Variación temporal de la concentración de la fracción respirable pm10 y partículas suspendidas totales del aire de la ciudad de Santa Marta

Abstract

El presente trabajo de investigación se realizó con el objetivo de conocer la variación temporal de las concentraciones de las partículas suspendidas totales (PST) y partículas fracción respirable, (PMio) en la ciudad de Santa Marta. Se realizaron muestreos en la zona urbana de la ciudad, obteniendo datos de cinco estaciones de monitoreo (EM), las cuales fueron: EM01 Empresa de servicio público de aseo (ESPA), EM02 Zona de Actividades Logísticas Extra portuaria de Santa Marta (ZALEZA), EM03 Institución Educativa Distrital Liceo Del Norte en el barrio los Almendros, EM04 Urbanización Curinca y EM05 Universidad del Magdalena. Del muestreo, comprendido entre agosto de 2009 y Julio de 2010, se obtuvieron 236 muestras por estación, de las cuales 118 fueron para PST y 118 para PMio. Las determinaciones se realizaron con equipos muestreadores de alto volumen, en períodos de 24 horas. La ubicación de las estaciones de muestreo se determinó de acuerdo a consideraciones de estudios previos desarrollados por García et al, (2006), además de esto, se consideró que los equipos no estuvieran a menos de 3 metros del suelo y que las áreas seleccionadas para su ubicación, no estuvieran rodeadas de árboles de gran tamaño con el fin de obtener una muestra representativa. El valor de PST más alto obtenido fue de 381 pg/m3 17 registrado en la estación ZALEZA y un mínimo de 45 pg/m3en la estación de la Universidad del Magdalena. Por su parte los valores máximos y mínimos PM10 fueron 221 pg/m3(ZALEZA) y 18 pg/m3(Curinca) respectivamente. En la revisión del cumplimiento de la norma de calidad de aire vigente para Colombia (Resolución 610 del 24 de marzo de 2010), los valores de PST presentaron una violación del criterio de la media geométrica anual para todas las estaciones y de la media aritmética anual de P15/110en las estaciones de ESPA y ZALEZA. Solo la estación de ZALEZA, viola los límites de la norma diaria tanto para PST como para PMio. Para determinar la variación temporal, se correlacionaron los niveles de concentraciones y las variables meteorológicas temperatura (°C), humedad relativa (%), dirección (°G) y velocidad del viento (m/s), brillo solar (horas), evaporación (mm) y precipitación (mm). Durante el período de muestreo también se midieron los parámetros meteorológicos temperatura (°C), humedad relativa (%), dirección (°G) y velocidad del viento (m/s), brillo solar (horas), evaporación (mm) y precipitación (mm). El promedio de la temperatura fue de 28 °C, el comportamiento de este parámetro indica que en los últimos meses de muestreo la temperatura, en la mayoría de los días, fue superior al promedio. En cuanto a la precipitación, las muestras se desarrollaron durante un período seco de muestreo con pocos eventos de precipitación registradas, el brillo solar se presentó en promedio de 7.69 horas diarias, con escasos días nublados. La humedad relativa presentó un gran número de datos que superan el promedio durante los primeros 18 cinco meses, el promedio anual de la humedad fue de 75.9 %. La evaporación fue significativamente alta entre enero y junio del 2010. Se estudió la tendencia de la velocidad y dirección de los vientos, mediante la construcción grafica de la rosa de vientos. La dirección predominante del viento fue hacia el oriente con un 55% de la frecuencia. La distribución de las velocidades muestra que las del rango entre O y 1 m/s presentaron una frecuencia del 20%. Se encontró una prevalencia de condiciones indicadoras de buenas condiciones de calidad del aire y moderada para todas las estaciones, exceptuando la estación ZALEZA, donde los datos de PM10 y de PST muestran períodos donde las concentraciones de la calidad del aire presentan tendencia a producir condiciones nocivas para grupos sensibles. Las técnicas de análisis multivariado permitieron determinar la variación temporal de los datos colectados. El análisis de Clúster mostró la existencia de dos grupos o clúster que diferencian los niveles de concentración de partículas, en el primer período están los meses entre diciembre a mayo, otro grupo homogéneo de junio a octubre un período corto final en el mes de noviembre. En el primer período de clasificación ocurren las concentraciones más fuertes las cuales muestran una fuerte correlación con la ocurrencia de los vientos de Mayor magnitud registrados en el período. En el segundo grupo de clasificación ocurren condiciones de época húmeda, por tanto, las concentraciones de partículas tienden a ser menores. El análisis de componentes principales mostró que los datos meteorológicos pueden 19 llegar e explicar hasta el 65 Wo de la variabilidad temporal de las concentraciones de partículas en las estaciones monitoreadas, para lo cual se identifican tres componentes que separan las condiciones de días secos, de los días húmedos o con lluvia. Este análisis confirmó que la magnitud de la velocidad del viento es la principal variable que afecta la concentración de partículas.