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Caracterizaci�n y determinaci�n de concentraciones de material particulado sedimentable (MPS) en la comunidad de Gatazo Grande Cant�n Colta por suceso industrial

 

Characterization and determination of sedimentable particulate matter (MPS) concentrations in the community of Gatazo Grande Cant�n Colta by industrial event

 

Caracteriza��o e determina��o de concentra��es de material particulado sediment�vel (MPS) na comunidade de Gatazo Grande Cant�n Colta por evento industrial

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: felchemelos@gmail.com

 

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas ���

Art�culo de Investigaci�n

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* Recibido: 23 de diciembre de 2022 *Aceptado: 12 de enero de 2023 * Publicado: 17 de febrero de 2023

 

       I.          Investigador independiente, Guayaquil, Ecuador.

      II.          Carrera de Ingenier�a Ambiental, Facultad de Ingenier�a, Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba, Ecuador.

    III.          CEDECOR (Centro de Estudio de Compuestos Org�nicos), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata (UNLP), La Plata, Argentina.�������

Resumen

Gatazo Grande es caracterizado por sus actividades agr�colas, tienen una zona de influencia directa por actividades primarias e industriales. La fuente de emisi�n de MP es una gran problem�tica, ya que no existe un monitoreo que permita cuantificar los efectos de emisiones de material particulado (PM). La investigaci�n permiti� determinar la concentraci�n de PM (10�m y 2.5�m); mediante el uso del equipo Dust Track II; estimando los valores de los 14 puntos de monitoreo. Se tomaron muestras en los diferentes puntos de monitoreo, se realiz� un filtrado de los datos obtenidos en un lapso de 10 d�as de monitoreo alternadas en un lapso de cuatro d�as de intervalo, en dos horas 07:30-10:00 y 13:00 � 15:30. Determinando una concentraci�n de PM del punto de monitoreo MP7, espacialmente cercano a la fuente de emisi�n, con un valor de 0,5072 mg/cm�/mes, sobrepasan el LP, pero no supera el LP propuesto por el TULSMA de 1 mg/cm�/mes; la comparaci�n de la concentraci�n del PM2,5 y PM10 con respecto a la OMS y el TUSLMA, concluye que todos los valores obtenidos superan el LMP de la OMS 25 �g/m3, pero no sobrepasan el LPM del TULSMA, sin embargo lo que demuestra que los niveles de concentraci�n del MP son elevados debido a las grandes cantidades de material que emana por las actividades industriales, los cuales transporta los contaminantes atmosf�ricos a larga distancia.

Palabras Clave: Material particulado; fuentes de emisi�n; Dust Track II; actividad industrial.

 

Abstract

Gatazo Grande is characterized by its agricultural activities, they have a zone of direct influence by primary and industrial activities. The PM emission source is a great problem, since there is no monitoring that allows quantifying the effects of particulate material (PM) emissions. The investigation allowed to determine the concentration of PM (10�m and 2.5�m); through the use of Dust Track II equipment; estimating the values of the 14 monitoring points. Samples were taken at the different monitoring points, a filtering of the data obtained in a period of 10 days of monitoring alternated in a period of four days of interval was carried out, in two hours 07:30-10:00 and 13:00 � 3:30 p.m. Determining a PM concentration of the monitoring point MP7, spatially close to the emission source, with a value of 0.5072 mg/cm�/month, exceeds the LP, but does not exceed the LP proposed by TULSMA of 1 mg/cm� /month; the comparison of the concentration of PM2.5 and PM10 with respect to the WHO and the TUSLMA, concludes that all the values obtained exceed the LMP of the WHO 25 �g/m3, but do not exceed the LPM of the TULSMA, however what it demonstrates that PM concentration levels are high due to the large amounts of material emanating from industrial activities, which transport air pollutants long distances.

Keywords: particulate matter; emission sources; Dust Track II; industrial activity.

