Aislamiento y elucidación estructural de un …...de mínimos valores, centra¬dos en junio y julio...

Rev Soc Quím Perú. 83(2) 2017

1Aislamiento y elucidación estructural de un compuesto nitrogenado y del haematomato de etilo del...


3Aislamiento y elucidación estructural de un compuesto nitrogenado y del haematomato de etilo del...

Caramantin Soriano, María

Calvo Buendía, Eduardo

Vol 83 Nº 2ABRIL - JUNIO 2017

Universidad San Ignacio de Loyola

Picasso Escobar, Gino

Sun Kou, María del Rosario

Univ. Nac. de Ingeniería, Perú


5Aislamiento y elucidación estructural de un compuesto nitrogenado y del haematomato de etilo del...CONTENIDO

(Vol. 83 – Nº 2 – 2017)

Editorial …………………………………………………………………………………….

Trabajos Originales

- Aislamiento y elucidación estructural de un compuesto nitrogenado y del haematomato de etilo del líquen Everniopsis trulla, por Olivio Nino Castro Mandujano, Julio Santiago Contreras, J. Álvarez

- Amildprocedureforthesynthesisofallylandbenzylα-hydroxyestersusingO-allyl(Benzyl)-N,N’–dicyclohexylisourea,porElvisRobles-Marín,CésarA.SánchezandJuan-ManuelUrbina-González.

- EvaluaciónexperimentaldeladegradaciónfotocatalíticadelcolorantecibacronnavyH-βGempleandonanopartículasindustrialesdeTiOβ,porElizabethDezaMartí,AnaOsorioAnaya,Joaquín J. Manrique Fajardo.

- Determinacióndelamáximaretencióndecompuestosbioactivosycapacidadantioxidanteenelnéctardetomatedeárbol(Solanum betaceaumCav.),porDaniellaS.RojasBenites,RitvaRepodeCarrasco,ChristianR.EncinaZelada.

- CaracterizaciónquímicadelmaterialparticuladoatmosféricodelCentroUrbanodeHuancayo,Perú,porLuisSuárez-Salas,DanielÁlvarezTolentino,YéssicaBendezú,JoséPomalaya.

- Hidrólisis química y enzimática de extracto de yacón (Smallanthus sonchifolius) para laproducciónde fructosa,porRosanaChirinos,RocíoMendoza,AnaAguilar-Gálvez,DavidCampos.

- Uso de edulcorantes comerciales como una alternativa a la reducción de 5-Hidroximetil-β-furfural (HMF)engalletasmodelo,porNilsHuamánCastilla,ErikAllcca,NiltonLeón,GladysYupanqui.

- Diseño y caracterización teórica de materiales fotoactivos eicientes basados en derivadosdeantra[β,γ-c]pirrolyantra[β,γ-c]tiofenoparaceldassolaresorgánicas,porWalterCuadroBautista,AdolfoEnsunchoMuñoz,JuanaR.Robles.

- Síntesisdebismacromonómerodeβ-oxazolinaysuposteriorpolimerización,porJuanCarlosRueda,JesúsTitoGutarra.

EnseñanzadelaQuímica- Estudio espectroscópico RMN bidimensional de bases de Schiff derivadas de la

4-aminoantipirina,porSergioZamorano,JuanCamus,MarianaZavala.

129

131

143

160

174

187

200

213

221

234

249

261Informaciones

Revista Arbitrada

DerechosreservadosμProhibidoelusototaloparcialdelmaterialdeestarevistasinindicarlafuentedeorigen.Notaμ Las referencias comerciales que aparecen en los trabajos no constituyen una recomendación de laSociedadQuímicadelPerú.

Caracterización química del material particulado atmosférico del centro urbano de Huancayo, Perú 187


Recibido el 24-01-17

Aprobado el 26-06-17

CARACTERIZACIÓN QUÍMICA DEL MATERIAL PARTICULADO ATMOSFÉRICO DEL CENTRO URBANO DE HUANCAYO, PERÚ

LuisSuárez-Salas*a,DanielÁlvarezTolentinoa,YéssicaBendezúb,JoséPomalayab

RESUMEN

LaciudaddeHuancayo, ubicada en losAndes centrales delPerú, presentaproblemasdecalidaddelaire,siendoelprincipalcontaminanteelmaterialparticulado(MP).Porello,elobjetivodelpresenteartículofuecaracterizarlacomposiciónquímicadelMPatmosféricocolectados en una estación ubicada en el centro urbano deHuancayo. Se colectóMP enagostodelβ007,yenero,abrilymayodelβ008conunequipodebajovolumen(PARTISOLFRMβ000)yiltrosde47mm.Sedeterminólaconcentracióndepartículasdetamañohasta10µm(MP

