FUENTES, NIVELES Y EVOLUCIÓN DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AIRE EN EL PAÍS VASCO

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1 FUENTES, NIVELES Y EVOLUCIÓN DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS INDICADORES DE LA CALIDAD DEL AIRE EN EL PAÍS VASCO Dra. Lourdes Cantón Ortíz de Pinedo Grupo de Ingeniería Química Facultad de CC Químicas.UPV. San Sebastián

2 - Entornos, Ambientes - Típicos Urbanos - Urbanos con aportes industriales - Industriales - Períodos de estudio - Corto en el tiempo (problema puntual) - Largo, continuado (evaluación temporal)

3 Emplazamientos analizados

4 - Planteamiento del proyecto Conocer la situación atmosférica del área a partir de la determinación de parámetros de control ambiental - Estrategia de muestreo - Análisis específico

5 - Obtención de datos Aplicación de las Normativas vigentes (contaminantes en inmisión) - horario, 24 h, media anual, etc Nivel de contaminación del área

6 - Proyecto de estudio anual Medio Atmosférico Aerosol Gases Partículas

7 Parámetros de medición 1) Físico-químicos: -SO 2, CO, NO, NO 2, O 3 -PM 1, PM 2,5 Cabina de Control Atmosférico G.V. - Medición en continuo

8 Parámetros de medición 2) Químicos: - Partículas - Metales, Hidrocarburos - Gases - Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs Muestreadores en discontinuo 24 horas Determinaciones específicas

9 Parámetros de medición 3) Meteorológicos: - Temperatura - Radiación solar - Pluviometría - Velocidad y dirección del viento Cabina de Control Atmosférico G.V. - Medición en continuo

10 Gases (Cabina de Control) Aerosol * SO 2,NO 2, NO x, O 3, PM 1 * COVs (Infraestructura de muestreo y análisis) Partículas (PM 1 ) * Metales Pesados Cd,Cu,Fe,Mn,Ni,Pb,Zn (Infraestructura de muestreo (24 h) y análisis) *Hidrocarburos (Infraestructura de muestreo (24h) y análisis)

11 Toma de Muestras COVs (sistema discontinuo, 24 horas) Sentido del flujo Carbón activo Lana de vidrio Espuma polimérica

12 Determinación analítica de COVs tolueno m,p-xileno Cromatografía de Gases H.Cs benceno etilbenceno o-xileno Perfil de COVs en aerosoles urbanos

13 Determinación analítica de COVs H. Alifáticos H. Aromáticos Oxigenados Terpenos Clorados

14 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) G.V Valores medios horarios

15 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) Tolueno Estireno ( ) 7h

16 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) 1 veces mayor Estireno Tolueno ( ) 8h

17 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) Tolueno Estireno ( ) 9h

18 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) Concentración (µg/m 3 ) laborables Tolueno tolueno etilbenceno m/p-xileno o-xileno Tolueno fin de semana tolueno etilbenceno m/p-xileno o-xileno Hora (GTM)

19 Determinación analítica de COVs (sistema en continuo) Concentración (µg/m 3 ) 1,,8,6,4,2 laborables fin de semana fin de semana Isopreno, Hora (GMT) Hora (GTM)

20 Gases * SO 2,NO 2, NO x, O 3, PM 1 Aerosol (Cabina de Control Continuo) * COVs (Infraestructura de muestreo y análisis) Benceno Partículas (PM 1 ) * Metales Pesados Cd,Cu,Fe,Mn,Ni,Pb,Zn (Infraestructura de muestreo (24 h) y análisis) *Hidrocarburos (Infraestructura de muestreo (24h) y análisis) (Benzo(a)pireno)

21 Aerosol Partículas (PM 1 ) Distribución (según tamaño de diámetro) (Infraestructura de muestreo y análisis) Impactador en cascada Seis fracciones de partículas (>1 µm,61µm) -Medida gravimétrica -Metales pesados -Hidrocarburos

22 Distribución de partículas C/ log Dp Invierno Partículas Invierno Partículas Verano Verano Partículas Media Anual Media anual 1,8,61 1,3 2,7 4,9 1 3 D ( ) Dp(µm)