 

Resumo

Gatazo Grande � caracterizado por suas atividades agr�colas, eles t�m uma zona de influ�ncia direta por atividades prim�rias e industriais. A fonte de emiss�o de MP � um grande problema, pois n�o h� monitoramento que permita quantificar os efeitos das emiss�es de material particulado (MP). A investiga��o permitiu determinar a concentra��o de PM (10�m e 2,5�m); atrav�s do uso de equipamentos Dust Track II; estimando os valores dos 14 pontos de monitoramento. As coletas foram feitas nos diferentes pontos de monitoramento, foi realizada uma filtragem dos dados obtidos em um per�odo de 10 dias de monitoramento alternados em um per�odo de quatro dias de intervalo, em duas horas 07:30-10:00 e 13:00 - 3:30 da tarde. Determinar uma concentra��o de PM do ponto de monitoramento MP7, espacialmente pr�ximo � fonte emissora, com valor de 0,5072 mg/cm�/m�s, ultrapassa o LP, mas n�o supera o LP proposto pelo TULSMA de 1 mg/cm�/m�s; a compara��o da concentra��o de PM2,5 e PM10 em rela��o � OMS e ao TUSLMA, conclui que todos os valores obtidos excedem o LMP da OMS 25 �g/m3, mas n�o excedem o LPM do TULSMA, por�m o que demonstra que os n�veis de concentra��o de MP s�o elevados devido �s grandes quantidades de materiais emanados das atividades industriais, que transportam poluentes atmosf�ricos por longas dist�ncias.

Palavras-chave: assunto particular; fontes de emiss�o; Pista de Poeira II; atividade industrial.

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Introducci�n

La Organizaci�n Mundial de la Salud (OMS) manifiesta que el material particulado (PM) se presenta con niveles cr�ticos de concentraci�n con mayor frecuencia, lo cual afecta la salud humana causando el deterioro de la salud p�blica en grandes ciudades, esto debido al aumento en la densidad de la poblaci�n y el progreso de las industrias en general (Gaviria, Mu�oz & Gonz�les, 2012). La contaminaci�n del aire genera un riesgo medioambiental que afecta a la salud y se considera como el causante de muchas enfermedades respiratorias y cardiovasculares a nivel mundial, incluso el c�ncer (OMS, 2018).

La gran cantidad de aserraderos existentes es motivo de preocupaci�n, es necesario determinar las concentraciones de PMV y PMS de 10, 4 y 2,5 micr�metros, generado por la industria de la madera, e indagar sus principales afectaciones a la salud de las personas que viven aleda�as a esta actividad. (Santill�n Lima, G. P., Lara Basantes, C. A., & Caichug Rivera, D. M. (2022)). El objetivo es determinar la concentraci�n de material particulado vol�til y sedimentable en Gatazo Grande, mediante el uso del equipo Dust Track II, Se establecer�n 14 estaciones de monitoreo, la misma que nos va a permitir conocer el grado de contaminaci�n del aire que afecta a la poblaci�n, plantas y animales de esta �rea.

La fuente de emisi�n de MP es una gran problem�tica, la escasa informaci�n proporcionada en este sector que pueda contemplar un plan de mitigaci�n de los efectos del MP; en la actualidad la fusi�n de la UCEM, cre� un enfoque de modernizaci�n, que logr� un incremento en la capacidad de abastecimiento de material de construcci�n (cemento) hacia los diferentes mercados nacionales e internacionales, en una producci�n actual de 330 mil toneladas anuales, con una expectativa de producci�n de un mill�n de toneladas a final del a�o (�lvarez, Zurita, & Gallegos, 2019).

La caracter�stica de valle, la distribuci�n especial del territorio, junto con los efectos de clim�ticos como la direcci�n y la velocidad del viento, ha contribuido para que la dispersi�n del MP, se extienda en este lugar, creando un efecto adverso sobre la salud de los pobladores. La presente investigaci�n plantea cuantificar la concentraci�n del PM presente en la atm�sfera durante un mes, teniendo en cuenta su comportamiento en el espacio y tiempo, lo que permite comprobar la calidad del aire en el �rea de estudio, para estimar el grado de exposici�n a este tipo de part�culas.

 

1. Contaminaci�n del aire

Los contaminantes del aire provienen de varias fuentes y cada una tienen caracter�sticas diferentes en dependencia de su composici�n, fuente y condiciones bajo las cu�les fueron producidas, es as�, que los gases m�s comunes son: �xidos de sulfuro (principalmente di�xido de sulfuro (), �xidos de nitr�geno c�mo el di�xido de nitr�geno (), hidrocarburos reactivos (frecuentemente denominados compuestos org�nicos vol�tiles) y el mon�xido de carbono (Schraufnagel, 2019)

Material particulado (MP), es un t�rmino utilizado para describir peque�os materiales s�lidos o l�quidos que pueden variar considerablemente de tama�o, geometr�a, composici�n qu�mica y propiedades f�sicas (Erazo, 2013). Las part�culas que se encuentran en el aire generalmente se dividen en rangos de tama�o que van desde el material sedimentable (part�culas > 30 �g) y part�culas suspendidas que generalmente se dividen en PM10 y PM2.5; que son part�culas m�s peque�as que 10 y 2.5 micr�metros de di�metro respectivamente (�m = micr�metro) (D�az, 2015).