10),partículasmenoresaβ,5µm(MP

2,5)yseanalizólacomposiciónquímicade

hastaγ8elementos,mediantelatécnicadeluorescenciaderayosX(XRF).YenelcasodelMP

2.5seanalizólosionesμnitrato(NO

3

-)ysulfato(SO4

=)yespeciescarbonáceasμcarbonoorgánico(COrg)ycarbonoelemental(CE).Los resultados de MP

10 (64,54 ±γ0,87 µg/m3) y MP

2,5 (γ4,47 ±14,75 µg/m3) superaron

la normativa anual de calidad del aire peruano, siendo el MP2,5

el que representa mayor

abundanciaencomparaciónaotrasciudadesimportantes.Tambiénseevidenciaunamayorconcentración de MP

10 y MP

2,5 en periodo seco. La determinación de la composición química

indicó que los elementos geológicos (8%),metales (1β%) ymetaloides (7%) fueron loscomponentesmás abundantes en elMP

10 y los nometales (4%), iones (11%) y especies

carbonáceas (44%) en elMP2,5. En conclusión este estudio conirma la problemática del

MPen laciudaddeHuancayo,peroevidenciaelmayor riesgodelMP2,5

a la salud de su

población,siendoelsectortransporteunadelasfuentesdeemisiónmásimportantes.

Palabras clave:Composiciónquímica,materialparticulado,Huancayo.

CHEMICAL CHARACTERIZATION OF PARTICULATE MATTER AT AN URBAN SITE OF HUANCAYO CITY, PERU

ABSTRACT

Huancayocity,locatedattheCentralAndesofPeru,presentsairqualityproblemsbeingthemainpollutanttheparticulatematter(PM).Forthatreason,theobjectiveofthispaperwasto characterize the chemical composition of atmospheric PM sampled in a station located

aObservatoriodeHuancayo,InstitutoGeofísicodelPerú.Emailμ[email protected]íaQuímicadelaUniversidadNacionaldelCentrodelPerú.

Luis Suárez-Salas, Daniel Álvarez Tolentino, Yéssica Bendezú, José Pomalaya188


inurbancenterofHuancayocity. Itwas sampledPM inaugustβ007,andJanuary,AprilandMayβ008witha lowvolumesampler(PartisolFRMβ000)and47mmilters. Itwasdetermined the concentration of particles smaller than 10 um, particles smaller than 2.5

um and itwas analyzed the chemical composition up to γ8 elements, using theXRaysFluorescence(XRF)technique.Inthecaseof(MPβ,5)additionalanalysiswereperformedfor ionic compositionμ nitrates (NO

3-), sulfates (SO

4

=) and carbonaceous speciesμ organiccarbon(COrg)andelementalcarbon(CE).The results of MP

10(64.54±γ0.87µg/m3)yMP

2,5(γ4.47±14.75µg/m3)werehigherthatthe

annual Peruvian air quality standard, being the MP2,5 the one that registered higher values

than other important cities. Also higher values of MP10

y MP2,5

were registered during the

dry season. The determination of the chemical composition showed that geological elements

(8%),metals(1β%)andmetalloids(7%)werethemostabundantelementsintheMP10andthenon-metals(4%),ions(11%)andcarbonaceousspecies(44%)intheMP

2,5. In conclusion

thisstudyconirmstheproblemofPMinHuancayocity,butprovidesimportantevidencethehigherriskofMP

2,5 to the health of its population, being the transport sector on of the most

important emission sources.

Key words:Chemicalcomposition,particulatematter,Huancayocity.

INTRODUCCIÓN

Elmaterial particulado (MP) atmosférico esuna complejamezcladepartículas sólidasylíquidas presentes en el aire y su composición química representa una complejidad aún mayor.

Para unmejor estudio, es común lamedición de las fracciones delmaterial particuladoμpartículasmenoresde10micrómetros(µm),MP

10 y partículas menores de 2,5 µm, MP

2,5,

las cuales varían ampliamente con respecto a su concentración y composición química

segúneltiempoylugar.Segúnsuorigenseclasiicanenpartículasprimarias,provenientesde fuentes directas comoμ la quemade biomasa, combustión incompleta de combustiblesfósiles, erupciones volcánicas, desgaste de carreteras, suelo,mar ymateriales biológicos(fragmentosdeplantas,microorganismos,polen,etc.);ypartículassecundarias,provenientesprincipalmente de la conversión de gases a partículas en la atmosfera1.

ElMP tiene una profunda inluencia en la salud pública, visibilidad atmosférica (smog)conservacióndelosmaterialesartiiciales(corrosión)yenelclimadeunlugar.Enlasaludpública,porejemplo,muestraunafuertecorrelaciónestadísticapositivaentrelatoxicidaddel PM y las enfermedades respiratorias agudas2;siendoLima,capitaldelPerú,unadelasciudadesconfrecuenciadeasmaenniñosporlarelacióndelMPprovenientedeemisionesdel parque automotor3. Por tal motivo, la caracterización química y vigilancia permanente del

MPesbásicaeimportanteporquenosbrindainformaciónparalaelaboracióndeestrategiasy planes de control y mitigación del MP.



