Metales Pesados En El Aire De La Ciudad De Quito

DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE METALES

PESADOS EN MATERIAL PARTICULADO PM10 DE LA RED

DE MONITOREO DE AIRE AMBIENTE DE LA CIUDAD DE

QUITO POR ESPECTROMETRIA DE ABSORCION ATOMICA CON

HORNO DE GRAFITO

DEFINICION DEL PROBLEMA. EL MATERIAL PARTICULADO EN LA

CIUDAD DE QUITO. DETERMINACION DE METALES

PESADOS EN PM10. RESULTADOS OBTENIDOS CONCLUSIONES.

DEFINICION DEL PROBLEMA

La contaminación del aire es uno de los problemas ambientales más importantes en el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito (MDMQ). Las emisiones de los automotores constituyen la principal fuente de contaminación con un aporte del 80% a la contaminación del aire (2006).

Definición del problemaLa ciudad de Quito es muy vulnerable a la contaminación atmosférica sobretodo por su localización:Altitud. Situada a 2800 metros s.n.m, el aire de Quito tiene menos oxígeno, lo cual afecta negativamente la eficiencia de la combustión, asi como la presencia de altos contenidos de azufre en los combustibles.Topografía de la zona: Forma de una cuenca que tiene en las elevaciones del ramal occidental de la cordillera de Los Andes, el macizo del Guagua y el Ruco Pichincha, una especie de barrera natural que limita la libre circulación del viento y consecuentemente, la capacidad de la atmósfera de dispersar los contaminantes.Proximidad a volcanes en actividad, como el Guagua Pichincha, o El Reventador, que queda a unos 100 kilómetros al oriente.Modelo de desarrollo urbano, con una expansión horizontal hacia los extremos y los valles orientales, que obliga a que los habitantes hagan diariamente más viajes y cada vez más largos, para satisfacer el acceso al trabajo, los centros de estudios, los trámites o las opciones de entretenimiento

Definición del ProblemaEntre los diversos contaminantes que afectan la calidad del aire, tenemos al material particulado (partículas discretas como gotas de líquido o sólido de un amplio rango de tamaños), que se originan de una variedad de fuentes y procesos morfológicos, químicos y físicos. Las partículas atmosféricas contienen iones inorgánicos, componentes metálicos, carbón elemental, compuestos orgánicos y compuestos en forma de cristales. Algunas partículas atmosféricas son higroscópicas. La parte inorgánica contiene metales pesados como Pb, Cd, Ni, Cu, Mo y V, que tienen variados efectos sobre la salud humana.Estas partículas son esencialmente de origen antropogénico, asociado a procesos de combustión y a varios procesos productivos relacionados con la presencia de compuestos orgánicos y especies inorgánicas.

Definición del Problema

Según informes de la CORPAIRE en los año 2005 y 2006, el material particulado constituyó uno de los contaminantes que con más recurrencia presentaron excedencias del límite máximo permitido fijado en la Norma Ecuatoriana de Calidad del Aire.

Definición del Problema

Definición del ProblemaEFECTOS EN LA SALUD DEL MATERIAL PARTICULADO Las personas que presentan enfermedades de los pulmones o el

corazón, tales como asma, obstrucción pulmonar crónica, congestiones cardíacas o similares, expuestas a material particulado tienen un riesgo incremental de muerte prematura o de agravamiento de sus cuadros clínicos.

Las personas de edad avanzada también son sensibles a la exposición a material particulado. Igual que en el caso anterior, pueden presentar agravamiento de condiciones pulmonares o cardíacas preexistentes o a desarrollar este tipo de dolencias.

Los niños o las personas con enfermedades pulmonares expuestas a PM pueden ver disminuida su capacidad de respirar profunda y vigorosamente y pueden experimentar síntomas como tos o agitación.

El material particulado puede incrementar la susceptibilidad a las infecciones respiratorias y puede agravar enfermedades respiratorias existentes, tales como asma y bronquitis crónica, provocando mayores cuidados médicos.

El Material Particulado en la ciudad de QuitoComo se menciono anteriormente, el PM10 constituye un problema en la ciudad de Quito, la CORPAIRE con el fin de monitorear los contaminantes atmosféricos dispone de las siguientes facilidades:

Red automática (RAUTO): Material particulado fino PM2.5: promedios de 24 horas y anuales Dióxido de azufre (SO2): promedios de 24 horas y anuales Monóxido de carbono (CO): promedios de 1 hora y de 8 horas Ozono (O3): promedios de 1 hora y de 8 horas Dióxido de nitrógeno (NO2): promedios de 24 horas y anuales

Red de depósito (REDEP): Partículas sedimentables: promedios mensuales

Red activa de material particulado (RAPAR): Material particulado respirable PM10: promedios de 24 horas cada 6

días y anuales

Ubicación de los puntos de monitoreo ambiental de la RedAutomática y de Depósito del Distrito Metropolitano de Quito.

