comparación de la composición química de partículas pm10 y ... · comparación de la...

12
Revista de Ciencias Ambientales (Trop J Environ Sci). (Diciembre, 2014). EISSN: 2215-3896. Vol 48(2): 54-64. DOI: http://dx.doi.org/10.15359/rca.48-2.5 URL: www.revistas.una.ac.cr/ambientales EMAIL: [email protected] Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica Comparison of the chemical composition of PM10 and PM2.5 particles collected in urban environments and volcanic areas of metropolitan Costa Rica Jorge Herrera a , José Félix Rojas b , María Martínez c , Geoffroy Avard d , Martin De Moore e , Wendy Sáenz f , Víctor H. Beita g , Agustín Rodríguez h y Alejandro Agüero i a Coordinador del Laboratorio de Análisis Ambiental de la Escuela de Ciencias Ambientales de la Universidad Nacional, Costa Rica, [email protected]. b Químico e Investigador s investigador en dicho Laboratorio, Costa Rica, [email protected]. c , d , e y f son vulcanólogos, investigadores en el OVSICORI, Universidad Nacional, Costa Rica, [email protected], [email protected], [email protected] y [email protected]. g , h e i Químicos e investigadores en el Laboratorio mencionado, [email protected], [email protected] y [email protected]. Director y Editor: Dr. Eduardo Mora-Castellanos Consejo Editorial: Enrique Lahmann, UICN, Suiza Enrique Leff, UNAM, México Sergio Molina, Universidad Nacional, Costa Rica Arturo Sánchez, Universidad de Alberta, Canadá Olman Segura, Universidad Nacional, Costa Rica Rodrigo Zeledón, Universidad de Costa Rica Gerardo Budowski (†), Universidad para la Paz, Costa Rica Asistente: Rebeca Bolaños-Cerdas

Upload: others

Post on 04-Apr-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Revista de Ciencias Ambientales (Trop J Environ Sci). (Diciembre, 2014). EISSN: 2215-3896. Vol 48(2): 54-64. DOI: http://dx.doi.org/10.15359/rca.48-2.5

URL: www.revistas.una.ac.cr/ambientalesEMAIL: [email protected]

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Comparison of the chemical composition of PM10 and PM2.5 particles collected in urban environments and volcanic areas of metropolitan Costa Rica

Jorge Herrera a, José Félix Rojas b, María Martínez c, Geoffroy Avard d, Martin De Moore e, Wendy Sáenz f, Víctor H. Beita g, Agustín Rodríguez h y Alejandro Agüero i

a Coordinador del Laboratorio de Análisis Ambiental de la Escuela de Ciencias Ambientales de la Universidad

Nacional, Costa Rica, [email protected]. b Químico e Investigador s investigador en dicho

Laboratorio, Costa Rica, [email protected]. c, d, e y f son vulcanólogos, investigadores en el OVSICORI,

Universidad Nacional, Costa Rica, [email protected], [email protected], [email protected] y

[email protected]. g, h e i Químicos e investigadores en el Laboratorio mencionado,

[email protected], [email protected] y [email protected].

Director y Editor: Dr. Eduardo Mora-Castellanos

Consejo Editorial:Enrique Lahmann, UICN, Suiza

Enrique Leff, UNAM, MéxicoSergio Molina, Universidad Nacional, Costa Rica Arturo Sánchez, Universidad de Alberta, Canadá Olman Segura, Universidad Nacional, Costa Rica

Rodrigo Zeledón, Universidad de Costa Rica Gerardo Budowski (†), Universidad para la Paz, Costa Rica

Asistente:Rebeca Bolaños-Cerdas

Page 2: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Ir a contenido

Revista Semestral de la Escuela de Ciencias Ambientales54

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

�3�������� 4��/���� � � ��������������� �.������������+�� � � /.��������� �� � ��������ciencias ambientales de la universidad nacional.�3��3���� ��3��3������)3�������������)3�)������4��/��� � �����"� ������� �������/�����-nado laboratorio.$3�$�������'3�)"���'3����$�������*3��+����"����#���� � �����"� ������� ��������.- ��"������"������#������� � /��#���������� ������2�������������������"�� ����������3

Introducción

L �2������ � ��������/2��������/-2������� ��� ��� � �.����/������ ��� ��calidad del aire de una región y son

@��� � ������ �� � ����/����� � �/� (���-�� ���.����� ����/2�������4����������� �� ��/2� ���#�� 4��/��� �� � � 2��2����� �(� �� 3�B������������� ���2��#������-������ �2������ �������/# (�����2�������(����� ��2� �.���������� �� ��4������ ����-����2�+/���� ���/�� ������������#���� -���.���#������/_����/2� ���#��4��/���������� ��/��(������Y%&�������3�=<:F\3�� � �no constituyen un contaminante único, sino que consisten en una mezcla de muchas clases de materiales, en la que cada clase �������������@/���������(������ �� 2���� �4��/�� �YB�����������3�=<:I\3

ResumenSe muestrearon, en

(��/� �/���+��� 2�-����� � B$10� �� B$2,5 en ambientes urbanos y vol-�+���� �����+���/����2�-litana de Costa Rica, du-rante octubre y noviembre ���=<:=3����� �+�� ���-dustriales y comerciales ������������"�&������Y-�7���� ������� �� �����\� �� 2�� ������� ������-������� � /+ �� � ����-1���"/����� �2������ �YF=K=O� ��/KI\� ��� B$10 y B$2,5 �����/2���#������las registradas en la zona "���+���3�- ���������-����� � ���� � ��� B$10 y B$2,5, obtenidas en el vol-�+�� B�+ � "������ ������

AbstractB$10 and B$2,5 were

/2��� simultaneously in urban and volcanic envi-ronments in the $����2���-tan Area of Costa Rica from October to November 2012. Higher mass concentrations Y42-29 μgmKI\� of B$10 and B$2,5 were found at indus-trial and commercial areas with &��&� ��(1�� ��| Y- Uruca, Heredia ��� �����\���/2��� with those found in the volcanic areas. The daily concentrations of B$10 and B$2,5 obtained in the B� volcano ranged from IK:F μgmKI and 2-11 μgm-I, �� 2����"���3� However the acidity of the collected 2�-ticles in the B�+ volcano

Ciencias Ambientales�FG?�>FKpF�8��M?�:F<OK=:>G�P�=<:F�}���&��������2��#�?������/.���=<:F3����&����2��.��#�?�/����=<:>3~

Page 3: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

55

Ir a contenido

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Ciencias Ambientales 48: 54-64, ISSN: 1409-2158 / 2014

IK:F� ��/KI y 2-11 μgm-

I� �� 2����"/����3� ����embargo, la acidez de las 2������ � ������� � ��� ���B�+ � � � /���� � �� ����������� 2��������� � /.���-�� � ��.�� � ��.���� 2��.-blemente, a una ocurrencia menor de tasas de neutra-�����#�3� ��� 2����� ��� ���� �secundarios resultó ser la 2�����2�� ������.���#�� YF<�w\� � �� ��/2� ���#�� ��� � �B$10� "���+��� � � ��(����-cia de las colectadas en cen-tros urbanos.

Palabras claves:� B$10, B$2,5, contaminación at-/� (����� ����/��-��#�� ��.�� 2������ �"���+��� 3

was higher than those sam-2������ urban environments 2��..������� ��� lower oc-currence rate of neutrali-zation. The contribution of secondary ions was more �/2������ to the volcanic B$10� ��/2� ������ Y������F<� w\� unlike the B$10 co-llected in urban areas.

Keywords:�B$10�B$2,5, air 2��������� ��.�� 2���������"�������2������ 3

- �2������ � ��2�� ���������������������� ��� ���� � ��� �/_�� �� /��� [� ���/���������/����#��1���4���.����� ���tamaños de submicrones hasta de unas 2,5 /��� �Y:�/������:��/\������/���������-/����#������ ��4���.����� ���2����/�-nos de 1 μm hasta 100 μm. En cada uno de � �� �/��� � ���� ������������������2� �� 2���1�� ����/������ 3�B������/2���������/���� 1��� �� ��/��� �� ���� /����� ���los aerosoles de sulfatos y nitratos forma-�� �2���/���� /� ����4��/����/� (���-���2���������/� ���� �����2������ ����dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, así ��/������ �/������ �2����������� ����/-bustión, en forma de óxidos o sulfatos de ��4����"�����.��/��2��/�������� ���-/+ ������.#��Y&�����\3�������/�������� �� �������������/��������� �2������ ����������������������� �/������ �2������������2������� ����/�������������.� �#��o fricción, como sílice, calcio, titanio, alumi-���� &������ ����� �� ������ ��/+ � ��� ��� �contribuciones de origen vegetal y natural Y� 2�� � 2����� �� ���� � ��� �� ���� � �/�- ���� � "���+��� � ���3\� YB������ ��� �3�=<<:[�'������3�=<::\3

- ����2����� �"���+��� ��������"�-��� (������ ��� �� � �1���#�� 2�� ����� ���� �� � � ��/ �2�������� ������/2����-����/2����������/# (�������������� ����/�� � � � ���� � �/���� � ��2�� �������� ������.���#�� ����1���"� � �� � ����� ����4��/��� ������"� �Y)��22�=<<O[�x��� -�������3�=<:<[�x����������3�=<<F\3�- �2��-/ �"���+��� � ������/��������.��������� � � � 2������ � #��� � Y�������������� ��� � #���� ������(��\� �� ��� �+��� ���� �Y����'� �|�����3�=<<O\��/���� �������/2����� ��� ����� ���+���� �����-������"���� ����2��"� 3

Page 4: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Diciembre 2014. Número 48

56

Ir a contenido

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

jerarquía en el sistema urbano costarricense. Cos-������������/+ ������ ������ �(��� �"���+���� �algunos extintos, otros dormidos y al menos siete � �+�����"� ���� ������ ����� � ����������������� ���� ������� ���� 2� [� ���� ��� ���� � ��� "���+��B# � ��������������� �I>��/�������� ����������� �������%���������%���������%� ������Y:<ª:=®<<££M���GFª:I®>G®®*�=�;<G�/� �.��������"�������/�\3��������������� ����"���+��. +�����Kandesítica, que contiene tres conos y los restos ��� ����� ������ ������ ������ �YB�� �����%��� :OG;\3� ��� ����� ���"�� ��������� ��� ���� �����+���� 4��� �� ��������� ������ �� � �� � ���� � ���/�������?���������"���������� �����������������Botos, que contiene un lago de agua dulce en su ��/.����� ��3�-�����#��2���������.��������� ���2# ��� �2�����+ ���� � ����� ��������@���/���������� �"����2��#��2��������������� �������������;>F<�«�:<<�_� �������������YB�� �����%���:OG;\3

��� 2�� ����� �������� /�� ��� �� � �� ���-�� �������� ��������/2���"���������/2� ���#��4��/������2������ �B$10���B$2,5 colectadas, en (��/� �/���+��������� ���.� ���������"��-�+��B�+ �������+���/����2���������%� �������������1����� ������1��� � �������� ��� ��� �� �(����� �4��������������� ���"��� ����� ��� ���-� �� 2���� �4��/�� �2�� ���� 3

