estación Meteorológica.
Unidad Central de adquisición de datos y gestión de la información.
Sistema de predicción estadística de calidad del aire ambiente.
La Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica está constituida por una serie
de estaciones de automáticas distribuidas alrededor de la Central Térmica, de modo
que abarcan un radio de aproximadamente 30 km.
L
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4
Los objetivos fundamentales de la Red son los siguientes:
Vigilar el grado de cumplimiento de la legislación vigente en cuanto a
niveles de concentración de contaminantes atmosféricos admisibles a
nivel de suelo.
Alertar de episodios puntuales de alteración de la calidad del aire que
pueden aparecer en condiciones meteorológicas adversas para el
proceso de difusión del penacho.
Proporcionar información básica para los programas de Control
Suplementario de la Contaminación Atmosférica implantados en la UPT
As Pontes.
Todas las estaciones de calidad de aire poseen analizadores de dióxido de azufre y
óxidos de nitrógeno; además, algunas de ellas están dotadas también de medidores
de partículas PM10 y/o PM2.5, analizadores de ozono y analizadores de monóxido de
carbono.
Por otra parte, algunas de ellas también disponen de sensores de dirección y
velocidad de viento y temperatura.
Utilizando la infraestructura existente en la Red de Vigilancia, se han realizado
campañas de caracterización de elementos y compuestos traza según la
metodología establecida en la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011.
Este informe resume los resultados alcanzados.
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2.- OBJETIVOS
Se ha realizado una campaña de caracterización de elementos y compuestos traza
en aire ambiente en tres de las siete estaciones que forman parte de la Red de
Vigilancia y Calidad de Aire.
Los objetivos previstos son los siguientes:
Determinar analíticamente las concentraciones de metales pesados y
Benzo(a)pireno en aire ambiente según la metodología establecida en
la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011 de 28 de
febrero, relativo a la mejora de la calidad de aire.
Verificar si las concentraciones de metales y Benzo(a)pireno en las
partículas atmosféricas están por debajo de los umbrales de evaluación
establecidos en la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011.
Responder al compromiso adquirido con el Laboratorio de Medio
Ambiente de Galicia sobre Caracterización de partículas en aire
ambiente en el entorno de la UPT As Pontes.
El estudio de caracterización se ha efectuado con la colaboración de la Universidad
da Coruña, (Departamento de Química Analítica) realizando las actividades analíticas
en las instalaciones de Endesa As Pontes o en el Instituto Universitario de Medio
Ambiente.
Las estaciones donde se realizaron las campañas de medida fueron las siguientes:
ESTACIÓN TIPO B-1 (Magdalena) Estación Suburbana
B-2 (Louseiras) Estación Rural
F-2 ( Fraga Redonda) Estación Rural
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B-1 MAGDALENA
B-2 LOUSEIRAS
F-2 FRAGA REDONDA
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3. LEGISLACIÓN
La Directiva 2008/50/CE y el Real Decreto 102/2011 establecen los valores límites para
las concentraciones de partículas en suspensión en aire ambiente de un tamaño
inferior a 10 µm (PM10).Los límites son:
Periodo de promedio Valor Límite ( µg/m3)
Valor Límite diario para
la protección de la salud
humana
24 horas 50 que no podrá
superarse en 35 veces al
año
Valor Límite anual para
la protección de la salud
humana
1 año 40
Por otra parte, la Directiva 2004/107/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 15
diciembre de 2004 relativa al arsénico, el cadmio, el mercurio el níquel y los
hidrocarburos aromáticos policíclicos en aire ambiente, establece los valores objetivos
para cada uno de ellos.
La Directiva 2008/50/CE ha sido traspuesta a la legislación española mediante el Real
Decreto 102/2011 de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire. En él se
disponen los valores objetivo para el arsénico, cadmio, níquel y benzo(a)pireno.
CONTAMINANTE VALOR OBJETIVO
Arsénico 6 ng/m3
Cadmio 5 ng/m3
Niquel 20 ng/m3
Benzo(a)pireno 1 ng/m3
El valor objetivo es referente al contenido total de la fracción PM10 como promedio de
un año.
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El Real Decreto 102/2011 también fija Valores Límite del Plomo, con la fracción total
PM10, para la protección de la salud.
CONTAMINANTE VALOR LIMITE
Plomo 0.5 µg/m3
Tanto el Real Decreto 102/2011 como la Directiva 2004/107/CE en su Anexo II se refiere
a los requisitos de evaluación de las concentraciones de arsénico, cadmio, níquel y
benzo(a)pireno en aire ambiente en una zona o aglomeración y establece los
siguientes umbrales superior e inferior de evaluación que se aplicarán:
Arsénico Cadmio Níquel Bap
Umbral
superior de
evaluación en
porcentaje de
valor objetivo
60%
(3.6 ng/m3)
60%
(3 ng/m3)
70%
(14 ng/m3)
60%
(0.6 ng/m3)
Umbral inferior
de evaluación
en porcentaje
de valor
objetivo
40%
(2.4 ng/m3)
40%
(2 ng/m3)
50%
(10 ng/m3)
40%
(0.4 ng/m3)
Los umbrales superior e inferior de la concentración de plomo viene descrito en el Real
Decreto 102/2011 y sus valores son:
Plomo
Umbral superior de evaluación 70% del valor límite (0.35 µg/m3)
Umbral inferior de evaluación 50% del valor límite (0.25 µg/m3)
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Por otro lado, en el Real Decreto describe los métodos de referencia que se deben
usar para los análisis de cada elemento.
MÉTODO DE REFERENCIA PARA EL MUESTREO Y ANÁLISIS DE ARSÉNICO, CADMIO Y
NÍQUEL EN AIRE AMBIENTE
El método de referencia para la toma de muestras y posterior análisis se ha basado en
la norma UNE 14902:2006 que describe el método normalizado par la medida de
arsénico, cadmio, níquel y plomo en aire ambiente en la fracción PM10 de la materia
particulada en suspensión.
MÉTODO DE REFERENCIA PARA EL MUESTREO Y ANÁLISIS DE BENZO(A)PIRENO EN AIRE
AMBIENTE
En la norma UNE-EN 15549:2008 de calidad de aire se describe el método normalizado
para la medición de la concentración de benzo(a)pireno en aire ambiente.