EnlosAndescentralesdelPerúseubicalaciudaddeHuancayo,quetieneunadelasmayorespoblacionesdelaregiónandinaperuanaydondelasactividadeseconómicasmásimportantessonμcomercio,transporteeindustria.EstáubicadoenlamargenizquierdadelríoMantaro,enelextremosurdelvalledelMantaro;estádominadoporunrelieveplanoconunabajagradientealtitudinal.SegúnelInstitutoNacionaldeEstadísticaeInformáticadelPerú(INEI)anivelmetropolitano(distritosdeElTambo,HuancayoyChilca)tieneunapoblacióndeγγ6293 habitantes.

LaciudaddeHuancayoestáincluidaenzonasdeatenciónprioritariadecalidaddelairedelMinisteriodeAmbientedePerú(MINAM);siendoelMP,elprincipalproblemadecalidaddeaire4. Por ello, este trabajo, por primera vez, caracteriza la composición química elemental,

iónicaycarbonáceadeMP10

y MP2,5delcentrourbanodeHuancayoporserunazonade

intensa actividad económica.

PARTE EXPERIMENTAL

Ubicación de la estación de monitoreoLaestacióndemonitoreodeMPseubicóenel centrourbanode laciudaddeHuancayo(1β,07°S;75,β1°O;γβ7βmsnm),cercadelainterseccióndedoscallesdegranconluenciavehicularycomercial(igura1).

Figura 1. UbicacióndelsitiodemuestreoenelcentrourbanodeHuancayo,Perú.



ClimatologíaLaclimatologíadeHuancayo fueobtenidade laestacióndelHuayao (1β,04°S;75,γβ°O;γγ1γmsnm)delInstitutoGeofísicodelPerú(IGP)desde1λ66hastaβ00β5(iguraβ).Lavariacióndelatemperaturadescribedosperíodosbiendeinidosduranteelaño,laprimerademínimosvalores,centra¬dosenjunioyjulio(invierno),ylasegundadevaloresmáximosentreoctubreydiciembre(primavera).Latemperaturamediaanualesde11,λ±1,β°C.

Delmismomodo,laprecipitaciónregistradosperíodosbiendeinidosduranteelañoμépocasecayhúmeda.Entrejunioyjulio(invierno)seregistranmínimaslluvias,mientrasqueentreeneroymarzo(verano)sepresentanlaslluviasmásintensas.Febreroeselmesconelmayorregistro,alcanzandounvaloracumuladode1βλ,1mmde lluvia.Elpromedioacumuladoanualdelluviaesde75β±44,γmm.

MonitoreoEl monitoreo del MP se realizó con un equipo colector de partículas de bajo volumen(PARTISOLFRMβ000deThermoScientiic,EE.UU.),elcual fue instaladoa10metrosdel suelo. Complementariamente se instaló una estación meteorológica (modelo βγβ deWeatherhawk,EE.UU.).

Elmonitoreo formó parte del programa de evaluación de calidad de aire de la zona altaymedia de la cuenca hidrográica delMantaro de laMesa de DiálogoAmbiental de laRegión Junín (MEDIAREJ),por talmotivo, enHuancayo semonitoreóencuatromesesμagostodelβ007,enero,abrilymayodelβ008.Duranteestetiemposerealizaroncolectasde MP

10 y MP

2,5eniltrosdetelóncondiámetrosde47mmytamañodeporodeβ,0µm,

para evaluar las concentracionesy composiciónquímica elemental de ambos tamañosdepartículasytambiénserealizaroncolectasadicionalesdeMP

2.5eniltrosdecuarzode47

Figura 2. ClimatogramadeHuancayoenbasealosaños1λ66-β00β.FuenteμIGP



Tabla 1. Límites de detección de los elementos analizados en el material particulado.

mmdediámetro,previamentesometidosa500°Cporβ,5horasparaevitarquecontenganfraccionescarbonáceas.EstoserealizóparaevaluarlaconcentraciónenelMPdeionesdeNO

3

- y SO4

=ylasespeciescarbonáceasμcarbonoorgánico(COrg)ycarbonoelemental(CE).La frecuencia de monitoreo del MP10 fue de cada tres días y del MP2,5 fue de cada 15

días.Lacolectadeambostamañosdepartículasserealizóconunlujoconstantede16,7L/minporβ4horassegúnloestablecidoenelDecretoSupremoN°074-β001PCMyD.S.Nº003-2008-MINAM de la normativa peruana.