Sección experimental

MuestreoSe realizaron muestreos entre el 5 de oc-

tubre de 2012 y el 22 de noviembre del mismo _�� Y������ :\3� ��� � ��� 2������� �� �� ������cuatro sitios de monitoreo en ambientes urbanos ��2�� �����"� ������� ���/������ ����� ���-�� � �� �� �������� � ���� +��� /����2������ 4����2���������(��/� �/���+����� ��������������������"���+��B�+ 3�B����� �� ��������� � ������������/�� �� � �/���+�� ����2������ ������B$10���/��B$2,5, cada 24 horas, en forma

- � 2������ � ��� ������� � 2��� � � ��-versos efectos negativos, al grado de que sus ��2���� ���� � &�� ������� �� ������� ��� ��/-2���/�����������"�� � � 2���� ��������/������la vida sobre la tierra. Entre otros, se ha sugeri-���4���2������������.������������/.����������/����.�� Y��� ���� ��� �3� =<<;\� "���� �� � 2���� � �4�����/������(��/��#������ ����"� �Y�� ��-(����=<<<[��� ��(��������3�=<<G\�/���1��� � ��������� � �/� (���� � Y����� ��� �3� :OO>\�2�����.�����.����������"�� Y���. ���=<<=\��������� ��"� �.���������� ���� ���.� �Y��- �������3�=<<;\���2���������(���� �����"� ������ ����YB�2������3�=<<=\3

� ����� � �2���/���#���� � ��/�� ���� ������������ ��� 4��� ��� ��� ��������#�� ������ ��2�- ���#���2������ ��������������������(������� ��� 2������ ��+��������2��/#������(��/���� ��� 2������ � ��#��� � �� �����" ����� � ��-� � 4��� �� ���"������� ��� ��� �/2������� (�����/.������������ ���2���� ����Y��������=<<F[�Z22� � ��� �3� =<<F\3� %������/����� � �� (��-��#�� 2�������� 1�� �� ��� ���.���� �� /+ � �������������� 2���������� ��/_� ����2������ �Y!��Z��� ��� �3� =<<p\� ��4��� ��&���/� �����Y��������=<<F\�4�����������/�������� � �������-������� � ���"� ����1���"/����� ��� ��� ��� ���mortalidad y morbilidad humana, debido a com-2�������� ������2��/���� ����+��������2��/#��YB�2������3�=<<=\���2���2����/����� ������� �YB���� �=<<>\�����/�����(������������� �Y-������ �3� =<<;\� �� ��_� � Y�� ��� ��� �3� =<<I\� 4��� ���� �2�.������ �/+ � � ��2��.�� ������� ��� ��/2�������� �����������/��������2��/������/��������� /�����#���������2�����"����"���YZ/2���% �� �=<<G\3

��� +��� /����2������ ��� %� �� ���� ���-���������>;�w����������"�&���������p<�w���������� ����������������p<�w���� ��2�.���#������2� � ��@����� �����@���/�� ��� �����2�.���#����������Y�������=<<O\�&��&��4�������� (��-mó desde hace varios años en el centro de mayor

Page 5: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

57

Ir a contenido

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Ciencias Ambientales 48: 54-64, ISSN: 1409-2158 / 2014

�������3� B�� �������� � � /�� �� � ��� B$10, se utilizaron muestreadores de aire de alto vo-lumen marca Thermo Andersen, con controlado-�� � ��� ����� /+ ���� �� � ���� � (���������� �������"�������������������::I�«�:<�w�/Imin-1. La calibración de caudal durante cada muestreo se �����#� ��/2����� � � ������ � ��� �� ���� ���2�� �#���������2�����������4���2 ����"� ���� ��� ���1���� �������� ���.���� /������ x8�%��������F>F� � ���� �� ���������� ��2�� �#������ -trada en el muestreador.

B�� ��� /�� ����� ��� B$2,5� �� �/2������muestreadores de aire de bajo volumen marca Air $����� � �� ����� � (�������2���� �������������>������ �2���/�����3����� �� ��4��2� ��� �2-���#�������(����#�����B$2,5 se realiza median-������� ������� ��/2������ �����Y �����������2���� �2�����������.�������/�� ����\�4��� �2-����(����#�����B$10������ ��������/2������4��� �2��� �2������ �B$2,5����� �B$10.

- � /�� �� � (������ ������� � ��� 1���� ����������Y%)x�*&�/����3�:G>:KGp>\���1���� �������#��2��B$10���B$2,5��� 2����"/������� �cuales fueron acondicionados durante 24 horas, ��� � �� �� 2�� � ���� /�� ����� ��� ��� �� ������Y.��� � � �������� ����������� ?���/2���������:>KI<�ª%���&�/�������/��� ����F<�w\���� ���� ���2� �� �2�� ����� ���� ����/2�3

Análisis químico- �/�� �� �������� ����1���� � �������-

�����2������+�� � ���"�/��������������1����������/���� � � ������������� � ��� B$10PB$2.5. ���2� ������ �� �1���� ����.���"���/��� �� ���"#�a cabo utilizando una balanza semimicroanalíti-�� Y/��� $������\� �� ���� 2� ��� ��� 2���� �#�����«�F<��3�-����������/.������������������#��/+ ������2������ �B$2,5�� �«�<p���/KI3�B��� ��2������ �1���� ��������"���/����������� �2�����/�� ��������B$10� (������2� �� �������.-lanza analítica.