El método se divide en dos partes principales: la primera es el muestreo en campo y la
segunda es el análisis en el laboratorio. Durante el muestreo, se captan partículas en
un filtro mediante muestreo de un volumen medido de aire por medio de un captador
equivalente a uno de los descritos en la Norma EN 12341.
El tiempo de muestreo es de 24h. El filtro se lleva al laboratorio y se extrae el BaP
utilizando un disolvente orgánico. La disolución restante se analiza por HPLC/DFL o
CG/EM.
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4.- PARTE EXPERIMENTAL
Puntos de muestreo
El estudio de caracterización se ha realizado en tres de las siete estaciones que
completan la Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica, y son las
siguientes:
B2
B8
B1
C9
F8
F2
G5
MET
Control de Emisión
Meteorología
Control de Inmisión
U.P.T. As Pontes
Salas de Control
U.P.T. Fases I-II C.T. CC
Medioambiente U.P.T.
Xunta de Galicia
Informes
DIRECCIÓN,
%HR,
PRESIÓN,
VELOCIDAD,
TEMPERATURA,
RADIACIÓN SOLAR,
PRECIPITACIÓN.
SO2, NOX, O3, CO,
PARTÍCULAS,
DIRECCIÓN,
VELOCIDAD
TEMPERATURA.
RED DE SEGUIMIENTO Y CONTROL AMBIENTALESCALA 1:200.000
U.P.T. Endesa As Pontes
COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LAS
ESTACIONES:
B1MAGDALENA
B2LOUSEIRAS
B6CORUXEIRAS
B8MARRAXÓN
C9MOURENCE
F2
FRAGA REDONDA
F4TABOADA
F8MACIÑEIRA
G2VILANOVA
NºNOMBRE
LONGITUD LATITUD
G5A CABANA
EUME
META MOURELA
7º 50’ 53” W 43º 27’ 14” N
7º 44’ 10” W 43º 32’ 05” N
7º 39’ 03” W 43º 29’ 25” N
7º 41’ 31” W 43º 18’ 53” N
7º 50’ 24” W 43º 28’ 15” N
7º 59’ 20” W 43º 24’ 20” N
8º 05’ 51” W 43º 24’ 03” N
8º 01’ 55” W 43º 33’ 17” N
7º 55’ 05” W 43º 26’ 43” N
8º 15’ 01” W 43º 29’ 34” N
7º 51’ 22” W 43º 25’ 53” N
8º 02’ 34” W 43º 24’ 13” N
SO2, NOX, O2,
PARTÍCULAS,
TEMPERATURA,
CAUDAL GASES.
ENERO 2011
ER-0068/1998 GA-2000/0152
Estación de Calidad del Aire
Estación Meteorológica
Central Térmica
C.T. Ciclo CombinadoInformes
B2
B8
B1
C9
F8
F2
G5
MET
Control de Emisión
Meteorología
Control de Inmisión
U.P.T. As Pontes
Salas de Control
U.P.T. Fases I-II C.T. CC
Medioambiente U.P.T.
Xunta de Galicia
Informes
DIRECCIÓN,
%HR,
PRESIÓN,
VELOCIDAD,
TEMPERATURA,
RADIACIÓN SOLAR,
PRECIPITACIÓN.
SO2, NOX, O3, CO,
PARTÍCULAS,
DIRECCIÓN,
VELOCIDAD
TEMPERATURA.
RED DE SEGUIMIENTO Y CONTROL AMBIENTALESCALA 1:200.000
U.P.T. Endesa As Pontes
COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LAS
ESTACIONES:
B1MAGDALENA
B2LOUSEIRAS
B6CORUXEIRAS
B8MARRAXÓN
C9MOURENCE
F2
FRAGA REDONDA
F4TABOADA
F8MACIÑEIRA
G2VILANOVA
NºNOMBRE
LONGITUD LATITUD
G5A CABANA
EUME
META MOURELA
7º 50’ 53” W 43º 27’ 14” N
7º 44’ 10” W 43º 32’ 05” N
7º 39’ 03” W 43º 29’ 25” N
7º 41’ 31” W 43º 18’ 53” N
7º 50’ 24” W 43º 28’ 15” N
7º 59’ 20” W 43º 24’ 20” N
8º 05’ 51” W 43º 24’ 03” N
8º 01’ 55” W 43º 33’ 17” N
7º 55’ 05” W 43º 26’ 43” N
8º 15’ 01” W 43º 29’ 34” N
7º 51’ 22” W 43º 25’ 53” N
8º 02’ 34” W 43º 24’ 13” N
SO2, NOX, O2,
PARTÍCULAS,
TEMPERATURA,
CAUDAL GASES.
ENERO 2011
ER-0068/1998 GA-2000/0152
Estación de Calidad del Aire
Estación Meteorológica
Central Térmica
C.T. Ciclo CombinadoInformes
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B-1 (Magdalena): Estación Suburbana, dentro del Casco Urbano de As Pontes
B-2 (Louseiras): Estación rural, dentro del Parque Eólico “Muras”.
F-2 (Fraga Redonda): Estación rural, en el Parque Natural de las Fragas del Eume.
Las tres estaciones disponen de un Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80 con
cabezal de corte PM10
Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80
Por otra parte, las tres estaciones poseen los siguientes sistemas automáticos de
medida:
Estación/Equipo SO2 NOx Ozono Teom(PM10) Grimm(PM10) Digitel(PM10) PM2.5 CO
B1 √ √ √ √ √ √ √ √
B2 √ √ √ √ √
F2 √ √ √ √ √ √ √
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Procedimiento experimental
En primer lugar, se realizó un muestreo de 15 días, obteniendo muestras diarias. El
Captador de Alto Volumen Digitel posee un carrusel de filtros con una autonomía
máxima de 15 filtros. Se realizaron en las tres estaciones previamente mencionadas. Los
equipos y materiales usados han sido:
Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80 con cabezal PM10
Filtros circulares de microfibra de cuarzo Albet de 15 cm de diámetro
Horno mufla Naberthem modelo P-320
Balanza analítica Sartorius modelo CP-123S (com precisión 0.0001g)
Desecador
Previamente al muestreo se realiza una calibración del sistema de regulación y
medida de caudal con un equipo auxiliar trazado frente a un patrón ENAC.