 

1.1.Clasificaci�n de material particulado

El PM s�lido se clasifica con relaci�n a su proceso de formaci�n y el di�metro de part�cula presente en la atm�sfera (Escudero, 2017). El MP seg�n su fuente, var�a en composici�n, toxicidad y tama�o, pudiendo clasificarse en:

• Part�culas gruesas: Principalmente derivadas de la suspensi�n de polvo, suelo u otros materiales provenientes de caminos, de la agricultura, de miner�a, de tempestades, de volcanes, entre otros.
• Part�culas finas: Que se derivan de la emisi�n de procesos de combusti�n de veh�culos (gasolina o di�sel), la quema de maderas, la quema de carb�n y procesos industriales.
• Part�culas ultra finas: Que son definidas por tener un di�metro aerodin�mico menor a 0,1 μm, proceden de la combusti�n como reacciones fotoqu�micas atmosf�ricas. Forman un agregado de PM2.5, porque su vida es muy corta (Salinas, 2012).

Las part�culas que se encuentran en el aire generalmente se dividen en rangos de tama�o que van desde el material particulado sedimentable (part�culas > 30 μg) y material particulado vol�til que generalmente se dividen en PM10 y PM2.5, que son part�culas m�s peque�as de 10 y 2.5 micr�metros de di�metro respectivamente (μm = 0.0001 mm) (D�az, 2015).

 

1.2.Di�metros del Material particulado

Debido a que son de tama�o, forma y composici�n variada, para su identificaci�n se los clasifica en t�rminos de su di�metro aerodin�mico que corresponde al di�metro de una esfera uniforme en unidad de densidad que alcanza la misma velocidad terminal de asentamiento que la part�cula de inter�s y que est� determinado por la forma y densidad de la part�cula. Por lo general se identifican diferentes rangos de tama�os de part�cula denominados �modas�, que est�n relacionados con el mecanismo de formaci�n de las part�culas: nucleaci�n, Aitken, acumulaci�n y moda gruesa (Arcini�gas, 2012).

Figura 1. Distribuci�n de las part�culas seg�n su di�metro.

Fuente: (Arcini�gas, 2012)

Se consideran de origen primario aquellas part�culas que son emitidas directamente a la atmosfera y secundarias aquellas que se dan de la formaci�n de reacciones qu�micas ya sea ente gases a trav�s de condensaci�n o entre un gas y una part�cula a trav�s de la adsorci�n y/o coagulaci�n (Figura 2) (C�ceres, 2015)

Figura 2. Distribuci�n de las part�culas en la atmosfera donde se muestran las part�culas finas y gruesas

Fuente: �(C�ceres, 2015)

1.3. Factores que Influyen en el Transporte y Dispersi�n de los Contaminantes

• Direcci�n del viento: Cuando es constante, la misma �rea estar� continuamente expuesta a niveles relativamente altos de contaminaci�n. Por otra parte, cuando la direcci�n del viento es cambiante, los contaminantes ser�n dispersados sobre un �rea mayor y las concentraciones resultar�n relativamente menores (Turner & Schulze, 2010).
• Temperatura: Si la temperatura de la emisi�n es mayor que la del medio se dispersa con m�s facilidad (Seinfelt, 2014).
• Velocidad del viento: Desempe�a un papel muy importante, el viento diluye y dispersa r�pidamente los contaminantes en el �rea circundante (Tyson & Scheper, 2015).
• Precipitaciones: Producen un efecto de lavado, que favorecen la dispersi�n y ayuda a minimizar las part�culas provenientes de actividades como la construcci�n y algunos procesos industriales (Tyson & Scheper, 2015).