Análisis de muestrasLas muestras colectadas de MP

10 y MP

2,5fueronenviadasaEE.UU.paraseranalizadaspor

elLaboratorioCHESTERLabNet(httpμ//www.chesterlabnet.com)acreditadoporelNELAC(NationalEnvironmentalLaboratoryAcreditationConference)deEE.UU.

Las concentraciones de MP10

y MP2,5sedeterminaronporelmétodogravimétricoestablecido

enelMétododelaEPAIO-γ.1atravésdeladiferenciadelpesoinicialyinaldecadailtromedianteunamicrobalanzade±0,010mgdeprecisión.

La composición química elemental del MP se obtuvo mediante el análisis de hasta γ8elementosposiblesadetectara travésde la técnicade laluorescenciaderayosX(XRF)establecidoenelmétodoanalíticoEPAIO-γ.γ.Loslímitesdedeteccióndeloselementosanalizados en el MP se muestran en la tabla 1.

Los iones NO3

- y SO4

=seanalizaronporlatécnicadecromatografíaconunequipoDionexICS-γ000(ThermoFisherScientiic,EE.UU.).Estosfueronseparadosenunacolumnadeintercambioiónicoaaltapresiónyextraídosapartirdesustratosdeiltroporinmersiónen10,0 mL de agua desionizada en 60 minutos con sonicación.

Eßemento µg/fißàáo



Al 0,136

Sr 0,038

Ag 0,129

Sb 0,185

P 0,081

Pb 0,067

As 0,029

Ga 0,036

K 0,051

S 0,067

Ge 0,022

Rb 0,024

Ba 1,424

Fe 0,014

Se 0,024

Br 0,022

In 0,336

Si 0,095

Cd 0,132

La 0,870

Na 2,543

Ca 0,034

Mg 0,305

Ti 0,024

Cl 0,082

Mn 0,026

V 0,017

Co 0,014

Hg 0,060

Y 0,036

Cu 0,014

Mo 0,060

Zn 0,017

Cr 0,017

Ni 0,014

Zr 0,043

Sn 0,231

Pd 0,122

Fuente: CHESTER LabNet



LasespeciescarbonáceasdeCOrgyCEseanalizaronutilizandoelmétodotérmico/ópticobasadoenelmétodoNIOSH5040.ElCOrgsedeiniócomotodoelcarbonoproducidoenunaúnicafasemóvildegashelio,yelCEcomotodoelcarbonoproducidoenunafasemóvildelamezcladelgashelio/oxígeno.

Análisis de datosCon la información meteorológica de dirección y velocidad de viento se elaboraron rosas de

vientosconelprogramaWRPlotViewv8.0(LakesEnvironmentalSoftware,EE.UU.).SeutilizólahojadecálculoExceldeMicrosoftOficeparalaconversióndedatosreportadosdellaboratoriodemicrogramosporiltro(µg/iltro)amicrogramospormetrocúbico(µg/m3),tomandoencuentalatemperaturaypresiónatmosféricadelsitiodemonitoreoporelMétodo EPA IO-β.4. Con el programa R (www.r-project.org) se calculó los estadísticosdescriptivosparacadatamañodemateriaparticuladoycomponentequímicoanalizado,paraluego compararlas con la normativa peruana vigente.

TambiénserealizóunanálisisdelavariabilidaddelasconcentracionesdiariasdeMP10

y

MP2,5porperíodoseco(agostoymayo)ylluvioso(eneroyabril)5. Finalmente, se calcularon

losporcentajesdeloselementosquímicos,ionesyespeciescarbonáceasdetectadosenelMP

10 y MP

2,5,determinándoseloselementosmásabundantes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Comoseobservaenlaiguraγ,entreagostoβ007ymayoβ008,periodo seco, los vientos

predominantes fueron en dirección suroeste y noreste con una velocidad frecuente de 2,6 a

4,1m/s;encambioeneneroyabrildelβ008,periodo lluvioso, los vientos predominantes

fueron con dirección hacia el sur y sursuroeste con velocidades dominantes de 4,1 a 5,7

m/s.Enambosperiodoslasvelocidadesmáximasfueronmayoresa10,γm/s.Porloqueladirección vientos varía según periodo lluvioso y seco.

Figura 3. RosasdevientosobtenidasenlaestacióndemonitoreodelcentrourbanodeHuancayoenperiodoseco(agostoβ007,mayoβ008)ylluvioso(eneroβ008,abrilβ008).



Composición elementalMaterial particulado menor a 10 μm (MP

10):

Como se aprecia en la tabla 2 el promedio para el MP10enelcentrodeHuancayoparalos

cuatromesesdeevaluaciónfuede64,54±γ0,87µg/m3 superandoelEstándardeCalidadAmbiental(ECA)anual(50µg/m3)enmásdelβλ%.Siendoelvalormáximodiarioregistradode14γµg/m3. Ningún valor diario de MP

10superóelECAdeβ4horasperuano(150µg/m3).