Cuadro 1.�!� ���2��#������� � ���� ��������� �������/2_����/�� ����

LocalidadDescripción del sitio de

muestreo

����+��B�+ ������:?�%���������x��� � �����B�4���M����������+��B�+ 3

Área /����2�����

������:?����1���������%�/2_��Nacional de Fuerza y Luz en La Uruca.������=?����1����������������������Universidad Nacional en Heredia.������I?�8� ������� �������/2�� �8����/����-�) ����#����������3������F?�8� ������� �������/2�� ��)x9M�$��"�3

La incertidumbre en la determinación de la ����������#��/+ ������� �2������ �B$10 fue «�=���/KI3�7��2����#��������1�����Y������.���"���/��\� ������������F<�/���������� �����-�� ������� I>� /����� � ��� ��� ._�� ���� #����3�����+�� � ���� � �� 2���� � �#��� � �������#�2������/����(�� �#���� ���� �2�� �#�� ��� ��������-"����� ��������4��2�����!������8%�KI<<<�����una bomba cuaternaria y tubería de microboro. %��"������/�� �� � ��2��2�#�������"����calibración fresca y se analizó una disolución de control de calidad de 5 mgl-1�2��2����2�������� ��� /�� ��� �������� !89M��� �����1���como control de calidad. Los límites de detección 2��������� ��/�� ����������������=3

9���2��������1����� ���������/�������������#����������>�/�����+�������������������������������2������/�����=>�/���������� ��������� �� �"2��#� ��� ��� 2������� ��� �����/������hasta casi sequedad. La solución resultante se "����#�������/����"���/����������=>�/�3������-lizó una segunda extracción con 1 ml de HClO4 ����������3� ��� �+�� � � ��� /���� � �� &���� ���-�������� 2�����/��������. ����#���#/�������&����� ��� ��1��� YB������ ��/��� ))��� �� ;<<\3�

Page 6: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Diciembre 2014. Número 48

58

Ir a contenido

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

Se obtuvieron límites de detección en ngmK�I, em-2���������/�����������87B)%�Y�� ��� ����� � ��/�� ����������������=\3

Como mecanismo de control de calidad �������� �� �������� 1���� � ��� .����� 2���� �/���� ������� ������+���� ��� ���.��"����/��resultado, en todos los casos, valores menores al I� w� ��� � � ������������� � �������� � ��� � �/�� �� 3� -� ��������� ���� �+�� � � 4��/���� ���/���� ����2������ � ����/2��.#�2���#���/��-���� �������/������ ��� ��(������� �����1����Y��$�:pFG\�2���������4����/���������1���� ����.����3�7�� � ���������������� K:<�w���:F�w� ���.��"��2�� � �������������� ����/���� �/�-didas en muestras enriquecidas. El contenido de Si y COI

2- ���� �2������ � �������/��#��������-�/������2��������� �������������� ����)��%���$�� �.�����. ������������� ���2���/����� ��������� �Y)����:GO���)�2OI[���92���I)�2OI[�:>%���=>�/����%9I

2-\� Y$����������3�=<<:\3�7��2�4��_�2����#������� �1���� ����������(��������-���2���������/����#�������.�������+����������/�����Y9%����%��� 2����"/����\��/2���-do un analizador de carbono elemental termo/#2�����/���!�8�/������=<<:�Y)�/� ������8��3�%�. �%)�7�)\3��������#����2����#�����<pG��/2�������1������������1����������/����� ���&��(������� ��� ���� ��.����� ��������2��-������� 8$B�9��� x9�3� � ��� 2������/������ ��-����������(������� ������.#�����+�����Y9%:�9%=�9%I���9%F��:=<��%�=><��%�F><��%���>><��%��� 2����"/������������/# (������&����\����(����#�������.#�����+�����2���������Y9B\������ �(������� �����%�Y�%:��%=����%I��>><��%�;<<��%���G<<� �%��� 2����"/������������/# (�����/2�� ���������������=�w���&�������OG�w\3�B��la determinación de OC y EC, el analizador fue ���.����������������(������ ������� �Y<�I�>�;�:<�:=�:>�=<���=>���\���� ��� �YF�:><�/��-1\3

Cuadro 2.�-�/��� �����������#��Y-!\�2��� ���(�-����� �� 2���� �4��/�� ������ ����B$2,5���B$10

Especie química LD

8��� ������+���� �Y��/KI\

F- 0,01

Cl- 0,05

Br- 0,02

NO2- 0,02

NOI- 0,01

B94IK <<p

SO42- <<I

NH4� 0,01

$���� �Y��/KI\

Na 125

Z >;

Ca IF

Mg :;

Cu <;G

Fe 0,54

Mn <FI

Al 0,88

Cr <O;

Ni 0,51

� 0,14

B. <I>

EC ;Fp

OC 180

Resultados y discusión

Niveles de partículas y composición química��� ������ I� /�� ��� ��� �+�� � � � ��� ��-

��� ��� �� � ��"��� � ��� 2������ � B$10PB$2,5 y sus 2�����2�� ���/2������ ����� ���� ����������� � ���� ���.�� ���/�������� �����"���+���������-��� �� �/2_� ��� /�� ����3� x�� ��/�� �� 2�����

Page 7: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

59

Ir a contenido

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Ciencias Ambientales 48: 54-64, ISSN: 1409-2158 / 2014

�. ��"������ �+�� ����� ����� �����/������ �������������"�&������Y-�7���������������-���\� �� 2�� ����� ������������� � ����1���"-/����� �2������ �YF=K=O���/KI\����B$10���B$2,5,

�����/2���#������� ����� ��� �2��������"���+���3�- �������������� ����� ����B$10 y B$2,5��.����� �������"���+��B�+ �"������������IK:F���/KI y 2-11 μgmKI��� 2����"/�����Y1����:\3�-� ���� ����� ���� �2�� ������� � �"���� �/+��/� ������������"�����������2��#��(��+������������� ��� =;� ��� ����.��� ��� =<:=3� 8���� �"�� ���los sitios urbanos, los valores diarios de concen-����#�����B$2,5 ���������������:>�w���=F�w����� ��� ���� ������/�������=F�&�� �YI>�μgmKI\������Norma de Calidad del Aire de los Estados Unidos.