1.4.Norma de Emisi�n de Contaminantes

Es el valor que indica la descarga m�xima permisible de contaminantes hacia el aire, el Ministerio del Ambiente se basa estos valores mediante el Texto Unificado de Legislaci�n Secundaria (TULSMA) Libro VI Anexo 4 (MAE, 2012). Para efectos de esta norma se establece como contaminantes comunes del aire los siguientes:

• Part�culas Sedimentables
• Material Particulado de di�metro aerodin�mico menor a 10 micrones
  Material Particulado de di�metro aerodin�mico menor a 2.5 micrones
• �xidos de Nitr�geno: NO y
• Di�xido de Azufre ()
• Oxidantes Fotoqu�micos, expresados como Ozono (TULSMA, 2012)

 

2.     Efectos del Material Particulado en la Salud y el medio ambiente

Algunos estudios realizados en ciudades industrializadas han mostrado que el material particulado contiene concentraciones considerables de elementos como C, S, V, Ni, Pb, Zn, Fe, Cu, Cr y en menores proporciones de Cd, Sn, Ce, Mo, W, Zr, Ca, As, Sb, Mn, Hg, Bi, Ti, Sr, Se y algunos elementos de las tierras raras (Eu, La, Y y Tb) (Duque, 2017).

Los contaminantes atmosf�ricos riesgosos para la salud humana son el material particulado inhalable (PM10; PM2.5 y PM0.1) y compuestos qu�micos gaseosos tales como di�xido de nitr�geno, ozono, di�xido de azufre y mon�xido de carbono. (Oyarz�n, 2010)

El material particulado puede influenciar el clima entre ellos se encuentra El carbono negro (BC) u holl�n, el cual en la atmosfera absorbe la radiaci�n de onda corta (luz visible), interviene en la transferencia de energ�a y obstaculiza la llegada de la luz del sol al suelo. Estos efectos disminuyen la visibilidad y alteran el balance o equilibrio de energ�a en la parte superior de la trop�sfera, lo que se denomina forzamiento radiactivo. (Castillo, 2015)

 

2. METODOLOG�A

1.     Fase Metodol�gica

La metodolog�a se basa en dos fases, considerando la fase de campo y otra de laboratorio, logrando establecer un modelo de dispersi�n del material particulado ver Figura 3.

Figura 3. Diagrama de la fase metodol�gica.

Elaborado por: El Autor.

 

El equipo para el monitoreo in-situ, equipos sedimentadores para material particulado sedimentable (MPS) y el uso del equipo Dust Track II para (MPV) las cuales deben ser colocados en varios puntos de muestreo, (catorce en espec�fico) para la cual se debe tomar la ubicaci�n GPS, posteriormente representarlos mediante un mapa de concentraci�n y dispersi�n de MPS Y MPV; tomando en cuenta la direcci�n y velocidad del viento.

 

3. ��rea de estudio.

Gatazo Grande corresponden a una pendiente que var�a entre 0-20% que corresponden a zonas casi planas y onduladas, el mapa categoriza a la zona con la mayor parte de suelos INCEPTISOLES y ENTISOLES, de textura arena franca, existiendo tambi�n la presencia de afloramiento rocoso y roca intrusiva (cangahua), el rango de precipitaci�n var�a entre 500-750 mm de lluvia anual, considerado como un tipo de clima pluviestacional, la temperatura var�a en un rango de dos rangos 10-12 en la zona occidental de �rea de estudio, mientras que la mayor proporci�n establece una temperatura media de 12-14 �C (Figura 4) (IGM, 2014).

Figura 4. Mapa del �rea de estudio (�rea de Influencia).

Elaborado por: El Autor.

 

4. Visita de campo � Establecimiento puntos de monitoreo.

El proyecto macro ejecutado por la Universidad Nacional de Chimborazo, donde ya se realizaron estudios anteriores en la zona nororiental de influencia comprendido en las comunidades de Calpi y las comunidades de San Juan y la cabecera parroquia de Calpi (Andi & Vega, 2019),se estableci� 14 puntos de monitoreo.

 

Tabla 1. Puntos de monitoreo sector Gatazo, material particulado.