Comparando el valor promedio de MP10 deHuancayo,muestramenor concentración con

respectoaldistritodeAte-Lima-Perú(1γ7,γ7µg/m3;γ55msnm)6yotrasciudadesdeAméricaLatinacomoSantiago-Chile(6λµg/m3;550msnm;β007);yesligeramentemayorqueLaPaz-Bolivia(54µg/m3;γ640msnm;β007)7.

Respectoalacomposiciónelementallosmetales(Ca,Al,Fe,K,Mg,Ti,Na,Zn,Mn,Pb,Cu,Sr,Rb,Cr,Cd,Ni,V,ZryY)constituyeronaproximadamente11,λ%delpesodelPM

10,

losmetaloides(Si,AsySb)el7,5%delpesodelPM10,ylosnometales(S,Cl,P,BrySe)

el1,λ%delpesodelPM10.LoscincoelementosmásabundantesdelMP10deHuancayo,duranteelperiododemonitoreo,fueronelSi,Ca,Al,FeyKocupandoel7,6%delMP

10,

indicando la dominancia de elementos geológicos cuya fuente principal es el suelo8.

µ

del 2008.

Variable media s máx. n Variable Media s máx. n

MP10 64,536 30,87 143,003 41

As 0,022 0,03 0,118 38

Si 4,796 2,42 10,984 40

Sb 0,021 0,01 0,029 9

Ca 2,448 1,25 5,803 41

P 0,019 0,01 0,048 25

Al 1,986 1,07 4,652 40

Cu 0,009 0,01 0,024 40

Fe 1,425 0,73 3,231 40

Cd 0,008 0,0004 0,008 3

K 1,083 0,61 3,145 40

Sr 0,008 0,004 0,024 39

S 0,882 0,55 2,227 40

Zr 0,005 0,002 0,008 26

Cl 0,348 0,29 1,340 40

V 0,005 0,003 0,012 16

Na 0,249 0,10 0,427 9

Rb 0,004 0,002 0,009 39

Mg 0,186 0,11 0,474 38

Br 0,003 0,002 0,010 35

Ti 0,131 0,07 0,304 40

Cr 0,003 0,002 0,008 32

Zn 0,057 0,03 0,122 40

Y 0,003 … 0,003 1

Mn 0,040 0,02 0,096 40

Ni 0,002 0,002 0,008 15

Pb 0,035 0,03 0,190 40

Se 0,002 0,0001 0,002 2

µ

µ

µ µ

µ

µ

Tabla 2. Mediaaritmética,desviaciónestándar(s),máximovalor(máx.)ynúmerodedatos(n)para el MP

10(enµg/m3)delcentrourbanodeHuancayoenagostoβ007yenero,

abril y mayo del 2008.

Dadalavariabilidadclimáticadelazona,luegodedeterminarlanormalidaddelosdatosdeMP

10conlapruebadeShapiro-Wilk(p-value=0,0λ),diferenciadevarianzas(F=0,γ11;

p-value = 0,01γ) y de someter la pruebaT para varianzas desiguales (t = -γ,β1; p-value<0,01) seconcluyóque síhaydiferencia signiicativaentre las concentracionesdeMP

10



registrados entre el periodo seco y lluvioso. Por lo que las concentraciones del MP10 en los

mesessecos(77,γ1±γ4,λ5µg/m3)esmayorquelosmeseslluviosos(50,40±1λ,08µg/m3).EstavariabilidaddiariadelMP

10segúnperiodossecosyhúmedossemuestraenlaigura4.

Material particulado menor a 2,5 μm(MP2,5

)Comosepuedeapreciarenlatablaγ,lamediaaritméticadelMP

2,5paraHuancayofuede

γ4,47±14,75µg/m3 superandoenmásdeldobleelECAanual (15µg/m3).Sólounvalordiario(67,7λµg/m3)registradoelβ5deagostodelβ007superóelECAparaβ4horas(50µg/m3).ComparandoelpromedioanualdelMP

2,5obtenidoenHuancayoconotrasciudades,

registramenores concentraciones con respecto a Bogotá - Colombia (γ5,1 µg/m3)9; peromayoresconcentracionesencomparaciónconLima(γ1,5µg/m3);Santiago(β6,1µg/m3);yMéxicoD.F-México(β6,βµg/m3)9. Cabe resaltar que el MP

2,5eseltamañodepartículade

mayorimportanciaenlaproblemáticadecalidaddeaireysaludpúblicaenHuancayo.

LoscincoelementosquímicosmásabundantesenelPM2,5 fueronelS,Si,K,CayCl; la

granpresenciadelSenestetamañodepartículapodríaestarrelacionadoconlaquemadebiomasa10 y la combustión del diésel11, debido a que cerca al lugar demonitoreo existenhornosdepolleríayparrillerasdondeusancarbónyleñacomocombustible.Asimismo,existegrantránsitovehicular.LoselementosSi,KyCapertenecenaloselementosgeológicosdelos suelos8.