Después del muestreo, el material usado en la extracción de los metales es el
siguiente:
Material de uso diario en laboratorio
Digitubes de 50ml
Microondas Millestone Ethos One
HCl(37%) Suprapur
HNO3 Suprapur
Foto 1: Microondas Millestone Ethos One
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Foto 2: Vasos microondas
Para la determinación analítica de la concentración de metales presentes mediante
métodos de referencia se usan los siguientes equipos:
ICP-OES
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Absorption Spectrometer (GFAA)
El muestreo se realizó entre las fechas:
13-07-2012/26-07-2012
Previamente al muestreo los filtros se calcinan en la mufla a 300 ºC y posterior
estabilización en desecador durante 48 horas.
Pasado este tiempo se pesa cada uno de ellos en la balanza Sartorius.
Finalizado el muestreo en el Captador de Alto Volumen, se llevan al laboratorio los
filtros y se dejan un mínimo de 48 horas en el desecador. Después de estas horas se
vuelven a pesar los filtros. Si no estabilizan correctamente se dejarían unas 12 horas
más en el desecador hasta su total estabilización.
El siguiente paso que se debe realizar, es cortar los filtros en trozos e introducirlos en su
digitube correspondiente. (Se identificará cada uno de ellos para evitar confusiones).
Para la determinación analítica en la fase particulada es necesario llevar a cabo una
digestión de las muestras en medio ácido. La digestión se realiza en un microondas
Millestone Ethos One con 10 vasos. En cada uno de los vasos se introduce un filtro de
muestreo troceado al que se le añaden 20 ml de agua regia(1:3 HNO3/HCl) . El mismo
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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proceso se realiza para los filtros blancos de muestreo en cada una de las estaciones.
Además, para comprobar la ausencia de contaminación en los reactivos, se añaden
20 ml de agua regia a uno de los vasos al que se denomina “Blanco de reactivo” y se
trata como al resto de las muestras. A continuación se muestra el programa de
temperatura que se aplica para la digestión de las muestras.
TIEMPO TEMPERATURA
0 21
20 190
35 190
125 21
RAMPA DE TEMPERATURA
A continuación se realiza la etapa de filtración:
En primer lugar, se pasan las muestras por un filtro de una micra y después por uno de
0.45 micras. Cada filtración tiene una duración media de 10 minutos
aproximadamente.
El último paso deja preparadas las muestras para su posterior análisis en espectrometría
de masa ICP, donde se analizarán Plomo, Cobre y Níquel mientras que Arsénico y
0
50
100
150
200
020
35125
Tem
pe
ratu
ra
Tiempo
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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Cadmio se analizarán mediante espectrometría de absorción atómica con cámara de
grafito.
Extracción de benzo(a)pireno
Se realiza la extracción en microondas con hexano/acetona 1:1 a 105ºC durante 10
minutos.
Posteriormente se filtran los extractos y se concentran hasta una gota en rotovapor y
en corriente de nitrógeno a sequedad según la norma, para el análisis por GC-MS .Los
extractos secos se redisuelven en una disolución de perileno-d12 para su análisis por
GC-MS.
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5.- RESULTADOS
5.1.- Estación B-1 MAGDALENA
A continuación se presentan las concentraciones de todos los contaminantes presentes
en la estación, medidos por los equipos automáticos durante el periodo de muestreo:
0
20
40
60
80
100
120
Co
nce
ntr
ació
n(µ
g/m
3 )
SO2
NOX
PARTICULAS
O3
Estación B1 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
13-jul 3 2 17 107
14-jul 3 3 18 93
15-jul 3 3 21 112
16-jul 3 4 18 104
17-jul 3 18 74
18-jul 3 3 15 85
19-jul 8 21 80
20-jul 3 10 23 71
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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Estación B1 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
21-jul 4 8 18 70
22-jul 4 12 14 58
23-jul 3 7 7 45
24-jul 3 6 8 42
25-jul 3 7 8 44
26-jul 3 5 8 21
MEDIA 3 6 15 72
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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A continuación se expondrán los datos referentes a los vientos predominantes en este
periodo, para así poder ver una posible influencia de los mismos en la causa del
aumento de la concentración de partículas en determinados días.
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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A continuación se presentan los resultados obtenidos para las concentraciones diarias
de metales pesados en partículas PM10. Los valores se muestran en ng/m3 de acuerdo
con la Directiva 2004/107/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 15 de
diciembre de 2004 relativa al arsénico, cadmio, mercurio, níquel e hidrocarburos
aromáticos policíclicos en aire ambiente y al Real Decreto 102/2011 , de 28 de enero,
relativo a la mejora de la calidad del aire.
(*)Valores por debajo del límite de detección
(ng/m3)
B-1 Cd Pb Cu Ni As B(a)P
13-jul 0,024 2,38 1,89 0,39 0,109 0,061(*)
14-jul 0,030 1,87 1,98 0,25 0,084 0,061(*)
15-jul 0,047 2,61 2,65 0,28 0,117 0,065
16-jul 0,032 2,21 1,76 0,48 0,096 0,061(*)
17-jul 0,037 1,74 1,13 1,12 0,085 0,061(*)
18-jul 0,037 1,78 1,32 0,71 0,084 0,061(*)
19-jul 0,081 2,92 1,88 3,03 0,140 0,105
20-jul 0,065 2,73 1,82 5,92 0,130 0,102
21-jul 0,046 1,94 1,07 3,37 0,109 0,061(*)
22-jul 0,040 1,38 1,20 4,08 0,041 0,061(*)
23-jul 0,024 0,88 0,68 2,15 0,046 0,061(*)
24-jul 0,011(*) 0,58 0,69 1,42 0,046 0,061(*)
25-jul 0,011(*) 0,79 0,46 1,47 0,032 0,07
26-jul 0,026 3,03 0,44(*) 2,62 0,066 0,061(*)
Media 0,037 1,92 1,36 1,95 0,085 0,068
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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Se puede observar en la tabla que todas las concentraciones de cada uno de los
filtros son muy inferiores a los valores objetivo descritos en el Real Decreto 102/2011 de
28 de enero y al valor límite y los umbrales de evaluación en el caso de las
concentraciones de Plomo.
Un análisis más en detalle deja ver que la mayor concentración de todos los elementos
analizados fue el níquel con una concentración de 5.9240 ng/m3 el día 20/07.
En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos
contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de
evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las
concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales
pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica
disponible (2009 – 2013).