Puntos de Monitoreo	Coordenadas		C�digo	Sector
	ESTE	NORTE
1	750360	9816536	MP1	Gatazo Grande
2	750428	9816768	MP2	Gatazo Grande
3	750300	9816906	MP3	Gatazo Grande
4	750673	9816863	MP4	Gatazo Grande
5	750689	9816659	MP5	Gatazo Grande
6	750750	9816484	MP6	Gatazo Grande
7	750933	9817152	MP7	Gatazo Grande
8	750866	9816787	MP8	Gatazo Grande
9	751065	9816471	MP9	Gatazo Grande
10	751204	9816214	MP10	Gatazo Grande
11	750710	9815821	MP11	Gatazo Zambrano
12	751859	9816437	MP12	Gatazo Chico
13	751670	9816074	MP13	Gatazo Chico
14	751689	9815585	MP14	Gatazo Chico

Elaborado por: El autor

 

El registro se lo realiz� con el GPS 60 CSX de alta precisi�n, GARMIN, estableciendo los distintos puntos de muestreo de los equipos de MPS y MPV. Posteriormente estos datos geogr�ficos servir�n para establecer criterios para generar un modelo geoespacial de dispersi�n del PM, mediante el software de Sistemas de Informaci�n Geogr�fica (SIG).

 

5. �Ubicaci�n e implantaci�n de los equipos de medici�n para PMS

La zona de estudio donde se implementaron los 14 equipos de muestreo se consideraron efectos como la vulnerabilidad a la afectaci�n de las personas, centros poblados y zonas de aglomeraci�n y concurrencia masiva, ejemplo: escuelas, centro de salud, parque central, industrias, etc., esto nos dar� una estimaci�n muy cercana a la realidad de las comunidades de la zona de influencia de las industrias (Arcini�gas, 2012).

Como segunda fase colocamos papel filtro en una caja Petri, por lo que, considerando su peso inicial y el peso final luego de la recolecci�n de PMS, adem�s el �rea del papel. La caja Petri debe permanecer durante un mes en el que duran las mediciones, tomando como consideraci�n zonas de mayor recepci�n posible de PMS (Santill�n, 2016).

 

6. �Monitoreo de PMS

El monitoreo se llevar� a cabo durante un mes. Seg�n el TULSMA LIBRO VI, ANEXO 4, hace referencia a que, para la obtenci�n de una muestra representativa, el muestreo se debe llevar a cabo durante 30 d�as de forma continua, siendo as� que la muestra m�xima permitida ser� de un miligramo por cent�metro cuadrado, por treinta d�as (1 mg/cm� x 30 d) (MAE, 2017). Una vez obtenido el muestreo respectivo, los papeles filtro ser�n� puestos en el interior de la estufa a 50�C durante 24 horas, necesario para eliminar la presencia de humedad adquirido en el proceso de recolecci�n de la muestra, posteriormente el papel filtro ser� pesado en la balanza anal�tica SARTORIUS, modelo BP221S, de precisi�n 0,0001 g. Finalmente se proceder� a calcular el polvo atmosf�rico sedimentable (PAS) mediante diferencias de peso entre la final e inicial, y dividiendo para el �rea del papel filtro donde se acumula la muestra, obteniendo el resultado en unidades de mg/cm�/mes seg�n el procedimiento de (Marcos & Valderrama, 2012).

 

7. An�lisis estad�stico y modelo Geoespacial

1.1.Tratamiento Estad�stico

Una vez que se obtiene la informaci�n, se realizaron an�lisis estad�sticos de la cuantificaci�n de niveles de concentraci�n en software estad�stico para datos de MPS - MPV (PM 2.5 y PM10). De esta manera se realiza una comparaci�n de los l�mites superior e inferior, estableciendo valores m�ximos permisibles para polvos atmosf�ricos sedimentables (PAS), seg�n la organizaci�n mundial de la salud (OMS) y los l�mites m�ximos permisibles de la Legislaci�n Ambiental Ecuatoriana (TULSMA).

 

1.2.An�lisis del coeficiente de correlaci�n.

En el an�lisis estad�stico, el coeficiente de correlaci�n de Pearson se define como una medida lineal entre dos variables aleatorias num�ricas �cuantitativas�. La diferencia de los an�lisis de covarianza; la correlaci�n de Pearson es independiente de la escala de medida de las variables. Podemos definir el coeficiente de correlaci�n de Pearson como un �ndice que puede utilizarse para medir el grado de relaci�n de los puntos de monitoreo y la concentraci�n de PM (Ochoa-Mart�nez, 2019).

Donde:����������� ���������������������������������������������������������������������������������������������������������

: es la covarianza de (X, Y).