LABORATORIO SCIAN MEER

El Material Particulado en la ciudad de Quito

COD COTNOMBRE CotocollaoCOORDENADAS GEOGRAFICAS

78°29'50'' W0°6'28'' S

ALTITUD H=2793DIRECCIONCotocollao, Santa Teresa # 70-121 entre Ignacio Loyola y Alfonso del Hierro EQUIPAMIENTOSO2, CO, O3, NOx, PAR, PM10, MET



Si bien para el año 2006, el material particulado PM10 en el DMQ no supera la Norma Ecuatoriana de Calidad de Aire, si sobrepasa los niveles recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS), 50 µg/m3 promedio para 24 horas y 20 µg/m3 promedio para un año.


FUENTE: CORPAIRE


Determinación de Metales Pesados en PM10

A través de la colaboración de la CORPAIRE, el Ministerio de Electricidad y Energía Renovable y la ESPE, se llevo a cabo el análisis de metales pesados a nivel de ppm y ppb usando espectrometría de absorción atómica con atomizador de horno de grafito y correción de background con efecto Zeeman


MUESTREO DE MATERIAL PARTICULADO PM 10

El muestreo de Material Particulado fue realizado por la CORPAIRE, en total se entregaron 116 muestras de PM10, recogido en filtros de microfibra de cuarzo, estos corresponden a 5 estaciones de monitoreo de aire: Cotocollao, Guamaní, Jipijapa, Belisario y Los Chillos.


TRATAMIENTO DE LOS FILTROS.Los filtros entregados por la CORPAIRE fueron extraídos usando una mezcla de HNO3 y HCl, asistida por microondas conforme el Método IO-3.1, “Selección, preparación y extracción de material de filtros”[1]

[1] Compendium of Methods for the Determination of Inorganic Compounds in Ambient Air Compendium Method IO-3.1. EPA/625/R-96/010a




ANÁLISIS DE METALES PESADOS USANDO ESPECTROSCOPIA DE ABSORCION ATOMICA CON HORNO DE GRAFITO Y EFECTO ZEEMAN

Técnica de análisis usada para detectar metales en cantidades de ppb.Poco desperdicio de muestra.Vapor atómico confinado en un espacio reducido.Tiempo de residencia superiores a los de llama (10-4 s)


EJECUCION DE LA RAMPA DE TEMPERATURAS CON

COINYECCION DE MODIFICADOR.

Etapas de secado y carbonización

Etapas de atomización y enfriamiento


COMPARACION DE SEÑALES PARA ANÁLISIS DE CADMIO USANDO EDTA, ACIDO ORTOFOSFORICO Y PALADIO COMO MODIFICADORES DE MATRIZ

EDTAVALORES DE ABSORBANCIA BAJOS


COMPARACION DE SEÑALES PARA ANÁLISIS DE CADMIO USANDO EDTA, ACIDO ORTOFOSFORICO Y PALADIO COMO MODIFICADORES

DE MATRIZ

ACIDO ORTOFOSFORICOVALORES DE

ABSORBANCIA SUPERIORES, PICOS

SIMETRICOS PICO EMITIDO EN LA ETAPA DE ATOMIZACION

SIN BACKGROUND EXCESICO


COMPARACION DE SEÑALES PARA ANÁLISIS DE PLOMO USANDO EDTA, FOSFATO DIBASICO DE AMONIO Y PALADIO COMO MODIFICADORES DE MATRIZ

PALADIO (Varian)


SEÑAL ANALITICA DE BLANCO MATRIZ

(BLANCO DE FILTRO)VALORES BAJOS Y SIN

PRESENCIA DE BACKGROUND

EXCESIVO

Efecto en el background del modificador usado

SEÑAL ANALITICA USANDO FOSFATO DIBASICO.