Los metales en el peso del MP2,5constituyeronaproximadamenteel4,1%,losmetaloides

representaron el 2,1% y los no metales representaron el 3,8%. Si comparamos estos porcentajes

con los registrados en el MP10seapreciaunareducciónenaproximadamentetresvecesde

µ µ

µ µ

0

20

40

60

80

100

120

140

160

*3/08/2007

09/08/2007

15/08/2007

21/08/2007

27/08/2007

06/01/2008

12/01/2008

18/01/2008

24/01/2008

30/01/2008

02/04/2008

08/04/2008

14/04/2008

20/04/2008

26/04/2008

05/05/2008

12/05/2008

20/05/2008

26/05/2008

µg/m

3

PeriodoLLuvioso

PeriodoSeco

PeriodoSeco

Figura 4. VariacióndiariadelMP10enelcentrourbanodeHuancayodurantelosmesesde

agosto 2007, enero, abril y mayo del 2008.



la proporción de los metales y metaloides, por lo que estos elementos se encontrarían en las

fraccionesgruesas(MP10).Casocontrarioseobservaparalosnometales,predominandoen

lafracciónina(MP2,5).

Al igual que el caso del MP2,5serealizólapruebadenormalidaddeShapiro-Wilk(p-value=

0,00β),perolosdatosnocumplieronnormalidad.Porello,seaplicólapruebanoparamétricade Mann Whitney (p-value = 0,0γ7), la que indicó que también existe una diferenciasigniicativaentrelosdosperíodos.

Lamediaaritméticaenperiodosecofuede4β,61±14,1γµg/m3 siendo mayor al registrado

en el periodo lluvioso β4,β8 ± 8,07 µg/m3. Para evaluar diferencias signiicativas entreestaciónsecayhúmedaprimeroEnlaigura5sepuedeapreciarlavariacióndiariadelasconcentracionesdelMPβ,5enelzonaurbanadeHuancayoagrupadoporestaciones.

Iones Como se observa en la tabla 5, en el MP

2,5existemayorconcentraciónyvariabilidaddelSO

4

=

en comparación con el NO3

-. La mayor presencia de SO4

=, se debería al parque automotor,

pues el centro urbano es muy transitado por vehículos menores y transporte público, lo que

estaría aumentando las concentraciones de SO4

=porprocesosdecombustión,típicasenáreasurbanas11.

µ

Variable media S máx. n Variable media S máx. N

MP2,5 34,465 14,75 67,792 9

Pb 0,018 0,01 0,043 9

S 0,946 0,69 1,929 9

Ti 0,017 0,01 0,027 9

Si 0,684 0,31 1,129 9

As 0,014 0,01 0,033 9

K 0,418 0,25 1,002 9

P 0,009 … 0,009 1

Ca 0,346 0,13 0,501 9

Mn 0,005 0,002 0,009 9

Cl 0,335 0,16 0,497 8

Cu 0,004 0,005 0,015 8

Al 0,334 0,18 0,618 9

V 0,003 … 0,003 1

Fe 0,208 0,09 0,330 9

Br 0,003 0,001 0,005 8

Mg 0,043 0,01 0,051 4

Ni 0,003 0,002 0,004 2

Sb 0,020 … 0,020 1

Sr 0,002 … 0,002 1

Zn 0,018 0,01 0,032 9

Al igual que el caso del MP se realizó la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk (p-

µ

µ

Tabla 3. Mediaaritmética,desviaciónestándar(s),máximovalor(máx.)ynúmerodedatos(n)para el MP

2,5,(enµg/m3)delcentrourbanodeHuancayoenagostoβ007

y enero, abril y mayo del 2008.



0

10

20

30

40

50

60

70

80

*01/08/2007

13/08/2007

25/08/2007

10/01/2008

22/01/2008

03/04/2008

15/04/2008

09/05/2008

21/05/2008

µg/m

3

PeriodoSeco

PeriodoHúmedo

PeriodoSeco

µ

µ

µ µ µ

µ

µ µ

µ

r.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

*01/08/2007

13/08/2007

25/08/2007

10/01/2008

22/01/2008

03/04/2008

15/04/2008

09/05/2008

21/05/2008

µg/m

3

PeriodoSeco

PeriodoHúmedo

PeriodoSeco

µ

µ

µ µ µ

µ

µ µ

µ

Var. media s n

NO3- 1,03 0,52 6

SO4= 2,45 1,77 7

Figura 5. Concentración del MP2,5enelcentrourbanodeHuancayoduranteagostoβ007,

enero, abril y mayo del 2008.