: es la desviaci�n est�ndar de la variable X

: es la desviaci�n est�ndar de la variable Y

El valor del �ndice de correlaci�n var�a en el intervalo [-1,1], indicando el signo el sentido de la relaci�n:

Si r = 1, existe una correlaci�n positiva perfecta. El �ndice indica una dependencia total entre las dos variables denominada relaci�n directa: cuando una de ellas aumenta, la otra tambi�n lo hace en proporci�n constante. Si 0 < r < 1, existe una correlaci�n positiva.

Si r = 0, no existe relaci�n lineal. Pero esto no necesariamente implica que las variables son independientes: pueden existir todav�a relaciones no lineales entre las dos variables.

Si -1 < r < 0, existe una correlaci�n negativa. Si r = -1, existe una correlaci�n negativa perfecta. El �ndice indica una dependencia total entre las dos variables llamada relaci�n inversa: cuando una de ellas aumenta, la otra disminuye en proporci�n constante.

Para el an�lisis geoestad�stico, se obtendr�n datos de velocidad y direcci�n del viento de las estaciones meteorol�gicas m�s cercanas al �rea de estudio como son la ESPOCH, DAC, y la UNACH de este modo se determinar� la dispersi�n de MP influido, con el m�todo de interpolaci�n KRIGING la cual se desarrolla con un software de sistemas de informaci�n geogr�fica (SIG) (Lara, 2018).

 

8. RESULTADOS Y DISCUSI�N

1.     Muestreo del material particulado sedimentable en la comunidad Gatazo Grande.

Se procede a realizar el an�lisis de los datos, del material particulado sedimentable PM10 y PM2.5; estimando los valores de los puntos de monitoreo (Figura 2).

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 5. Mapa del �rea de estudio (�rea de Influencia).

Elaborado por: El Autor.

 

 

1.1. Resumen de los puntos de monitoreo FILTRO 2.5�g/cm³.

Se estableci� una tabla resumen con los datos obtenidos en los diferentes puntos de monitoreo (14), de esta manera se realiz� un filtrado de los datos obtenidos en un lapso de 10 d�as de monitoreo alternadas en un lapso de cuatro d�as de intervalo, con un total de 10 datos en dos horas 07:30-10:00 y 13:00 � 15:30 (Tabla 2 A-B).

 

Tabla 2. �Promedio PM 2.5�g/cm³.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Puntos de monitoreo MPV 2.5�g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborado por: El autor

 

La Figura 6-A representa a el promedio de material particulado de los 14 puntos de monitoreo de la recolecci�n de muestras en la ma�ana 07:30-10:00, con un valor medio de 0.0328, la desviaci�n est�ndar con un valor de 0.0012, es muy baja debido a que los valores registrados se manejan en unidades de dos cifras significativas, un rango de 0.004, un valor m�nimo de 0.0312 y un m�ximo de 0.0352.

Los valores analizados en las horas de la tarde (Figura 6-B) se reflejan en los siguientes datos descriptivos: la media posee un valor de 0.0325, la mediana con 0.032, la desviaci�n est�ndar posee un valor de 0.0011 debido a que los valores tienen bajas cifras significativas, el rango es de 0.0041, su valor m�nimo es de 0.0304 y un m�ximo de 0.0345.

 

Figura 6. Gr�fica de normalidad de MPV 2.5�g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborado por: El Autor.

 

1.2. An�lisis de correlaci�n MPV 2.5.

Para establecer la correlaci�n de los datos comprendidos entre las 07:30-10:00, que nos permiti� estimar la relaci�n de los puntos de monitoreo en la zona de estudio se pudo estimar que los valores que tienen una correlaci�n fuerte con valores cercanos a 1, es decir que sus valores pueden estimar la misma tendencia est�n entre los puntos MP01, MP4, MP7, MP10, MP12; que nos demuestra que la dispersi�n est� asociada a la influencia de los vientos en zonas en las que no existe una barrera f�sica de la principal fuente, Mientras que los puntos MP8, MP5, MP9 y MP14, tienen una baja correlaci�n, debido a que las construcciones o la lejan�a de las fuentes limita la movilidad de las part�culas (Tabla 3-A).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla 3. Matriz de correlaci�n PM 2.5�g/cm³

MPV 2.5�g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborado por: El Autor

 

Para establecer la correlaci�n de los datos comprendidos entre las 13:00-15:30, que nos permiti� estimar la relaci�n de los puntos de monitoreo en la zona de estudio se pudo estimar que los valores que tienen una correlaci�n fuerte con valores cercanos a 1, es decir que sus valores pueden estimar la misma tendencia est�n entre los puntos MP6, MP9, MP14. Demostrando la acci�n del viento que transporta grandes distancias de la zona de influencia, mientras que los puntos MP5, MP6, MP7, MP8 y MP13, tienen una baja correlaci�n, debido a que las construcciones o la movilidad causada por autom�viles (Tabla 3-B).

