Evaluación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP's) y carbono negro (CN) presentes en partículas suspendidas PM10 en la zona NE de San Luis Potosí

Abstract

El objetivo de esta investigación es determianr la influencia de los compuestos orgánicos (CN y HAP´s) en las partículas suspendidas PM10, para determinar su contribución en las principales fuentes de emisión en la zona de San Luis Potosí, para ello se realizó campaña de muestreo comprende del 10/10/2018 al 24/06/2019 contando con datos en tiempo real de los días comprendidos, para PM10 y BC con un equipo de atenuación beta y un equipo etalometro AE-33 respectivamente; para las concentraciones de HAP´s se midieron en la fracción PM10 utilizando 11 filtros de cuarzo en un muestreador de partículas de alto volumen (Hi-Vol – tipo Venturi modelo P6762 marca TISCH), los cuales permitieron comparar las concentraciones con las obtenidas por el equipo automático y a su vez realizar la caracterización para la identificación de los HAP´s, la cual se realizó mediante un análisis por cromatografía de gases acoplado a un detector de masas, el cual se realizó por medio del cromatógrafo de gases GCSystem modelo HP-6890 con detector de masas modelo MSD 5973, empleando una columna capilar HP-5MS (30 m de longitud, 0.25 mm de diámetro interno y espesor de película de 0.25 μm). De esta manera se registró una concentración media de 51.47 µg/m3 de PM10 y 1.16 µg/m3 de CN y concentraciones máximas de 210 µg/m3 y 3.77 µg/m3 respectivamente. De las concentraciones de PM10, 23 días superan el límite establecido por la NOM-025-SSA1-2014 y 123 días él límite propuesto por la OMS. Sin embargo, dentro del muestreo se registró que en 110 de los días presentan episodios de al menos 3 h con concentraciones superiores a 75 µg/m3 datos se realizó una estimación de riesgo a la salud humana, utilizando la concentración de referencia de la EPA (2 ng/m3) y el factor de equivalencia toxica a benzo(a)pireno. El valor obtenido de la mezcla de los HAP´s caracterizados en equivalencia a bezo(a)pireno fue de 2.37 ng/m2 el cual supera al valor de referencia de la EPA 1.18 veces, lo cual es un indicador del posible riesgo y efectos en la salud que se pueden percibir en la población de esta zona de la ciudad, por lo que se hace especial énfasis en atender la necesidad de establecer valores límite permisibles de la concentración en aire del CN y los HAP´s, con la finalidad de cuidar y proteger la salud de los habitantes de esta zona, en especial las poblaciones más vulnerables. Se señala como la principal fuente emisora a la actividad ladrillera, por lo que se recomienda que las medidas pertinentes deben enfocarse a dicha fuente, no solo para mejorar la calidad del aire y salud de los habitantes de la zona NE de la ciudad de San Luis Potosí, sino también de la población que radica, labora y estudia en la zona núcleo y periférica de la actividad ladrillera.

The aim of this investigation was determine the influence of organic compounds (BC and PAH´'s) on particle matter PM10, to determine their contribution to major emission sources in the San Luis Potosí area, for this a sampling campaign was carried out from 10/10/2018 to 24/06/2019 with real-time data on the days covered, for PM10 and BC with a beta attenuation equipment and an AE-33 aethalometer equipment respectively; for the PAH´s analysis form PM10, after gravimetric analysis from 11 quartz filter with a Hi Vol equipment (Hi-Vol – Venturi model P6762, brand TISCH), after extraction of the PAH´s, a gas chromatographic mass spectrometer (GCS model HP-6890) with a mass detector model MSD 5973 was used with a 30 m HP-5MS capillary column (0.25 mm id, 0.25 μm film thickness) for identification and quantification of PAHs. From this way the following average concentrations were obtained: 51.47μg/m3 of PM10 and 1.16μg/m3 of BC with highest value concentrations of 210 μg/m3 and 3.77 μg/m3 respectively. In 23 days PM10 concentrations exceed the limit set by NOM-025-SSA1-2014 and in 123 days the limit proposed by the WHO. However, in the sampling, we reported that in 110 of the days present episodes of at least 3 h with concentrations higher than 75 µg/m3. The characterization from 15 of the 16 PAHs prioritized by the EPA, results with an average of 1.13 ng/m3 and the highest concentration was 8.03 ng/m3. With these data, a risk estimation to human health was made, using the EPA reference concentration (2 ng/m3) and the toxic equivalence factor to benzo(a)pyrene. The results of the mixture of PAHs characterized in B(a)P equivalence was 2.37 ng/m3, which exceeds 1.18 times the EPA reference value, which is an indicator of the possible risk and health effects that can be perceived in the population of this area of the city, in this way special emphasis is placed on attending to the need to establish permissible limit values for the concentration in air of the BC and PAHs for care and protect the health of the population who lives in this area, especially the vulnerable population. The main source identified was the brick industry, for this reason it is recommended that the pertinent measures should focus in this activity, to get better the air quality and health of the inhabitants of the NE area of the city of Sa Luis Potosi and the population who lives, works and studies in the core and peripheral zone of the brick industry.