En laigura6semuestra lavariacióndiariade lasconcentracionesdeSO4

= y NO3

- en el

MP2,5.ElpromedioregistradodeHuancayoparaNO

3

-fuede1,0γ±0,5βµg/m3 y SO4

= fue de

β,45±1,77µg/m3,encomparaciónconloregistradoenSaoPaulo-Brasil(NO3

-=β,1µg/m3;SO

4

==γ,γµg/m3)12,yeláreaurbanadeGuangzhou-China13(NO3

-=8,8µg/m3;SO4

==γ8,6µg/m3)fuemenor.MientrasquecomparadoconlaciudaddePiracicaba-Brasil(NO

3

-=0,5µg/m3;SO

4

==1,8µg/m3)12,Huancayoregistramayoresvalores.

Especies carbonáceasEnlatabla5seobservaqueexistemayorcantidaddecarbonoorgánico(COrg)respectoalcarbonoelemental(CE)enelPM

2,5.Laigura6muestralavariabilidaddiariaregistradaen

este estudio.

Tabla 4. Mediaaritmética,desviaciónestándar(s),númerodedatos(n)delossulfatosynitratoscontenidos en el MP

2,5,expresadoenµg/m3,enelcentrourbanodeHuancayo.

Tabla 5. Mediaaritmética,desviaciónestándar(s),númerodedatos(n)delcarbonoorgánico(COrg)ycarbonoelemental(CE)contenidosenelPM

2,5,expresadoenµg/m3,

enelcentrourbanodeHuancayo.

µ

Var. media s n

COrg 8,284 4,733 7

CE 7,062 1,940 6

<LD

0

1

2

3

4

5

6

µg/m

3

NO3- SO4=

<LD

0

2

4

6

8

10

12

14

16

µg/m

3

COrg CE



Figura 6. Concentraciones registradas de NO3- y SO4

=,COrgyCEenMP2,5

en el centro urbano

deHuancayodurantelosmesesdeagostoβ007,enero,abrilymayodelβ008(LDμLímitedeDetección)

Paraevaluarladependenciadeambasespeciescarbonáceasserealizólapruebadecorrelaciónde Spearman, para comprobar la hipótesis de regresión lineal signiicativa entre los dosparámetrosevaluados,dandouncoeicientedecorrelaciónalto(r=0,λ0γ;p-value=0,005),porlo que se puede decir que estas dos variables provienen de una misma fuente. Sabiendo que el

CEseproduceprincipalmentedelosvehículosquefuncionanabasedecombustiblesfósiles,grandes emisiones de compuestos carbonaceos14ydadalagranconluenciavehicularenlazonademuestreodematerialparticulado,podemosairmarqueelCOrgyelCE,registradoparaesteestudioenlaciudaddeHuancayo,provienenprincipalmentedelparqueautomotor.

Componentes del material particuladoAmaneraderesumen,seelaboraronlosgráicosdelaigura7conelinderepresentarlasproporciones que ocupan los componentes analizados en elMPdel centro deHuancayo.En caso delMP

10, a nivel elemental el 12% estuvo representado por los metales, 7% de

metaloides, 2% de no metales. Para el MP2,5 las fracciones carbonáceasμ COrg y CE

representaronelβ4%yβ0%,respectivamente,mientrasqueanivelelementalμel4%estuvorepresentadoporlosmetales,β%demetaloidesy4%denometales;ylasfraccionesiónicasμNO

3

- y SO4

= representaron el 4% y 7%, respectivamente.

µ

<LD

0

1

2

3

4

5

6

µg/m

3

NO3- SO4=

<LD

0

2

4

6

8

10

12

14

16

µg/m

3

COrg CE



OTROS79%

METALES12%

METALOIDES7%

NOMETALES2%

MP10

OTROS35%

Corg24%

CE20%

NO34%

SO47%

METALES4%

METALOIDES2%

NOMETALES4%

MP2,5

Figura 7. Porcentajes de los componentes químicos analizados en el MP10

y MP2,5

delcentrodeHuancayo.

CONCLUSIONES

ElMP10

y MP2,5enloscuatromesesdemonitoreoregistraronvaloresmayoresdelosECAs

anuales peruanos. Siendo el MP2,5 que registró valores demás del doble delECAanual.

Debidoasutamaño,elMP2,5esdemayorimportanciaenlaproblemáticadecalidaddeaire,

considerándoseunagentederiesgopotencialalasaluddelospobladoresdeHuancayo.

ExistemayorconcentracióndeMP10

y MP2,5

en periodos secos, lo que nos estaría indicando

surelaciónconlosparámetrosclimáticos.

EnelMP10semuestraunaapreciablecantidaddemetales(1β%)yabundanciadeelementos

geológicos. En cambio en elMP2,5

se ha registrado mayoritariamente el S, no metales y

concentraciones importantes deCOrg,CEySO4

= las cuales estarían siendo atribuidas al

parque automotor.