-���/2���#�� ��&��������� �� �+���� ����� ��2� � �� 4��� %� �� ���� ��� ������ ��� ���/� �����������������2��� �������/�����3�- ��� �(������� � ��� 2������ � �� �������������� ��-����� ����� ��� 2������� ��� � ������ � 2����/����������� ������.��������-�7���� Y�2���<G>\3��-���� � /+ � .�� � ��� ���1������� ��� ��������#�� ���.��"������2��������Y�2���<;:\����������Y�2 = <pp\�2��..��/�������.�������������.���#������� ���� ���"��� ����2������ ����� ������� �2��� � ����"���� ������ 3�-� �"���� ��������-���#�� B$2,5PB$10� (������ <;G� <;>� <pO� �� <p=�2��������-�7����������������"���+��B�+ ��� 2����"/����3

Cuadro 3.��� ����� ���������������/2� ���#��4��/������� �2������ ��.����� La Uruca Belén Heredia Volcán Poás

PM10 PM2,5 PM10 PM2,5 PM10 PM2,5 PM10

μ1gm-3

B$ =O�«�O ==�«�p I=�«�:= =>�«�; F=�«�:I =O�«�:F G�«�>

F- <<G�«�<<; <<F�«�<<p <I=�«�<:> <=>�«�<<p <=<�«�<:I <:=�«�<<I <FI�«�<<=

Br- nd nd nd nd nd nd <FI�«�<<=

Cl- ::;�«�<Gp <>=�«�<>: :=p�«�<pO <FF�«�<IO :=O�«�<;p <>=�«�<II <>G�«�<p<

NO2- <=<�«�<<p <:>�«�<<F <=;�«�<<p <:O�«�<<p <=;�«�<<O <=I�«�<<p <=p�«�<<G

NOI- <Gp�«�<IF <pI�«�<:> <;F�«�<Ip <pp�«�<:I <G=�«�<I; <p>�«�<F: <pI�«�<F:

B94IK <p;�«�<>> <I:�«�<=G :<:�«�<>> <=O�«�<F< :<G�«�<>< <II�«�<=G <O;�«�<:;

SO42- I=I�«�:pG I:F�«�:=I IO>�«�<;> IIF�«�:=I I::�«�=;F =OF�«�<O= ==p�«�:p>

NH4� :>:�«�<GF ::F�«�<>; =I>�«�<GF :>O�«�<>; :>>�«�<O; :F<�«�<;: <O;�«�<;F

OC pp;�«�=G> p<I�«�=<I ;<p�«�=G> p;I�«�=:; G=:�«�<I> ;>F�«�FI= =IF�«�<:;

EC F=I�«�=IG I;p�«�:G; F:F�«�:OF F>=�«�==F >=p�«�<;G FFG�«�<F; <>O�«�<II

ngm-3

� I;�«�:p =O�«�:: F:�«�<G I>�«�<O =G�«�:= =:�«�<O =>�«�<;

B. ::G�«�>I ;p�«�I; :<=�«�O: ;G�«�:> ::>�«�IO G;>�«�:;; GO�«�O

Cr ::>�«�F> ;<�«�=p I:�«�> =>�«�O FO�«�:I p;�«�:: :<>�«�=:

Cu F;�«�=G FI�«�=< p;�«�I= p<�«�IF GF�«�>F p=�«�FI p=>�«�GG

Ni Fp�«�:F IGp�«�<O> >:�«�I; F>�«�=: =:�«�<G :;F�«�<>> =:>�«�IO

Mn >G�«�I= p:�«�=O :<=�«�;> ;:�«�=G :IO�«�;: p;�«�Ip >GO�«�O=

Al p;<�«�:<p =>O�«�:;F >GG�«�O< Ip>�«�>F I>;�«�G; =;F�«�p: ;>;�«�G;

Fe Ip:�«�:>< =>;�«�:p= >:p�«�==: =GG�«�>= FI:�«�=<I :O:�«�G> FI:�«�=<I

Page 8: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Diciembre 2014. Número 48

60

Ir a contenido

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

%������1������ ��/�������������� �2������ �colectadas en cada uno de los sitios de monitoreo, se �.��"������������/������� ��������������1����� �/����������������#���4��"������Y��4�/KI\���������� �2�� ���� ����� �2������ �����������]�^�"�� � �������� 2��������� �/������ ������ �����������]�^3�- �������� ��� ����������� �#������������� �/���������� �������� �2���� � ���� ����monitoreo, se muestran en el cuadro 4. Sería de es-2��� ��4�����2����������.������2��� � ����� �de mejor ajuste fuese muy cercana a uno, debido al

balance iónico. Si se toma en cuenta que no se cuan-��1�#���������#�������.���������#��&�������������������������������2�����������"����� 2������������.�����������������/�����������2����������#��&�������������/2� ���#������ �2������ 3

x����/�� �������������2������������� ����" � ��� ����� �#�� �� ������ ��� � � 2�����-� �������� �������"���+��B�+ �� �/����� ������� 2��������� � /.����� � ��.�� � ��.����2��..��/�������������������/���������-sas de neutralización.