23 Distribución de metales en las partículas [( C/C T )/ log Dp] x Invierno Fe Invierno Fe Verano Fe Verano Media Anual Media anual Fe [( C/C T )/ log Dp] x Invierno Pb Invierno Pb Verano Pb Media Anual Media anual Pb,8,61 1,3 2,7 4,9 1 3,8,61 1,3 2,7 4,9 1 Dp(µm) Dp(µm)

24 Aerosol Parámetros Físico-Químicos + Parámetros Químicos Información Meteorológica (condiciones ambientales) Situación atmosférica del área de estudio

25 - Velocidad de viento (parámetro meteorológico) 3,5 Velocidad del viento 3, Velocidad (m/s) 2,5 2, 1,5 1, : 4: 8: H 12: (GMT) 16: 2: Hora (GTM) Factor importante dispersión de los contaminantes Estación Invierno otoño primavera verano Invierno Otoño Primavera Verano

26 - Dirección del viento (parámetro meteorológico) Frecuencia Invierno Verano ONO O OSO NO NNO N NNE NE ENE E ESE 5 SO SE N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSO SO OSO O ONO NO NNO SSO S SSE Dirección del viento

27 -Radiación Solar (parámetro meteorológico) B(a)P /(B(a)P +B(e)P,6,55,5,45,4,35,3 R =,957 y =, ,72568x R=, Radiación solar (W/m 2 )

28 -Muestreo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Hernani Ategorrieta Av. Tolosa Concentración (µg/m 3 )

29 - Determinación de Fuentes Correlaciones (COVs) m,p-xileno (µg/m 3 ) R=,991 y =, ,25x R=,99153 Etilbenceno (µg/m 3 ) y =, ,14932x R=,94981 R=, Etilbenceno (µg/m 3 ) etilbenceno (µg/m 3 ) Tolueno (µg/m 3 )

30 - Determinación de Fuentes Correlaciones (COVs) Tolueno (µg/m 3 ) tolueno (µg/m 3 ) R=,459 y = 4, ,634x R=,45984,5 1 1,5 2 2,5 3 benceno (µg/m 3 ) Benceno (µg/m 3 )

31 - Determinación de Fuentes Metales Pesados Concentración de zinc(ng/m 3 ) Zn Mn Zn Mn Concentración de manganeso (ng/m 3 ) Marzo 5 Abril 5 Mayo 5 Junio 5 Julio 5 Agosto 5 Septiembre 5 Octubre 5 Noviembre 5 Diciembre 5 Enero 6 Febrero 6

32 -Variaciones temporales Total de COVs Marzo-4 Abril-4 Mayo-4 Junio-4 Julio-4 Agosto-4 Septiembre-4 Octubre-4 Noviembre-4 Diciembre-4 Enero-5 Febrero-5 Marzo-5 Abril-5 Mayo-5 Junio-5 Julio-5 Agosto-5 Septiembre-5 Octubre-5 Noviembre-5 Diciembre-6 Enero-6 Febrero-6 T otal C O V s (µ g/m 3 ) Marzo-3 Abril-3 Mayo-3 Junio-3 Julio-3 Agosto-3 Septiembre-3 Octubre-3 Noviembre-3 Diciembre-3 Enero-3 Febrero-4 Marzo-4 Abril-4 Mayo-4 Junio-4 Julio-4 Agosto-4 Septiembre-4 Octubre-4 Noviembre-4 Diciembre-4 Enero-5 Febrero-5 Marzo-5 Abril-5 Mayo-5 Junio-5 Julio-5 Agosto-5 Septiembre-5 Octubre-5 Noviembre-5 Diciembre-6 Enero-6 Total COVs (µ g/m 3 )

33 -Variaciones temporales 5 PM H1 PM 1 1 Concentración de PM 1 (µg/m 3 ) Febrero 5 Marzo 5 Abril 5 Mayo 5 Junio 5 Julio 5 Agosto 5 Septiembre 5 Octubre 5 Noviembre 5 Diciembre 5 Enero 6 Febrero 6 Marzo 6