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
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CONCENTRACIÓN METALES B-1 MAGDALENA
0
5
10
15
20
25
30
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Conc
etra
ción
par
tícu
las(
µg/
m3)
Co
nce
trac
ión
me
tale
s(n
g/m
3)
Muestras
Cd (ng/m3)
Pb (ng/m3)
Cu(ng/m3)
Ni(ng/m3)
As(ng/m3)
B(a)p ng/m3
Partículas (µg/m3)
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
23
B-1 Magdalena
0,005
0,025
0,045
0,065
0,085
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 5 ng/m3
USE: 3 ng/m3
UIE: 2 ng/m3
LD:0,16
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 500 ng/m3
USE: 350 ng/m3
UIE: 250 ng/m3
LD:3,76
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
LD:2,68
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 20 ng/m3
UIE: 10 ng/m3
USE: 14 ng/m3
LD:3,3
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 6 ng/m3
UIE: 2,4 ng/m3
USE: 3,6 ng/m3
LD:0,071
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 1 ng/m3
UIE: 0,4 ng/m3
USE: 0,6 ng/m3
LD:0,061
LD:0,071
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
24
5.2.- Estación B-2 LOUSEIRAS
A continuación se presentan los datos de los analizadores en continuo de la estación
B-2 durante los 14 días de muestreo:
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Co
nce
ntr
ació
n (
µg/
m3
)
O3
PARTÍCULAS
NOX
SO2
Estación B2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
13/07/13 3 2 15 115
14/07/13 3 2 18 117
15/07/13 3 2 19 123
16/07/13 3 2 21 116
17/07/13 4 2 17 95
18/07/13 3 2 19 113
19/07/13 5 4 22 122
20/07/13 4 2 25 110
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
25
Estación B2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
21/07/13 3 3 17 98
22/07/13 3 4 15 75
23/07/12 6 5 10 73
24/07/13 5 5 10 59
25/07/13 3 4 8 59
26/07/13 5 6 7 62
MEDIA 4 3 16 96
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
26
A continuación se expone la rosa de los vientos del periodo de análisis en la estación:
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
27
A continuación se presentan los datos de concentración de metales analizados en el
periodo del muestreo en la estación B-2 Louseiras.
(ng/m3)
B-2 Cd Pb Cu Ni As B(a)P
13/07/13 0,057 1,34 1,42 1,41 0,044 0,061(*)
14/07/13 0,011 0,33 0,71 0,27 0,005(*) 0,061(*)
15/07/13 0,031 1,36 2,81 0,56 0,061 0,061(*)
16/07/13 0,029 1,48 1,60 0,23 0,043 0,098
17/07/13 0,033 1,68 1,51 1,03 0,083 0,081
18/07/13 0,028 0,99 0,87 1,87 0,076 0,061(*)
19/07/13 0,027 1,31 1,19 1,12 0,064 0,061(*)
20/07/13 0,051 2,67 1,88 1,66 0,095 0,12
21/07/13 0,053 2,93 1,78 2,56 0,094 0,121
22/07/13 0,039 1,13 1,01 1,60 0,074 0,061(*)
23/07/12 0,032 0,65 0,76 1,27 0,127 0,061(*)
24/07/13 0,011(*) 0,27(*) 0,34 0,93 0,069 0,061(*)
25/07/13 0,011(*) 0,27(*) 0,38 0,75 0,070 0,061(*)
26/07/13 0,023 0,53 0,38 1,06 0,092 0,061(*)
MEDIA 0,031 1,21 1,19 1,17 0,071 0,074
(*)Valores por debajo del límite de detección
En general, se observa que todas las concentraciones de los metales analizados están
por debajo de los objetivos y umbrales establecidos por la legislación vigente.
En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos
contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de
evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
28
concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales
pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica
disponible (2009 – 2012).
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
29
CONCENTRACIÓN METALES B-2
0
5
10
15
20
25
30
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Conc
entr
ació
n pa
rtíc
ulas
(µ
g/m
3 )
Cd (ng/m3)
Cu(ng/m3)
Ni(ng/m3)
As(ng/m3)
B(a)p ng/m3
Pb (ng/m3)
Partículas(µg/m3)
Muestras
Conc
entr
ació
nm
etal
es (n
g/m
3 )
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
30
B-2 Louseiras
0,000
0,010
0,020
0,030
0,040
0,050
0,060
0,070
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 5 ng/m3
UIE: 2 ng/m3
USE: 3 ng/m3
LD:0,091
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor límite: 500 ng/m3
USE: 250 ng/m3
USE: 350 ng/m3
LD:3,76
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
LD:2,68
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 20 ng/m3
USE: 10 ng/m3
USE: 14 ng/m3
LD:3,3
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 6 ng/m3
USE: 2,4 ng/m3
USE: 3,6 ng/m3
LD:0,071
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 1 ng/m3
USE: 0,4 ng/m3
USE: 0,6 ng/m3
LD:0,061
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
31
5.3.- Estación F-2 FRAGA REDONDA
A continuación se presentan los datos de los analizadores en continuo de la estación
F-2 durante los 14 días de muestreo.
0
20
40
60
80
100
120
140
Co
nce
ntr
ació
n(µ
g/m
3 )
SO2
NOX
PARTICULAS
O3
Estación F2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
13/07/2013 5 6 20 112
14/07/2013 8 10 19 104
15/07/2013 5 6 20 117
16/07/2013 8 10 21 112
17/07/2013 7 9 20 98
18/07/2013 4 5 20 110
19/07/2013 3 6 26 108
20/07/2013 3 5 16 73
21/07/13 3 4 14 71
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
32
Estación F2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)
22/07/13 3 6 16 76
23/07/13 3 5 9 60
24/07/13 3 5 10 54
25/07/13 3 5 10 53
26/07/13 4 4 7 42
MEDIA 4 6 16 85
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
33
A continuación se expone la rosa de los vientos del periodo de análisis en la estación:
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
34
A continuación se presentan los datos de concentración de metales analizados en el
periodo del muestreo en la estación F-2 Fraga Redonda:
(ng/m3)
F-2 Cd Pb Cu Ni As B(a)P
13/07/2013 0,011(*) 1,27 0,98 0,47 0,196 0,061(*)
14/07/2013 0,011(*) 1,29 1,24 0,95 0,143 0,061(*)
15/07/2013 0,011(*) 1,58 1,24 0,40 0,144 0,061(*)
16/07/2013 0,011(*) 1,34 0,98 0,53 0,150 0,061(*)
17/07/2013 0,012(*) 1,26 0,76 1,01 0,184 0,061(*)
18/07/2013 0,011(*) 1,14 0,71 0,66 0,148 0,061(*)
19/07/2013 0,011(*) 1,55 1,14 2,10 0,190 0,061(*)
20/07/2013 0,011(*) 0,60 0,42 1,97 0,124 0,061(*)
21/07/2013 0,011(*) 0,81 0,38 1,13 0,131 0,061(*)
22/07/2013 0,011(*) 0,76 0,48 1,59 0,125 0,061(*)
23/07/2013 0,011(*) 0,26 0,35 0,88 0,059 0,061(*)
24/07/2013 0,011(*) 0,30 0,41 0,63 0,065 0,061(*)
25/07/2013 0,011(*) 0,26(*) 0,45 0,92 0,036 0,061(*)
MEDIA 0,011 0,96 0,73 1,02 0,131 0,061
(*)Valor por debajo del límite de detección
En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos
contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de
evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las
concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales
pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica
disponible ( 2009 – 2013).
