Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en … · Zinc) por la técnica de...

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


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


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


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.


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,


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


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.


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.


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.


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.

10

20

30

40

50

60

70

80

90

27-4

-200

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

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.


10

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0

40

80

120

160

200

240

280

32027

-4-2

006

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

Fe 1Zn 1

Mn 1

Con

cent

raci

ón (µg

/m3 ) C

oncentración (µg/m3)


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).


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.


12

0

20

40

60

80

100

12027

-4-2

006

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

PM10

Con

cent

raci

ón (µg

/m3 )


Figura 4.4. Concentración de partículas en suspensión (PM10) en muestras de aire

medidas por el método gravimétrico en el Punto 2 (Aramotz).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0

25

50

75

100

125

150

175

200

27-4

-200

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

Fe 2Zn 2

Mn 2

Con

cent

raci

ón (n

g/m

3 ) Concentración (ng/m

3)


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


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.


14

0

20

40

60

80

100

12027

-Apr

-200

6

28-A

pr-2

006

29-A

pr-2

006

30-A

pr-2

006

1-M

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 )


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.


15

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000Fe 1

Fe 2

Con

cent

raci

ón (n

g/m

3 )


0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000Zn 1

Zn 2

Con

cent

raci

ón (n

g/m

3 )


0

50

100

150

200

250

300

350

27-4

-200

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 )


Figura 4.8. Concentración de hierro, zinc y manganeso en los Puntos 1 y 2.


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).


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 )


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 )


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).


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 )


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.


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 )


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 )


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).


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.


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.


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


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.


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.

Determinación de partículas en suspensión y metales pesados en … · Zinc) por la técnica de...

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