PICO BIEN CONFORMADO, SIN DESDOBLAMIENTO Y CON ALTA ABSORBANCIA

RANGO LINEAL DESDE 20.00 PPB A 50.00 PPB


Resultados Obtenidos

Resultados ObtenidosESTACION PINTAGMes CODIGO cadmio zinc plomo calcio vanadio

Enero 9P1 0,684074 85,387615 15,139248 1856,8768 8,47389413

Febrero 10P32 0,2235346 53,718179 7,6816163 1925,2006 13,5390828

Marzo 11P64 0,2134498 49,426526 9,7453635 1635,3684 7,39332053

Abril 12P96 0,6605428 81,265092 9,5296082 1644,5072 9,57697967

Mayo 13P129 0,6739892 146,33754 19,372275 3898,3222 42,1292591

Junio 14P157 0,2974898 98,57969 6,4175712 3253,8156 14,4395608

Julio 15P189 0,2268962 107,01501 5,4795043 3401,3428 10,0272187

Septiembre 17P247 0,5025475 221,85371 13,577367 4430,7692 48,7252604

Octubre 18P278 0,6941588 195,25815 27,807842 3864990,2 15,1374313

Noviembre 19P311 0,5428867 148,32481 10,242539 2206941,3 32,4513719

Diciembre 20P343 0,152941 93,146416 3,5283251 2253506 12,4292437

PROMEDIO 0,44295549 116,392067 11,6837509 758862,155 19,4838748

Agosto NO EXISTE 0 0 0 0 0

MENOR ESTANDAR 0,32774425 10,7805118 1,24178697 -309,031182 2,59827522

Mes CODIGO cadmio zinc plomo calcio vanadio

Enero 9P1 0,684074 85,387615 15,139248 1856,8768 8,47389413

Febrero 10P32 <0.3277 53,718179 7,6816163 1925,2006 13,5390828

Marzo 11P64 <0.3277 49,426526 9,7453635 1635,3684 7,39332053

Abril 12P96 0,6605428 81,265092 9,5296082 1644,5072 9,57697967

Mayo 13P129 0,6739892 146,33754 19,372275 3898,3222 42,1292591

Junio 14P157 <0.3277 98,57969 6,4175712 3253,8156 14,4395608

Julio 15P189 <0.3277 107,01501 5,4795043 3401,3428 10,0272187

Septiembre 17P247 0,5025475 221,85371 13,577367 4430,7692 48,7252604

Octubre 18P278 0,6941588 195,25815 27,807842 3864990,2 15,1374313

Noviembre 19P311 0,5428867 148,32481 10,242539 2206941,3 32,4513719

Diciembre 20P343 <0.3277 93,146416 3,5283251 2253506 12,4292437

Concentraciones de Metales en las estaciones analizadas.


Gráfico de concentraciones promedio de metales traza por estación en el año 2006

PAÍS Cd (ng/m3) Pb (ng/m3) V (ng/m3) Zn (ng/m3) Hg (ng/m3)

Ecuador (Quito-2004)1,4,7 0,88 2,82 11,10 < 2140

Ecuador (Quito-2006)1,4 0,16 5,27 8,21 38,03 < 0,08

México-19981,4,5 300

Francia (Venice-2000)1,3,5 1 40

Región Sydney-20001,4,6 36,18 13 31,6

Región Hunter (Newcastle-2000)1,4,6 30 47

Región Illawarra-20001,4,6 13,7 15

USA (California-2000)1,4,6 10,8 8 71,4

Hong Kong2,4,5 1,61 56,5 14,3 298

Guangzhou2,4,5 7,85 269 44,8 1190

China (Beijín)2,4,5 6,8 430 13 770

Japón (Tokio)2,4,5 124,7 8,9 298,7

Vietnam (Ho Chi Minh)2,4,5 146 7,3 203

Taiwán (Taichung)2,4,5 8,5 573,6 395,3

1. Concentraciones de metales traza en PM10

2. Concentraciones de metales traza en PTS3. Promedios aritméticos en 24 horas de muestreo4. Promedios aritméticos en un año5. Datos publicados por el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente CEPIS, la OPS y la OMS en el año 20036. Datos tomados de un reporte de la “Atmospheric Science Section of the Department of Environment and Conservation, Sydney”7. Datos tomados del reporte CORPAIRE 2005.

Concentraciones de metales traza en PTS y PM10 a nivel mundial


Concentraciones de metales traza en PTS y PM10 a nivel mundial

Conclusiones

Las concentraciones que aumentan significativamente de un año a otro son las de Pb, en el año 2004 se tiene un promedio anual de 2,82 ng/m33 y en el año 2006 un promedio anual de 5,03 ng/m3, indicando un aumento en su concentración de 2,21 ng/m3 en un lapso de dos años, es decir un promedio de 1,1 ng/m3 por año. Este incremento podría deberse a la importación de gasolina en el año 2006 o al incremento en las actividades volcánicas e industriales.

Conclusiones

El Cd disminuyó su concentración anual promedio de 0,88 ng/m3 en el 2004 a 0,12 ng/m3 en el 2006.La concentración anual promedio de Vanadio disminuyó al igual que el Cd, de 11,1 ng/m3 en el 2004 a 8,93 ng/m3 en el 2006.Para realizar una comparación a nivel mundial y poder analizar si nuestras concentraciones son elevadas o no respecto a otros países, y determinar las razones o posibles fuentes se tienen datos de concentraciones de metales traza en PM10 y PTS en diferentes años y países presentados en los resultados.

Documents

Metales Pesados En El Aire De La Ciudad De Quito