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
35
CONCENTRACIÓN METALES F-2 FRAGA REDONDA
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Conc
entr
ació
n pa
rtíc
ulas
(µ
g/m
3 )
Cd (ng/m3)
Cu(ng/m3)
Ni(ng/m3)
As(ng/m3)
B(a)p ng/m3
Pb (ng/m3)
Partículas (µg/m3)
Filtros
Conc
entr
ació
n m
etal
es(n
g/m
3 )
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
36
F-2 Fraga Redonda
0,000
0,020
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 5 ng/m3
USE: 3 ng/m3
UIE: 2 ng/m3
LD:0,16
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 500 ng/m3
USE: 350 ng/m3
UIE: 250 ng/m3
LD:3,76
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
LD:2,68
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 20 ng/m3
UIE: 10 ng/m3
USE: 14 ng/m3
LD:3,3
0,000
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 6 ng/m3
UIE: 2,4 ng/m3
USE: 3,6 ng/m3
LD:0,071
0,001
0,051
0,101
0,151
0,201
0,251
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Muestras
Valor objetivo: 1 ng/m3
UIE: 0,4 ng/m3
USE: 0,6 ng/m3
LD:0,061
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
37
6.- COMPARATIVA CON DATOS HISTÓRICOS
En el período 2009 - 2012 se realizaron campañas de caracterización de metales traza
en aire ambiente en estaciones de la Red de Vigilancia de Calidad de Aire de la UPT As
Pontes. Se han elaborado los correspondientes informes anuales con objeto de
documentar los resultados alcanzados.
La campaña realizada en el 2009 en la estación B1 Magdalena fue una actividad
centrada en la validación de metodología de muestreo y análisis.
A continuación se expone una tabla resumen con las concentraciones de los metales
que se encontraron en este estudio:
AÑO 2009
En el año 2010, 2011 y 2012 las campañas se realizaron en tres estaciones de la Red de
Vigilancia: B1 Magdalena, B2 Louseiras y F2 Fraga Redonda.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:
AÑO 2010
B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)
Máxima 17 0.093 3.09 0.61 1.17 0.068
Media 10 0.029 0.71 0.27 0.69 0.029
Mínima 7 0.006 0.25 0.23 0.36 0.005
B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)
Máxima 13 0.034 2.88 1.67 0.78 0.069
Media 9 0.011 0.64 0.58 0.41 0.042
Mínima 5 0.006 0.25 0.23 0.15 0.016
F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)
Máxima 17 0.030 2.48 1.05 0.90 0.143
Media 10 0.013 0.67 0.42 0.39 0.055
Mínima 7 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005
B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)
Máxima 22 1,050 57.55 3.09 6.21 0.970
Media 10 0.134 4.49 0.94 1.98 0.570
Mínima 7 0.010 0.22 0.08 0.73 0.060
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
38
AÑO 2011
AÑO 2012
B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 31 0.108 22.41 0.82 1.28 0.330 0.144
Media 13 0.026 1.50 0.60 0.50 0.120 0.069
Mínima 3 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005 0.029
B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 39 0.093 2.98 1.40 0.87 0.663 0.141
Media 12 0.023 0.72 0.38 0.28 0.278 0.054
Mínima 4 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005 0.001
F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 48 0.069 2.25 1.29 1.04 0.270 0.209
Media 14 0.020 0.72 0.61 0.45 0.050 0.066
Mínima 6 0.006 0.27 0.25 0.19 0.005 0.032
B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 37 0.006 0.63 6.86 1.45 0.100 0.729
Media 14 0.006 0.18 1.29 0.39 0.023 0.220
Mínima 5 0.006 0.01 0.24 0.18 0.005 0.061
B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 22 0.122 1.98 1.85 3.05 0.219 0.219
Media 11 0.041 0.55 0.58 0.80 0.055 0.118
Mínima 6 0.006 0.07 0.23 0.19 0.005 0.030
F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 25 0.113 1.52 2.46 2.67 0.175 0.145
Media 14 0.034 0.57 0.89 0.86 0.047 0.064
Mínima 7 0.007 0.02 0.20 0.24 0.005 0.061
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
39
AÑO 2013
A continuación se comparan gráficamente los resultados de cada campaña con los
valores límites, objetivos y umbrales establecidos en la legislación vigente.