Figura 1.������#����������������������#�����2������ �2����/_�������� ��������/�� ������.�����������"���+��B�+

Con

cen

trac

ión

de

Par

tícu

las

(μg/

m3 )

0

5

10

15 PM10

PM2,5

20

2517/10/2012

18/10/2012

19/10/2012

20/10/2012

21/10/2012

22/10/2012

23/10/2012

24/10/2012

25/10/2012

26/10/2012

27/10/2012

28/10/2012

02/11/2012

03/11/2012

04/11/2012

05/11/2012

29/10/2012

30/10/2012

31/10/2012

01/11/2012

Notas:�Y:\����"��������������/��«������ 2���������� "���#��� �+�������������3�Y=\�]��^� ����1�����������.��3�YI\�-�������������������"����2��/���������� �.�������2�����9$��2��� �������/�����3

Cuadro 4. Relación entre la suma de concentraciones equivalentes de cationes y ����� �2�� ���� ����� �2������ �B$10 colectadas en los sitios de muestreo

Sitio de muestreo Regresión lineal ����������������������� Número de muestras

La Uruca ¯����<GI:¯5 - 1,24 <OGI 42

Heredia ¯����<OGI¯5�K�:<I= <O:I I;

����� ¯����<G:<¯5 -1,151 0,948 44

����+��B�+ ¯����<pp=¯5 -1,249 <O>p I:

Page 9: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

61

Ir a contenido

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Ciencias Ambientales 48: 54-64, ISSN: 1409-2158 / 2014

���(��/��������� �������#�����+�� � ��������� ������#�����/ ������� ����������1����������/���� �� ������.���#�� �����"���� � �� 2�-��� �4��/�� ����+��� ��������+��� �/���� �����������/ ����/������2�����������������3�B��� ��� �� ���/2������ �4��/��� � �����2-���� ��� �� � ������� ?� /������ � ��� �� ������������ ����Y%$\���������/���� �Yx�\�/�������-�+����Y$9\���.�������/�����Y%�\� ��/����Y��\����� ����� � �������� �Y�8\3�%$���2�� ������ �/� ��� �� � /������ � ��2��� � ��� �� ������������������)��Z����%�$��x������3�%��������� � �� 2���� � ��/����2���#�2������(�����2��-2����2�������������� � �#���� ���/��� �.- �� ������ ��������������#��Y$����������3�=<<:[�������������3�=<<>\?

%$���:GO)����:=:Z���:F<%���:pp$����=:F�����:FI��� Y=\

Los óxidos de Ca y Mg fueron calculados uti-���������2����#�����/����YM��\����%���$�3�-�$9� ���.��"��/����2�������������������#��/�-���������.�������+�����Y9%\�2������(��������:p�4��� �� . � ��� ��� 2��/����� ��� � � 2��2������� ������� ��� �����/���� �:F�«�<=�� ���.� ���=:�«�<=� � ������.� �Yx��2�����-�/�=<<:\3�� ���(����� �����������/@�/�����2��� ��/�����&���#���������������������/����� ������ ���/2�� -�� ����+���� 3�-� ������.���#�������� ���/�������2�� ����2������ ����(��/���� ��(�� ��2��-veniente del mar. Se calcula como la suma de la ����������#������ �#�� ��������/+ � �� (����#�����la sal del mar de las concentraciones de Na�, Mg=�, Z�, Ca=�, SO4

2-, haciendo caso omiso de las trans-(��/����� ��/� (���� �Y����(������B�� �=<<p\?

SS = Cl-��� M���� $�=���� Z����ssCa=���� �94

2-� YI\

ssNa����<>>p%�K� $�=� = 0,12 ssNa�� Z�����<<Ip� M�, ssCa=����<<IG� M� y ssSO4

2- = 0,252 ssNa��Yx���������3�=<:<\3�-�������.���#��

��� �� %�� �� ��2���#� ��/�� �� /����� 2��� �����-��������/���K#2���3�-�������.���#��������8� ��calculó como la suma de nssSO4

2-, NH4� y NOI

-, en la cual nssSO4

2-������ 2��������942- total medi-

do menos la fracción de sal marina de SO42-. Los

elementos traza se convirtieron a sus óxidos co-/��� �2�� ����������� ����� ����+�� � 3�-����-tribución de TE se calculó utilizando la siguiente �����#��Y$����������3�=<<:\?

x����:F;����:=$����:=;M����:=>%����:<GB.���:I:%�� YF\

x����/�� ��2������. ��"�������1����=����/����2���������� ����� � �������� � ��2�� �������� �2������ �����"���+��B�+ �YIG:�w\�/���-tras que la contribución en ambientes urbanos se /�������������:F�w���==�w3�-����������2�����obedecer a las emisiones de dióxido de azufre ge-���� �2����������������"����(�/�#������������+����2�����2�3�7�����/������/2�������� �4�����/��������+����� ������/2�������2�� �����en forma mayoritaria, en la totalidad de los sitios ����2�� �������������I:�w������FI�w���������������/ 3������/.��������/2���������������#������ ��� ���� �(������� ������.#��Y1����I\� ��2����������4���������� ������ �2������ ����/.����� ���.�� ����9B�������%:���2�� �������/����������.���#��Y&������������ ���������4��/������/.� ��.�� �(# ��� \�/����� �4���������� ������"���+��B�+ � ���(������� �/+ ������ �9%=�9%I���9%F�� �2����/����� 3

� ����� � ������� � Y��&|������ ��� �3�=<:I\� /�� ���� 4��� �� � "����� � �/����� ��/-2�� �� ����+���� ������� ���� ���/������ �Y%4-C15\���&������.��� �/��� ����� � Y%4-C12\� �� ����� ���2������������ ��2�� �#�����"2���2��-����� ������( ����4�����������2��� ����/��-����2��������3

Se construyó la matriz de correlación de �2��/��2���� � ���� ����/�� ������������������-�� ��� �2�+/���� �4��/��� ��"���� �2��2������ �

Page 10: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Diciembre 2014. Número 48

62

Ir a contenido

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

Figura 2.�)2��������� ��� ���� �� 2���� ����+��� ��������+��� ������/2� ���#������ �2������ �B$10 colectadas

Figura 3. !� ���.���#������ �(������� ������.#��2�� ���� ����� �2������ ��������

Page 11: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

63

Ir a contenido

Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas volcánicas del área metropolitana de Costa Rica

Ciencias Ambientales 48: 54-64, ISSN: 1409-2158 / 2014

B$10�Y������>\��2���������� ����� � ��2�������"�-��������� � �������� �2����� ?

