Título de la tesis: Estudio de los aerosoles atmosféricos en el polo industrial de Bahía Blanca: Caracterización física y química e identificación de su origen

Directora: Patricia Smichowski

Codirectora: Laura Dawidowski

Miembros del jurado: Marcelo Avena (CCT-CONICET), Roberto Candal (UNSAM-CONICET) y Marcela Gabriela Lagorio (FCEN-CONICET)

Día y horario: Viernes 17 de agosto, 16 h

Lugar: Edificio 3iA, Campus Miguelete (Av. 25 de Mayo y Francia, San Martín)

Resumen:

El creciente interés en el estudio de la calidad del aire se debe a su estrecha vinculación con el impacto que puede producir tanto a la salud humana como a los ecosistemas. Esta situación resulta relevante para los habitantes de la zona de Ing. White y la ciudad de Bahía Blanca, en donde los resultados de las mediciones continuas de calidad del aire realizadas desde 1997 por las autoridades ambientales de la ciudad, indican la ocurrencia reiterada de valores de concentración de material particulado suspendido con diámetro aerodinámico menor a 10 µm (PM10) por encima de las normas de calidad de aire establecidas. En este contexto, las autoridades ambientales de la ciudad consideraron de interés realizar un estudio focalizado en el análisis de los aerosoles medidos y en la identificación de su origen para, entre otras cosas, evaluar la necesidad de accionar sobre alguna de las empresas del polo industrial ubicado en Ing. White. Este trabajo de tesis forma parte de los estudios realizados por el grupo de investigación de la CNEA, en forma conjunta con el organismo de control de la contaminación local, para dar respuesta a esta pregunta.

El enfoque del trabajo se centra en la evaluación complementaria de los aportes de las fuentes regionales, definidas como las ubicadas en zonas lejanas que por acción del transporte atmosférico que pueden impactar en el área de estudio, y las fuentes locales, fijas y móviles, de la siguiente manera:

1. Para las regionales se confeccionó un inventario de eventos de polvo, humo y cenizas volcánicas, mediante la integración de la información de la columna atmosférica, considerando imágenes y productos satelitales, con datos de superficie, incluyendo variables meteorológicas y observaciones del Servicio Meteorológico Nacional (SMN) así como concentraciones de PM10 registradas en forma continua para un período de 11 años (2004 – 2014) en un sitio de la ciudad.
2. Para la evaluación del aporte de las fuentes locales se utilizaron las técnicas de modelos de receptores, incluyendo análisis de componentes principales y la aplicación del modelo PMF (factorización de matriz positiva), desarrollando para ello dos campañas de monitoreo:

• una de fuentes de emisión, incluyendo las fuentes industriales identificadas como mayoritarias en el inventario de emisiones, así como los suelos del parque industrial y de las áreas relativamente cercanas que, debido a la acción del viento, pueden impactar en el área de estudio, y
• una de colección de 111 muestras de PM10 entre Julio 2013 y Septiembre 2014, en dos sitios del polo industrial, uno localizado en un área abierta (sitio P) y otro en una zona más urbanizada (sitio W).

En todas las muestras, las de fuentes y aire ambiente, se construyeron los perfiles químicos, determinando concentraciones de metales y metaloides mediante ICP OES e ICP-MS  (Al, Ba, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Ti, V y Zn) e iones (Cl$^{-}$, SO$_{4}$$^{=}$, NO$_{3}$$^{-}$, Na$^{+}$, K$^{+}$), por HPLC e IC.

Los perfiles químicos y físicos de las fuentes medidas fueron complementados con información reportada en la bibliografía para las fuentes móviles (camiones, buses, autos y barcos), y con esta información se construyeron indicadores, que fueron utilizados en la asignación de las fuentes identificadas con el PMF a partir de los datos de calidad del aire.

De este estudio surge que el aporte de las fuentes regionales fue, en términos generales, responsable de las superaciones de las normas de calidad del aire para PM10 en la Ciudad de Bahía Blanca. Los eventos regionales que aportaron aerosoles al área de estudio presentaron una alta frecuencia de ocurrencia (11,4% entre 2004 y 2014) principalmente relacionados con transporte de polvo, vinculados a la erosión del suelo en zonas del SW de la Provincia de Buenos Aires que se encuentra sometida a un proceso creciente de desertificación. En promedio, el conjunto de los eventos regionales fueron responsables de un  ̴175 % de aumento en la concentración superficial de PM10, y en  ̴53 % de la masa total de aerosoles presentes en la columna atmosférica.

A partir de los compuestos medidos fue posible reconstruir más del 95 % de las masas de PM10, y establecer que el  ̴75 % de la masa medida en el sitio P y el  ̴65 % en W se explica mediante las masas de carbonato de calcio, carbono total, y sulfato de amonio. Descartando las muestras correspondientes a los eventos regionales, se identificaron las fuentes locales y utilizando modelos de receptores se cuantificaron sus aportes a las masas de PM10 medidas. Se encontró que la fuente principal de aporte al PM10 en el sitio P fue de origen geológico con 49 %, y luego aportes  ̴12% cada una: la refinería (Petrobras), una fábrica de baterías, la planta de producción de urea (Profertil) y el suelo de planicie de marea. Se asignó también un perfil de emisiones relacionadas al arranque de motores de vehículos, con un aporte de 3,3%. Respecto al sitio más urbanizado, el principal aporte al PM10 fue asignado a la central térmica (48,9 %), que se encuentra cercana. Se obtuvo además un aporte geológico (27,5 %) y un perfil que se asignó a la suma de emisiones de la caldera de una cerealera, aerosol marino y la planta de urea (Profertil) (13,7 %). La refinería también fue hallada entre los perfiles con un aporte bajo al PM10 (4,4 %). Se identificó la presencia de una fuente adicional con aporte bajo (5,5%) que se asignó a cerealeras junto a resuspensión de polvo.