B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 25 0.057 2.93 2.56 2.81 0.127 0.121
Media 16 0.031 1.21 1.17 1.19 0.071 0.074
Mínima 7 0.011 0.27 0.27 0.34 0.005 0.061
F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 26 0.011 1.58 2.10 1.24 0.196 0.061
Media 16 0.011 0.96 0.40 0.73 0.131 0.061
Mínima 7 0.011 0.26 1.02 0.35 0.036 0.061
B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)
Máxima 23 0.081 3.03 5.92 2.65 0.141 0.105
Media 15 0.037 0.92 1.95 1.36 0.085 0.068
Mínima 7 0.011 0.58 0.25 0.44 0.032 0.061
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
40
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n (
ng/
m3
)
Año
CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 CADMIO
B1
B2
F2
Valor objetivo: 5 ng/m3
USE: 3 ng/m3
UIE: 2 ng/m3
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Año
CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 PLOMO
B1
B2
F2
Valor límite: 500ng/m3
USE: 350 ng/m3
UIE: 250 ng/m3
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
41
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n(n
g/m
3)
Año
CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 NIQUEL
B1
B2
F2
Valor límite: 20ng/m3
USE: 14 ng/m3
UIE: 10 ng/m3
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n (
ng/
m3
)
Año
CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 COBRE
B1
B2
F2
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
42
0,0
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,3
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n (
ng/
m3
)
Año
CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 ARSENICO
B1
B2
F2
Valor límite: 6ng/m3
USE: 3,6 ng/m3
UIE: 2,4 ng/m3
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n (
ng/
m3
)
Año
COMPARATIVA MEDIAS B(a)P 2011- 2013
B1
B2
F2
Valor límite: 1 ng/m3
USE: 0,6 ng/m3
UIE: 0,4 ng/m3
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
43
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
2010 2011 2012 2013
Co
nce
ntr
ació
n (
ng/
m3
)
Año
COMPARATIVA MEDIAS 2010-2013 PARTICULAS
B1
B2
F2
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
44
7. VALIDACIÓN METODOLOGÍAS. RESULTADOS DE EJERCICIOS DE
INTERCOMPARACIÓN
La validación de la metodología analítica para la determinación de metales traza, cloruros y
fluoruros en muestras procedentes de emisiones atmosféricas y calidad de aire se realiza en
el Laboratorio de la U.P.T. As Pontes desde el año 2003, mediante la participación en
Ejercicios de Intercomparación de Contaminación Atmosférica.
La validación de los métodos analíticos entre 2003 y 2009 se realizó a través de Circuitos
Interlaboratorios CALITAX organizados por LABAQUA. Desde 2010 se realizan con IELAB, esta
entidad está acreditada por ENAC, para la realización de programas de intercomparación
de laboratorios, en base a la norma ISO/IEC 17043 y las guías ILAC-G13:08/2007 y CGA-
ENAC-PPI.
En estos ejercicios participan en torno a 60 laboratorios nacionales e internacionales y se
reciben muestras de disoluciones captadoras y filtros de partículas .Los circuitos constan de 3
ejercicios, en los que se determinan metales pesados, cloruros y fluoruros en disoluciones de
captación de gases y filtros con partículas.
La participación en estos circuiros sirve para asegurar la calidad de los resultados en
Emisiones y Calidad de Aire obtenidos por el Laboratorio de la U.P.T. As Pontes para los
siguientes contaminantes:
Para evaluar la eficacia de los laboratorios para cada uno de los parámetros se emplea el
criterio estadístico Z-Score, cuya ecuación es:
Z=(x-X)/s
Cd As Cr Ni Pb Cu Mn Zn V Sn Co Sb Se Tl Hg
Metales traza
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
45
Donde:
X: Valor medio de los resultados de un laboratorio
X: Valor asignado: Media de los laboratorios participantes, eliminando los
resultados aberrantes.
S: Desviación estándar del valor medio de los resultados aceptados de los
diferentes laboratorios.
Al aumentar la desviación del resultado, aumenta el valor absoluto de Z,
pudiendo ser por exceso o por defecto (según el signo de Z). Habitualmente los
valor de Z se interpretan del modo siguiente:
I Z I ≤ 2 Resultado satisfactorio
2< I Z I <3 Resultado discutible
I Z I ≥ 3 Resultado insatisfactorio.
A continuación se presenta una gráfica con la evolución de resultados obtenidos con
CALITAX ( entre 2003 y 2009 ) y con IELAB (entre 2010 y 2013).
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
46
-3
-2
-1
0
1
2
3
may-02 oct-03 feb-05 jul-06 nov-07 mar-09 ago-10 dic-11 may-13 sep-14Z-S
CO
RE
Cd As Cr Ni Pb Cu Mn Zn V Sn Co Sb Se Tl Hg
EVOLUCIÓN DE Z-SCORE DETERMINACIÓN DE METALES FASE PARTICULADA 2003-2013
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
47
7.- CONCLUSIONES
A continuación se resumen las principales conclusiones obtenidas a partir de los
resultados de las campañas de caracterización de metales pesados en aire ambiente,
realizadas en 2013 en tres estaciones la Red de Vigilancia y Control de la Calidad de
Aire de Endesa As Pontes, comparándolos con los datos de campañas anteriores:
No existe riesgo de superar en la Red de Vigilancia y Control los valores
limites y objetivos establecidos para metales pesados y benzo(a)pireno en
la Directiva 2008/50/CE y el Real Decreto 102/2011 para promedios anuales.
Las concentraciones promedio de arsénico, cadmio, níquel, plomo y
benzo(a)pireno en la Red de Vigilancia son inferiores a los umbrales de
evaluación superior e inferior establecidos en la legislación, por lo que no
sería necesario realizar actividades de medición de estos contaminantes.
Los valores diarios máximos de arsénico, cadmio, níquel y plomo,
correspondientes a la campaña del año 2013, son incluso muy inferiores a
los valores límite, objetivos y umbrales establecidos en la legislación para
promedios anuales.
Los niveles medidos por métodos automáticos durante los períodos de
muestreo para otros contaminantes (partículas PM10, dióxido de azufre,
óxidos de nitrógeno y ozono) son bajos, no detectando ninguna situación
episódica significativa de alteración de la calidad del aire.
Los resultados del 2013 son ligeramente superiores a los obtenidos en
campañas anteriores, excepto en el caso del cadmio y el benzo(a)pireno,
pero sin superar en ningún momento los umbrales superiores e inferiores de
evaluación
En general, las correlaciones obtenidas entre las concentraciones másicas
de partículas PM10, obtenidas por el medidor en continuo y los niveles de
metales pesados y benzo(a)pireno en aire ambiente son bajas. Este hecho
está probablemente asociado a que las concentraciones de partículas
PM10 medidas en la Red de Vigilancia son habitualmente muy bajas.
CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE
48
Anexo I
Este proyecto fue encargado por ENDESA y elaborado por el
Grupo de Investigación Química Analítica Aplicada y el
Instituto Universitario de Medio Ambiente de la
Universidade da Coruña, a través de FEUGA.