• -Los sitios de muestreo ubicados en zonas ur-.� � 2�� ����� ����������� � ��1��� � ������B$10, SO4

2-, NOI-, OC, EC y NH4

�, las cuales 2������ ��� ���� � � �/� ���� � 2�����2�-mente, de fuentes móviles.

Conclusiones

)�2� �����4���� �������������� �/+ �� ����2������ ����� ��� �2�������� ���.�� ���-��������/2_����/�� ������� ������� ���/-���� ��� ��.����� ����/.����� �"���+���� ���

���������2�����/���������������� � �������� ���� ��� �������������� ����/���� �2� �� �&-���� �2��������/������� �"���������� ������2�� ����2� ���#��&�/����/��2�� �� ���� � -��/ � ���������� 3� -� � 2���� � � ��� �� � �1�-��#��4���(��/��2��������� �2����� �������"����"���+������������������������/2����������� ��������� ������� (��/��#������ ��2������3

-�/��������#����������.���#������ 2���� ����+��� ������/2� ���#������ �2������ �"���+��-� �4��� ��"������������/���� �������������� ������/2�� �� ����� �(������� �9%=�9%I���9%F����4����"������������� ���������2�������� 2���-��#������� ���/2������ ����+���� ��/����� 3

Cuadro 5.�%���������� � ����1���" �Y�2��/�\�������� 2���� �4��/�� �2�� ���� ����� �2������ �B$10 colectadas

La Uruca Heredia Volcán Poás

B$10 vs. SO42-?�<OpF

B$10 vs. NOI-?�<GOI

B$10 vs. Ca=�?�<O=OB$10 vs. NH4

�?�<G=;NOI

- vs. SO42-?�<G=:

Ca vs. SO42-?�<OpF

Mg vs. SO42-?�<;Gp

Na� vs. NOI-?�<G=:

Z� vs.NOI-?�<G=:

Z� vs.Na�?�<;GpCr vs. NOI

-?�<;><��" 3�M�?�<;><)��" 3���?�<;><

B$10�" 3�9%?�<G:GB$10�" 3��%?�<;O>

B$10 vs. SO42-?�<GGp

B$10 vs. NOI-?�<G=F

B$10 vs. NH4�?�<G:p

NOI- vs. SO4

2-?�<G;:Na vs. SO4

2-?�<OFIZ�" 3��94

2-?�<G=ONH4

� vs. SO42-?�<O<<

NH4� vs. NOI

-?�<G=ONH4

� vs. Cl-?�<GOOZ� vs. Na�?�<OFI

Ca=��vs. Mg=�?�<G;>NH4

��" 3�B.?�<GO:$��" 3��?�<G;:M��" 3�%�?�<G;:)��" 3���?�<OFI

B$10�" 3�9%?�<G>IB$10�" 3��%?�<GO;

B.�" 3��942-?�<GOF

Cu vs. SO42-?�<G;:

Ni vs. SO42-?�<GGF

Cr vs. SO42-?�<GOO

Cr vs. Cl-?�<G>:Cu vs. Cl-?�<GFGBr- vs. Cl-?�<G:p

SO42- vs. Cl-?�<GFG

M���F=�2�©�<<> M���I;�2�©�<<> M���I:�2�©�<<>

Notas:�Y:\�������� ����������� ��/�� ��������������� ��/2������ �������� 2���� �/��+��� ���� ���/��%�K)��B.K$���KM����B.K%���������2�������/��1� ����������������������� ��/� ���� �2��"������� ����(����� �1� �Y���� ����/���/��+����2���� � ������/.� ��#�����3\���/������/� ���� �"�&������ 3�Y=\����� �2������ �������� �������"���+�� ��2�� ���#��������2������������� �������� 2���� ������+��� ���� �como Br--Cl-, SO4

2--Cl-������ �/��� � ����1���" ���/����--F-�4���2������ ������.��� ���� �2���� � ������ � �1���#��4�������������/��2������������"����"���+���3�� ��&�2#�� � � ��"����(�����2���� ������������ �2�� ���� �������"�� �� 2���� �/��+��� ������ ��(����������� ����2������� ����������������2�����������#����������(��3

Page 12: Comparación de la composición química de partículas PM10 y ... · Comparación de la composición química de partículas PM10 y PM2,5 colectadas en ambientes urbanos y zonas

Diciembre 2014. Número 48

64

Ir a contenido

Jorge Herrera, José Félix Rojas, María Martínez, Geoffroy Avard, Martin De Moore, Wendy Sáenz, Víctor H. Beita, Agustín Rodríguez y Alejandro Agüero

Referencias!��Z���x3�!�������3�)3�-3������"�� ���3�'3��3����������

�3��3�Y=<<p\3�x������������ � /�����(�/.����������(1�K�������2���������/����?�)���"��|��(��������studies. Mutation Research�p:I�:<IK:==3

��������M3� Y=<<F\3������2������ ����&�/��&���&?����-"��|� �(� �2���/��������� ����� 3� Toxicology Letters :FO�=I>K=F=3

��� ����B3��/ |/���3�)�����B3������ ���x3����� �R., Fahey, D. W., Haywood, J., Lean, J., Lowe, D. C., $�&���'3�M�����3�B������3����'3���&����$3������!�������3�Y=<<;\3�%&��� ����)�/� 2&�����%�� -������� ������������"���������3���?�����/����3�����!3�$������$3�%&����3�$�4�� �$3�)"�����Z3��3�x������$3���$�������3�-3�Y�� 3\�Climate Change 2007: The Physical Science Basis. [Contribution of Working '���2�8�����&�������&�) � /������2�����(��&��8����-��"���/�����B�������%��/���%&���~3�%/.��������M�|�����?�%/.������7��"�� ����B�� 3

��������3�Y=<<O\3�B��/�����"�����������/� ���� ��������-/����� ��������������+���$����2�����?�_��=<<;3�CCAD-USAID.