 

1.3. Resumen de los puntos de monitoreo FILTRO 10 �g/cm³

Se elabor� una base de datos, donde se resumen los datos obtenidos en los diferentes puntos de monitoreo (14), de esta manera se realiz� un filtrado de los datos obtenidos en un lapso de 10 d�as de monitoreo alternadas en un lapso de cuatro d�as de intervalo, con un total de 10 datos de tiempo en la jornada de monitoreo de 13:00 � 15:30.

 

Tabla 4. Promedio PM 10 �g/cm³.

Puntos de monitoreo MPV 10 �g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborado por: El autor.

 

La tabla 4-A representa a el promedio de material particulado de los 14 puntos de monitoreo de la recolecci�n de muestras en la ma�ana 07:30-10:00, con un valor medio de 0.0347, la desviaci�n est�ndar con un valor de 0.0014, es muy baja debido a que los valores registrados se manejan en unidades de dos cifras significativas, un rango de 0.005, un valor m�nimo de 0.0332 y un m�ximo de 0.0385, con un total acumulado mensual de 0.4866 �g/cm3.

Los valores analizados en las horas de la tarde (Figura 7-B) se reflejan en los siguientes datos descriptivos: la media posee un valor de 0.0349, la desviaci�n est�ndar posee un valor de 0.0013 debido a que los valores tienen bajas cifras significativas, el rango es de 0.0049, su valor m�nimo es de 0.033 y un m�ximo de 0.0379, con un total acumulado mensual de 0.4884 �g/cm³.

Figura 7. Gr�fica de normalidad de MPV 10 �g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborador por: El Autor

 

1.4. An�lisis de correlaci�n MPV 10 �g/cm³.

La correlaci�n de los datos comprendidos entre las 07:30-10:00, nos permiti� estimar la relaci�n de los puntos de monitoreo en la zona de estudio se pudo estimar que los valores que tienen una correlaci�n fuerte con valores cercanos a 1, es decir que sus valores pueden estimar la misma tendencia est�n entre los puntos MP03, MP4, MP7, MP10; que nos demuestra que la dispersi�n est� asociada a la influencia de los vientos en zonas donde no existe una barrera f�sica, mientras que los puntos MP12 y MP13, donde existe una barrera f�sica de la principal fuente, tienen una correlaci�n inversamente proporcional (Tabla 3-A).

 

Tabla 5. Promedio PM 10 �g/cm³.

MPV 10 �g/cm³ Tiempo en horas (A: 07:30-10:00 B:13:00-15:30).

Elaborado por: El Autor

 

La correlaci�n de los datos comprendidos entre las 07:30-10:00, que nos permiti� estimar la relaci�n de los puntos de monitoreo en la zona de estudio se pudo estimar que los valores que tienen una correlaci�n fuerte con valores cercanos a 1, es decir que sus valores pueden estimar la misma tendencia est�n entre los puntos MP2, MP3, MP4, MP5 y MP7; cercanos a la fuente de emisi�n, son transportadas por acci�n del viento sin importar las barreras f�sicas que se encuentran en la zona de influencia, mientras que los puntos MP8, MP1 y MP13, tienen una baja correlaci�n, debido las construcciones o barreras f�sicas limitan la concentraci�n de material particulado (Tabla 5-B).

 

1.5. Concentraci�n y an�lisis descriptivo del PMS

Culminado el registro de campo, durante los treinta d�as, se obtuvieron los datos que corresponden al peso de cada punto de monitoreo (Tabla 6), obteniendo en los meses de enero-febrero de 2020, de esta manera podemos establecer los l�mites permisibles LMP propuesto por la OMS y el TULSMA.