AGRADECIMIENTO

AlArzobispadodeHuancayoyMesadeDiálogoAmbientaldelaRegiónJunínyasuproyectoμFortalecimiento de la Gestión Ambiental para la lucha contra la contaminación de la zona

alta-mediadelacuencadelríoMantaro-Junínconocidocomo“ElMantaroRevive”elcualfueinanciadoporelFondoÍtaloPeruano-FIPporladataotorgadaenesteestudio.AlfondoInnóvate-Perúporelapoyoatravésdecontratoγβ4-PNICP-PIAP-β015delaUniversidadNacional del Centro del Perú.A laUnited StatesAgency International forDevelopment(USAID)víaelproyectoμ“ImpactodeltransportetransfronterizodecontaminantesdelairesobrelosAndesCentralesdePerúrelacionadosalaquemadevegetaciónenlaAmazonía”delprogramaPEERSciences.



BIBLIOGRAFÍA

1. PöschlU.AtmosphericAerosolsμ Composition,Transformation, Climate andHealthEffects.AngewChemIntEdEngl.β005;44μ75β0–7540.

β. Anderson JO, Josef G, Stolbach A. Clearing the Airμ A Review of the Effects ofParticulateMatterAirPollutiononHumanHealth.JMedToxicol.β01β;8(β)μ166–175.

γ. CarbajalAL,BarrazaVA,DurandPR,MH,EspinozaLR,ChiarellaOP,et al. Impac of

traficlowontheaasthmaprevalenceamongschoolchildreninLima,Peru.JAsthma.β007;44(γ)μ1λ7-β0β.

4. ConsejoNacionaldelAmbiente (CONAM).Plan "ALimpiar elAiredeHuancayo".DecretodelConsejoDirectivoN°0βλ-β005-CONAM/CD.

5. InstitutoGeofísicodelPerú(IGP).AtlasClimáticodeprecipitaciónytemperaturadelaireenlacuencadelríoMantaro.VolumenI.LimaμFondoEditorialCONAM;β005.

6. ServicioNacionaldeMeteorologíaeHidrología(SENAMHI).Evaluacióndelacalidaddel aire en Lima Metropolitana β011. Limaμ Dirección General de Investigación yAsuntosAmbientalesdelServicioNacionaldeMeteorologíaeHidrología;β011.

7. ProgramadelasNacionesparaelMedioAmbiente–PNUMA.PerspectivasdelMedioAmbienteμAméricaLatinay elCaribeGeoALCγ [Internet]. β010 [citado el 1βdeoctubredelβ016]Disponibleenμhttpsμ//wedocs.unep.org/rest/bitstreams/1γ1λ4/retrieve

8. Artaxo P, Oyola P, Martínez R.Aerosol composition and source apportionment inSantiagodeChile.NuclInstrumMethodsPhysResB.1λλλ;150(1–4)μ40λ–416.

λ. CleanAir Institute. La calidad delAire enAmérica Latinaμ Una visión Panorámica[Internet].WashingtonD.C. [citadoenββdemarzodeβ01γ].Disponibleenμhttpμ//www.cleanairinstitute.org/calidaddelaireamericalatina/cai-report-spanish.pdf.

10. Echalar F, Artaxo P, Vanderlei J, Yamasoe M, Gerab F. Long-term monitoring ofatmosphericaerosolsintheAmazonBasinμSourceidentiicationandapportionment.JGeophysRes.1λλ8;10γ(Dβ4)μγ184λ-γ1864.

11. StechmannH,DanneckerW.Characterizationandsourceanalysisofvehiclegeneratedaerosols.JAerosolSci.1λλ0;β1(1)μSβ87-Sβλ0.

1β. Souza DZ, Vasconcellos PC, Lee H,Aurela M, Saarnio K, Teinilä K, Hillamo R.CompositionofPMβ.5andPM10CollectedatUrbanSitesinBrazil.AerosolAirQualRes.β014;14μ168–176.

1γ. Chang S,ChouC, Liu S, ZhangY.TheCharacteristics of PMβ.5 and ItsChemicalCompositionsbetweenDifferentPrevailingWindPatternsinGuangzhou.AerosolAirQualRes.β01γ;1γμ1γ7γ–1γ8γ.

14. KwangsamN,SawanAA,SongCh,CockerDR.Primaryandsecondarycarbonaceousspecies in the atmosphere ofWesternRiversideCounty, California.AtmosEnviron.β004;γ8μ1γ45–1γ55.

Aislamiento y elucidación estructural de un …...de mínimos valores, centra¬dos en junio y julio...

Documents

Transcript of Aislamiento y elucidación estructural de un …...de mínimos valores, centra¬dos en junio y julio...