��������%3�'�&�����3������ 2������73�'� ���$3�$����%3������/�����3� Y=<<>\3�%&�/�����&�������������(�B$2,5�B$10������� ��2������ �����.�����������and rural sites in Switzerland. Atmospheric Environ-ment IO�pI;‐p>:3�

�� ���-3�!�����|�����3�)3�Z&��)3��3���'&�����3�$3�Y=<<;\3�%&�������������(���.������ ���� �� ����urban air. Atmospheric Environment�F:�pG;=KpGGI3

���. ��� $3� �3� Y=<<=\3� Atmospheric pollution. History, science and regulation3�%/.�����?�%/.������7��-"�� ����B�� 3�

�� ���M3�)3��3����������(��3�������B3�)�� ��3�$����-( ���Z3��� �/��3����� �&���B3�Y=<<I\3�x&�����-���� &�2�.��|�������2���������(��/�&�"����(1������������� �� ���������.����&���&�2���� 2�� �"��� ���� �� 2������� �/2��/ � ��� !��&� �&����&������3�Environmental Health Perspectives 111, 1512-1518.

Z/2�$3���% �� ��3�Y=<<G\3���/��&���&��((��� ��(����2��������3�Environmental Pollution�:>:�Ip=KIp;3

Z22� �)3�!3������/���B3�����/���x3���������M3��������&�73��¡22��B3�Z��&��3�Z�� ��'3�Z��-������ *3� '3� ���&(� � Z3� ��/.���� B3� ��&���KZ��/2� �3� x&���� *3� �3� �� *��&/�� �3� �3� Y=<<F\3�����&��((��� ��(�2������ ����/.�������3�Internatio-nal Journal Hygiene and Environmental Heath�=<;�IOOKF<;3

%&���Z3������3�Z�����3������3�*���3�%&����3���-��)3�Y=<:F�(�.����\3�����K�� ��"����&�/������/2� �������(��/� 2&�����2������ ��������� ��|�.�������2��������$�3������Y�&�������|�$������\��(�%&��3�Atmos-pheric Environment�GF�IG<KIGO.

-����3�x3������3��3���%&���3��3�Y=<<;\3�x&���"�� ���((��� ��(�1���2����������2�������������� 2�������(������������&��elderly. Science of the Total Environment�IG>�=GKIp3

$������'3�$3��������3������'3�������&���3�Y=<<:\3�%&�������������(�B$10����B$2,5 2���������/�-���� ��� �&��/.���������(�$���� Y8���\3�Atmospheric Environment I>�FpIO‐Fp><3

B�������$3�'3�'���������3�%�� �����-3���������'3���-giorgi, E., Longhin, D., Ballabio, E., Bolzacchini, M. ��%/������3�Y=<:I\3�B������� �����&�/������/2�-sition, seasons of the year and urban, rural or remo-te site origins as determinants of biological effects of 2���������/��������2��/��������� 3�Environmen-tal Pollution�:;p�=:>K==;3

B���� �)3�Y=<<>\3���"��|?�B���������/��������&������- � �?��"�������(��/��2���/��������� ����� 3�Toxico-logy and Applied Pharmacology�=<;��F;;K�FG=3

B�2�� 888� %3� )3� �������� �3� x3� x&��� $3� �3� %���� �3� �3�Z��| ���!3� 8���Z3���x&�� ����'3�!3� Y=<<=\3�-���������� �����2��/����� /�������� ��� ����K���/���2� ���� ��� 1��� 2��������� ��� 2��������3� American Medical Association�=G;�::I=K::F:3

�� ��(����!3�Y=<<<\3���22�� �����(�������� ��|�.����.��������� ��������2��������3�Science�=G;�:;OIK:;Op3

�� ��(���� !3� -�&/��� 73� ��� '3� �3� 9£!�|�� %3� !3�Z��/�� $3� ������ �3� ��� ���� )3� �� )������ $3�93�Y=<<G\3����������!����&�?���|�!��)��� �� �)((����B����2������°�Science�I=:�:I<OK:I:I3

�����B3������/���-3�$3�$�$�����B3��3�������(�����3��3�Y:OO>\3�9����� ������&���� ��2��.�&"�����(��-/� 2&�����2������ 3�Journal of Geophysical Research :<<�:G;>>K:G;;<3

����(�����3��3���B��� ��3�M3�Y=<<p\3�Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. M�|�����?���&��*�����¬���� 3

��&|�������3���|���)3�Z���&��3�����������3� Y=<:I\3�Halocarbons and other trace heteroatomic organic ��/2���� � ���"�������� � � (��/�������� Y)������8 ��� �8���\3�Geochimica et Cosmochimica Acta :<:�Y:>\�:O:K==:3

x������3�)�����2���� �'3�����������)3�$�&��2���� �M3�M�������Z3����/��%3�Y=<:<\3�%&�/������/2� �-��������/ ���� �����(�/.�����B$10 at urban sites. Atmospheric Environment FF�==I:‐==IO3

x��2����3��3� ��-�/��3��3� Y=<<:\3��2���� � ������.����� � ���B$2,5 / � ������������ ?� ��"� ������ ��//��� - �/2���� � (��� � ��/����� ������� / 3� Aerosol Science and Technology I>�p<=‐p:<3

Agradecimientos-� ���"� ������� ��������������2����.�������2�������� ��-ma Nacional de Áreas de Conservación y los funcionarios del B�4���M����������+��B�+ 3