34 - Modelos de Predicción Benceno =,413 +,2 * NO2 +,17 * NO,26 * T Benceno (µg/m 3 ) calculado 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Y= 1,87 y = 1,87x x R R= =,9969,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Benceno (µg/m 3 ) medido

35 - Modelos de Predicción Ozono 15 O 3 (max)medido OREGRESIÓN 3 (max)modelo O 3 (max) MEDIDO PREDICCIÓN predicción R 2 =,654 R 2 =,582 R 2 =.654 R 2 =.582 O 3 (max) (µg/m 3 ) Fecha

36 - Modelos de Predicción O 3 (max) Medido O 3 (max)medido O 3 (max) Predicho O 3 (max)predicho O 3 (max) (µg/m 3 ) Fecha

37 -Estudio Estadístico Gráfico de superficie Coeficientes de correlación Todos los parámetros analizados,8-1,6-,8,4-,6,2-,4 -,2 -,2- -,4--,2 -,6--,4 -,8--,6 n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpenta heptano benceno metilciclohexano tricloroetileno 2,3,4-trimetilpenta octano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acetato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno+a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbence o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbence limoneno TPS Fe Zn Cu Mn Pb Ni Cd CO NO NO2 O3 PM1 SO2 humedad presión radiación solar temperatura velocidad del vient n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano tricloroetileno 2,3,4-trimetilpentano octano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acetato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno+a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno TPS Fe Zn Cu Mn Pb Ni Cd CO NO NO2 O3 PM1 SO2 humedad presión radiación solar temperatura velocidad del viento

38 -Estudio Estadístico Gráfico de superficie Coeficientes de correlación Todos los parámetros analizados,8-1,6-,8,4-,6,2-,4 -,2 -,2- n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano tricloroetileno 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acetato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano tricloroetileno 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acetato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno

39 -Estudio Estadístico Análisis de Factores 1,8,6,4,2 Factor 2 1,8,6,4 Factor 1 -,2 1,8,6,4,2,2 n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acatato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno Factor 1 Factor 2 Factor 3 -,2 -,4,2 n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acatato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno Factor 3

40 -Estudio Estadístico Análisis de Factores 1,8,6 Factor 4 1,8,6 Factor 5,4,2 -,2,4,2 n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acatato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno Factor 4 -,2 -,4 n.i.1 n.i.2 n.i.3 2-metilhexano 2,3-dimetilpentano 3-metilhexano 2,2,4-trimetilpentano heptano benceno metilciclohexano 2,3,4-trimetilpentano tolueno isobutilmetilcetona tetracloroetileno acatato de butilo nonano etilbenceno m,p-xileno o-xileno + a-pineno estireno b-pineno m,p-etiltolueno 1,3,5-trimetilbenceno o-etiltolueno 1,2,4-trimetilbenceno limoneno Factor 5

41 - Normativa vigente. Calidad de aire en Inmisión Real Decreto 173/22 Parámetros a controlar * NO2, NOx * SO 2 * CO * O 3 * Plomo * Benceno * PM 1

42 - Normativa vigente. Calidad de aire en Inmisión Valor límite protección salud humana Margen de tolerancia Valor límite a 1/1/5 PM 1 24 h 5 µg/m 3 (no se podrá superar en más de 35 ocasiones al año) Ninguno 24 h 5 µg/m 3 1 año 4 µg/m 3 Ninguno 1 año 4 µg/m 3

43 Concentración (µg/m 3 ) Azpeitia Ategorrieta Avenida de Tolosa Indautxu Errenteria Pagoeta Valderejo CO NO NO 2 2 O 3 PM 1 SO 2 2

44 - Evolución de emisiones de contaminantes en Europa Toneladas Toneladas Toneladas Monóxido de carbono monóxido de carbono óxidos de nitrógeno óxidos de nitrógeno PM 1 PM óxidos de azufre PM 2,5 óxidos de azufre PM 2, Año Año 1 5