21/10/2013
DETERMINACIONES ANALÍTICAS
DE HIDROCARBUROS
AROMÁTICOS POLICÍCLICOS EN
MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE
El objetivo de este proyecto es la caracterización de
Benzo(a)pireno en muestras de calidad de aire tomadas en 3
estaciones de la Red de Vigilancia y Control de la Calidad del
Aire de la U.P.T. As Pontes.
21-10-2013
1
DETERMINACIONES ANALÍTICAS DE
HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS EN
MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE
1. RECEPCIÓN DE MUESTRAS
Con fecha 06/08/2013 se recibieron y registraron en el Instituto
Universitario de Medio Ambiente las siguientes muestras enviadas por el
personal de la U.P.T. As Pontes.
Las muestras recibidas se guardaron en el congelador a -18ºC hasta el
comienzo de su tratamiento, que consistió en la extracción de los HAP
empleando la energía de microondas según la Norma UNE-EN 15549:2008.
Calidad del aire. Método normalizado para la medición de la concentración
de benzo(a)pireno en el aire ambiente.
21-10-2013
2
B1 B2 F2
Nº filtro
Volumen
muestreo Digitel
(m3)
Nº filtro Volumen muestreo
Digitel (m3) Nº filtro
Volumen
muestreo Digitel
(m3)
1 741,644 1 708,876 1 694,188
2 737,609 2 708,492 2 692,974
3 738,636 3 708,758 3 693,309
4 739,787 4 708,844 4 693,736
5 690,199 5 707,833 5 693,86
6 737,508 6 707,245 6 692,276
7 701,18 7 711,149 7 695,456
8 737,082 8 710,027 8 689,988
9 737,677 9 709,096 9 691,748
10 734,024 10 706,533 10 689,064
11 734,78 11 708,065 11 689,627
12 736,061 12 708,72 12 691,925
13 736,945 13 707,426 13 371,583
14 306,158 14 354,76 14 Roto
15* 15 15
Diámetro filtro 150 mm
(*) El filtro número 15 de cada estación se utilizó como blanco
Área del filtro 176,715 cm2
BLANCO A
BLANCO B
BLANCO C
21-10-2013
3
2. TRATAMIENTO DE MUESTRAS
Los filtros están guardados en el congelador a -18ºC hasta su análisis, 48
horas antes del tratamiento se sacan del congelador y se dejan en la sala de
balanzas para su acondicionamiento.
A partir de la ampolla de 16 HAP deuterados de 10 µg mL-1 se prepara la
disolución de patrón interno. A continuación, se cogen 10 µL de esta
disolución y se les añaden 500 µL de acetona en un vial cónico.
Se cortan con el sacabocados porciones de cada filtro (11,34 cm2) y se
introducen en los vasos de teflón debidamente lavados. Sobre cada muestra
se añade de forma homogénea la disolución del patrón de acetona preparado
anteriormente y el vial cónico se lava con 500 µL de acetona que también se
añaden a la muestra.
A continuación se añade a cada reactor 15 mL de una mezcla de
hexano/acetona (1:1) y se extraen en el microondas ETHOS SEL (Milestone)
con el siguiente programa de temperatura (ventilación 15 minutos):
Tiempo W ºC
00:05:00 1000 100
00:10:00 1000 100
Una vez terminado el programa del microondas se sacan los reactores para
un lugar fresco y se espera a que alcancen temperatura ambiente. Se filtran
los extractos a través de filtros de fibra de vidrio Macherey Nagel de 5.5 cm
de diámetro. Se lava el reactor con 3 mL de hexano/acetona (1:1) que se
filtra, después con otros 3 mL de hexano/ acetona (1:1) de lavado de filtro y
finalmente 3 mL de hexano/ acetona (1:1) de lavado del embudo.
Posteriormente, los extractos se concentran en rotavapor hasta una gota a
35 ºC y hasta sequedad con corriente de N2, a un flujo de 60mL/min. Tal y
como dice la norma, para el análisis por GC-MS, que fue el empleado, el
extracto puede analizarse directamente, si se reduce a un volumen conocido
y si no es necesaria una purificación, como fue el caso.
Así, los extractos secos (que se mantienen a -18ºC hasta el momento de su
análisis) se redisuelven en una disolución de perileno-d12 para su análisis
por GC-MS con ionización electrónica y con detección de trampa de iones
(Thermo Finnigan Polaris Q).
21-10-2013
4
Para comprobar la recuperación analítica del método se analizó, por
triplicado, un nuevo material de referencia certificado: ERM-CZ100 PAHs
in fine dust (PM10-like) (Institute for Reference Materials and
Measurements, Joint Research Centre, European Comission). Solo los
compuestos sombreados, presentan valores certificados. Para los demás, se
dan valores informativos en el certificado.
Certificado
(µg/g)
Incertidumbre
(µg/g)
Obtenido
(µg/g)
Desviación
estándar (µg/g)
fenantreno 2,23 2,370 0,314
antraceno 0,28 0,286 0,071
fluoranteno 4,67 4,851 0,543
pireno 4,59 5,448 0,093
benzo(a)antraceno 0,91 0,07 0,825 0,018
criseno 1,61 2,138 0,095
benzo(b+j)fluoranteno 2,17 0,21 1,910 0,180
benzo(k)fluoranteno 0,67 0,06 0,943 0,096
benzo(a)pireno 0,72 0,05 0,812 0,034
dibenzo(a,h)antraceno 0,18 0,04 0,092 0,010
benzo(g,h,i)perileno 1,76 1,394 0,059
indeno(1,2,3-cd)pireno 1,07 0,10 1,216 0,005
Aunque el número de réplicas fue pequeño y sólo permiten evaluar la
precisión intermedia, ya que se realizaron en días diferentes, se comprobó si
el error era estadísticamente diferente de cero según la fórmula:
Excepto para el dibenzo(a,h)antraceno, para los demás compuestos
certificados, se cumple la hipótesis anterior, por lo tanto el error no difiere
estadísticamente del cero.
Para los compuestos que presentan valores informativos, las recuperaciones
analíticas varían entre el 91 y el 120%, cumpliendo así el rango de
eficiencias de recuperación indicado en la Norma UNE-EN 15549: 2008.
3. RESULTADOS
Los resultados obtenidos, que están expresados en µg/mL, se convierten en
concentraciones expresadas en ng/m3, teniendo en cuenta los datos del área
total del filtro así como el volumen de muestreo suministrados por el cliente.