 

 

 

 

 

Tabla 6. Concentraci�n PMS en los puntos de monitoreo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elaborado por: El Autor

 

La comparaci�n de los valores de concentraci�n de PMS (tomados de la tabla 6) con los LMP establecidos por la OMS y TULSMA, donde, el punto de monitoreo MP7, espacialmente cercano a la fuente de emisi�n, con un valor de 0,5072 mg/cm�/mes, sobrepasan el LP, pero no supera el LP propuesto por el TULSMA de 1 mg/cm�/mes, que concuerda con los niveles de concentraci�n cercanos a la fuente de emisi�n UCEM (Tabla 7), dentro de estudios an�logos en la zona de influencia de empresa UCEM manifiestan un comportamiento distinto con niveles elevados , como que se puede estimar que la direcci�n y la velocidad del viento influyen de manera directa a la dispersi�n del MP (Andi & Vega, 2019).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabla 7. LP de MPS en los puntos de monitoreo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elaborado por: El Autor (S= si se encuentra dentro del LP; N=no se encuentra dentro del LP)

 

La influencia de factores medio ambientales, cambian la movilidad de la concentraci�n de material particulado, las caracter�sticas predominantes en esta escala de tiempo manifiestan seg�n el bolet�n meteorol�gico del INHAMI 2020, en relaci�n a la precipitaci�n registrada en los equipos meteorol�gicos muestra una irregular disminuci�n por debajo de los valores registrados en la misma �poca en el a�o 2019 (INAMHI, 2020), la misma din�mica lo tiene la temperatura, existe una disminuci�n en el callej�n interandino, que altera las condiciones de dispersi�n de contaminante, cambiando la direccionalidad y velocidad del viento; as� tambi�n, los d�as soleados propician que el aire circundante se caliente y se produzca el movimiento vertical o convectivo en la atm�sfera (Zhang, Cai, Wang, He, & Zheng, 2017).

 

 

Figura 8. Comparaci�n MPS frente a los LP OMS (Organizaci�n Mundial de la Salud) y TULSMA (Texto unificado legislaci�n secundaria medio ambiental)

Elaborado por: El Autor

 

9. CONCLUSIONES

Se logr� establecer en los puntos de monitoreo un an�lisis de correlaci�n de MP 2.5 �g/m³ comprendido en las horas de la ma�ana (07:30-10:00), tienen una correlaci�n fuerte en los puntos MP01, MP4, MP7, MP10, MP12; los puntos MP8, MP5, MP9 y MP14, tienen una baja correlaci�n, debido a que las construcciones o la lejan�a de las fuentes limita la movilidad de las part�culas. En la tarde (13:00 � 15:30) tiene una correlaci�n fuerte en los puntos MP6, MP9, MP14, mientras que los puntos MP5, MP6, MP7, MP8 y MP13, tienen una baja correlaci�n, debido a que las construcciones o la movilidad causada por autom�viles.

La correlaci�n de los datos MPV 10 �g/cm³ comprendidos en la tarde (13:00-15:30), tienen una correlaci�n fuerte en los puntos MP03, MP4, MP7, MP10; mientras que los puntos MP12 y MP13, existe una correlaci�n inversa, debido a la lejan�a de las fuentes de emisi�n.

La concentraci�n de PMS del punto de monitoreo MP7, espacialmente cercano a la fuente de emisi�n, con un valor de 0.5072 mg/cm�/mes, sobrepasan el LP, pero no supera el LP propuesto por el TULSMA de 1 mg/cm�/mes; la comparaci�n de la concentraci�n del PM2,5 y PM10 con respecto a la OMS y el TUSLMA, concluye que todos los valores obtenidos superan el LMP de la OMS 25 �g/m³, pero no sobrepasan el LPM del TULSMA, sin embargo lo que demuestra que los niveles de concentraci�n del MP son elevados debido a las grandes cantidades de material que emana por las actividades industriales, los cuales transporta los contaminantes atmosf�ricos a larga distancia.

El modelo de dispersi�n geoespacial, determin� un valor de precisi�n adecuado para poder elaborar los mapas de MPS y MPV, estableciendo una estrecha relaci�n de la concentraci�n con los factores clim�ticos y topogr�ficos, de esta manera se puede realizar una aproximaci�n a los efectos que tienen sobre la salud la constante emisi�n por parte de la actividad industrial, para tomar medidas adecuadas frente a la elaboraci�n de planes de contingencia en las comunidades pertenecientes a Gatazo.

 

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� 2023 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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