Los resultados se muestran en las siguientes tablas y fueron adelantados en
una Hoja Excel (Adelanto datos PAH inmision 14 octubre 2013) el 14 de
octubre de 2013.
21-10-2013
5
Los blancos de filtro suministrados por el cliente presentaron valores por
debajo del límite de detección para todos los compuestos excepto para el
naftaleno.
En la tabla de Excel enviada Adelanto datos PAH inmision 14 octubre
2013.xls se envió también la tabla de datos después de aplicar el criterio de
sustituir el límite de detección, referido ya a muestra, por la mitad del limite
de detección para posteriores cálculos de valores medios, si fueran de
interés.
Los valores promedio de las recuperaciones analíticas de los PAH-
deuterados se presentan en la siguiente tabla y fueron satisfactorias para
todas las muestras analizada.
%R SD
Naftaleno-d8 52 2
Acenaftileno-d8 58 1
Acenafteno-d10 92 7
Fluoreno-d10 89 4
Fenantreno-d10 99 9
Antraceno-d10 95 9
Fluoranteno-d10 93 9
Pireno-d10 87 7
Benzo(a)antraceno-d10 104 10
Criseno-d10 102 8
Benzo(b)fluoranteno-d12 91 7
Benzo(k)fluoranteno-d12 86 6
Benzo(a)pireno-d12 97 8
Dibenzo(a,h)antraceno-d14 90 8
Benzo(g,h,i)perileno-d12 107 10
Indeno(1,2,3-cd)pireno-d12 85 7
21-10-2013
6
ng/m3
B1(1) B1(2) B1(3) B1(4) B1(5) B1(6) B1(7) B1(8) B1(9) B1(10) B1(11) B1(12) B1(13) B1(14) B1(15)
naftaleno 0,169 0,333 0,269 0,264 0,191 0,285 0,292 0,791 0,357 0,536 0,617 0,534 0,343 1,134 <0,110
acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110
acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 0,017 <0,110 <0,110 <0,110
fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070
fenantreno 0,089 <0,027 0,059 0,048 0,030 0,046 0,120 0,120 0,072 0,066 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
antraceno 0,031 <0,027 <0,027 <0,027 0,043 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
fluoranteno 0,028 <0,027 0,081 0,063 <0,027 0,072 0,253 0,156 0,076 0,112 0,086 0,029 0,053 <0,027 <0,027
pireno 0,030 <0,027 0,075 0,067 <0,027 0,062 0,222 0,161 0,076 0,105 0,095 0,038 0,064 <0,027 <0,027
benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 0,038 0,028 <0,027 <0,027 0,050 0,042 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
criseno <0,027 <0,027 0,090 0,074 <0,027 0,064 0,184 0,131 0,061 0,111 0,093 <0,027 0,073 <0,027 <0,027
benzo(b)fluoranteno 0,064 <0,064 0,181 0,127 <0,064 0,106 0,348 0,285 0,119 0,222 0,165 <0,064 0,176 <0,064 <0,064
benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 0,098 0,091 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061
benzo(a)pireno <0,061 <0,061 0,065 <0,061 <0,061 <0,061 0,105 0,102 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 0,070 <0,061 <0,061
dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 0,152 0,159 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108
indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 0,075 <0,074 <0,074 <0,074 0,151 0,162 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074
21-10-2013
7
ng/m3
B2 (1) B2 (2) B2 (3) B2 (4) B2 (5) B2 (6) B2 (7) B2(8) B2 (9) B2 (10) B2 (11) B2 (12) B2 (13) B2 (14) B2 (15)
naftaleno 0,882 0,676 0,587 0,614 0,544 0,439 0,650 0,441 0,518 0,354 0,574 0,282 0,172 <0,110 <0,110
acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110
acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110
fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070
fenantreno 0,047 0,043 0,041 0,055 0,075 0,035 0,086 0,137 0,102 0,054 0,046 0,032 0,049 0,071 <0,027
antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
fluoranteno 0,051 <0,027 0,059 0,101 0,108 <0,027 0,118 0,272 0,209 0,107 0,062 <0,027 0,032 0,059 <0,027
pireno 0,063 <0,027 0,058 0,107 0,107 <0,027 0,111 0,239 0,197 0,105 0,067 0,030 0,042 0,082 <0,027
benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 0,052 0,050 <0,027 <0,027 0,059 0,063 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
criseno 0,051 <0,027 0,054 0,110 0,104 <0,027 0,089 0,184 0,163 0,089 0,054 <0,027 0,028 0,062 <0,027
benzo(b)fluoranteno 0,134 <0,064 0,099 0,202 0,194 <0,064 0,140 0,302 0,275 0,159 0,099 <0,064 <0,064 0,162 <0,064
benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 0,064 <0,061 <0,061 <0,061 0,087 0,083 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061
benzo(a)pireno <0,061 <0,061 <0,061 0,098 0,081 <0,061 <0,061 0,120 0,124 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061
dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 0,121 <0,108 <0,108 <0,108 0,142 0,135 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108
indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 <0,074 0,124 0,104 <0,074 <0,074 0,137 0,139 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074
21-10-2013
8
ng/m3
F2 (1) F2 (2) F2 (3) F2(4) F2(5) F2(6) F2(7) F2(8) F2(9) F2(10) F2(11) F2(12) F2(13) F2(14) F2(15)
naftaleno 0,267 0,413 0,226 0,354 0,271 0,421 0,325 0,218 0,252 0,237 0,185 0,480 0,482 <0,110 0,267
acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110
acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110
fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070
fenantreno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
fluoranteno 0,030 0,040 0,049 0,047 <0,027 0,051 0,134 0,041 0,047 0,104 0,035 <0,027 <0,027 <0,027 0,030
pireno 0,034 0,040 0,052 0,047 <0,027 0,050 0,119 0,042 0,046 0,097 0,036 <0,027 <0,027 <0,027 0,034
benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
criseno 0,038 0,037 0,057 0,052 <0,027 0,041 0,109 0,042 0,044 0,130 0,040 <0,027 <0,027 <0,027 0,038
benzo(b)fluoranteno 0,070 0,075 0,135 0,098 <0,064 0,072 0,226 0,089 0,095 0,278 0,076 <0,064 0,132 <0,064 0,070
benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061
benzo(a)pireno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061
dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027
benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108
indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074