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Celia Marcos PascualIrene Rodríguez Marcos
Caracterización de las partículas de la atmósfera de Segovia y evaluación medioambiental
XIV edición del Concurso de Mediambiente de Caja Segovia
1. Introducción
2. Objetivos y plan de trabajo
3. Sistemáti
ca3.1 Muestras y su recogida
3.2 Difracción de rayos X
3.3 Microsonda electrónica
3.4 Microscopia electrónica de barrido
3.5 Concentración
4. Fuentes de emisión y origen
5. Conclusiones
ÍNDICEÍNDICE
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
La contaminación atmosféricacontaminación atmosférica se define como “la presencia en el aire de materias y formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza” (Ley 38/1972, de 22 de diciembre).
TTipos de contaminantes en la atmósferaipos de contaminantes en la atmósfera•Sustancias químicas
Contaminantes primarios: Sustancias vertidas directamente a la atmósfera.
Contaminantes secundarios: Sustancias que se producen por transformación y reacciones químicas.
•Fuentes de energía, como las radiaciones y el ruido.
TTamañoamaño de las partículas de las partículas• Partículas en suspensión: entre 10-1 y 10 μm.
•Partículas sedimentables: > 10 μm.
Origen de las partículasOrigen de las partículas
• Las partículas primarias son emitidas directamente a la atmósfera por procesos naturales o antropogénicos.
• Las partículas secundarias se forman en la atmósfera a partir de otros componentes presentes en el aire.
• Para que una partícula sea definida como contaminante atmosférico debe cumplir dos requisitos:1. Encontrarse en una cantidad superior a lo normal. 2. Tener un tamaño comprendido entre 10-1 y 103 μm.
Efectos de las partículas
• Efectos sobre la salud:• Por tamaño:
• > 5 m quedan retenidas en cavidad nasal o tráquea• 0,5 – 5 m se depositan en bronquiolos• < 0,5 m se depositan en alveolos pulmonares
• Por composición:• Partículas minerales con forma de fibra:
• Asbestos, cuarzo, arcillas• Óxidos de hierro (Fe), cromo (Cr), níquel (Ni), vanadio (V),
arsénico (As), cadmio (Cd), selenio (Se)• Partículas inorgánicas con plomo
Efectos de las partículas
• Efectos sobre los materiales: • Afean su aspecto físico• Deterioran por ataque o reacción de las partículas sedimentadas
• Efectos sobre visibilidad: • Partículas entre 1,4 y 0,8 m son las que más reducen la visibilidad
• Sulfatos y nitratos
• Efectos globales• Efecto invernadero (aumento general de la T de la tierra)• Modificación del suelo por lluvias ácidas
• Alterando tierras cultivables y extensión de los desiertos
OBJETIVOSOBJETIVOS
1. Caracterizar las partículas existentes en la atmósfera de la ciudad de Segovia.
3. Analizar su concentración.
4. Determinar las posibles fuentes de emisión y origen.
Y PLAN DE TRABAJOY PLAN DE TRABAJO
Difracción de rayos X, microsonda electrónica y microscopia electrónica de barrido
Análisis estadístico
Geología, suelos, meteorología, materiales de construcción, etc.
2. Analizar su forma y tamaño.
MUESTRAS Y SU RECOGIDA
Partículas sedimentables – Diámetro superior a 10 m
PM10 – Partículas en suspensión inferiores a 10 m
Estación automática de Segovia(Plaza Azoquejo)
Captador de alto volumen
Jose Zorilla Juan Carlos I Padre Claret Gazola Cereto
Daoíz Herrería
La Granja (fábrica San Gobain)
Soldado Español
Hontoria
Partículas en suspensión (PM10)
Dióxido de azufre (SO2)
Óxidos de nitrógeno (NO y NOx)
Monóxido de carbono (CO)
Nivel sonoro (Ruido)
Ozono (O3)
DIFRACCIÓN DE RAYOS XDIFRACCIÓN DE RAYOS XTécnica analíticaTécnica analítica
Muestras utilizadas:
1. Partículas sedimentables de distintas calles de
Segovia.
2. Partículas adheridas al guardabarros de un taxi que
circula casi exclusivamente por la capital.3. Partículas sedimentables recogidas en: Hontoria y
La Granja.
• Identificación de las partículas en estado cristalino
de la atmósfera de Segovia
Identificar las fases cristalinas presentes de
muestras procedentes de otros medios.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
CaQQA
YQA
AAA
Ca
FQ QM
MM F
F
FF
FFFYCa
Ca
Y
YY
YEQ
QEE
QQQQ
E QM
Q
2
HONTORIA
LA GRANJA
TAXI
SEGOVIAAvda. Juan Carlos I
ECa
FD
A
Q = cuarzo (SiO2)
F = feldespato (silicato)
M = mica
Y = yeso (sulfato)
Ca = calcita (carbonato)
MICROSONDA ELECTRÓNICATécnica analíticaTécnica analítica
• Corroborar las fases cristalinas identificadas mediante difracción de rayos X.
• Identificar otras partículas minoritarias
Cuarzo
Feldespatos Óxidos de hierro
Aluminosilicatos Partículas carbonosas
CALLE JUAN CARLOS I
particula carbonosa u orgánica SiO2
plagioclasa
feldespato potasico
Aluminosilicato
óxido de
hierro
Na2O 0,01 9,251 0,631 1,535 0,038
MgO 0,021 0,00 0,154 0,005 1,214 0,691
Al2O3 0,124 0,03 22,62 18,32 27,68 0,283
SiO2 0,062 95,5 65,337 64,89 54,41 0,377
K2O 0,004 0,02 0,538 15,38 3,335 0,186
CaO 0,108 0,07 2,462 0,033 1,248 0,723
TiO2 0,005 0,02 0,023 0,017 0,743 0,055
Cr2O3 0,05 0,052 0,013 0,044
MnO 0,02 0,005 0,14 0,249
FeO 0,247 0,27 0,222 0,097 7,251 85,19
NiO 0,02 0,061 0,016 0,054
P2O5 0,017 0,04 0,042 0,018 0,326 0,043
CuO 0,07 0,018 0,031 0,12
Total 0,587 96 100,65 99,39 97,65 87,44
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
PM1
0
(60)Sedimentables (100)
Silicatos y aluminosilicatos de Ca, K, Fe
YesoHalita (Cl Na)
Óxidos de FeÓxidos de Al
Partículas carbonosas
Carbonatos calcitadolomitamagnesita
• Analizar partículas• Obtener imágenes
Óxidos de Ca
CONCENTRACIÓN
Valor límite PM10 anual = 44.8 g/m3
Promedio anual: 53 g/m3
Concentración promedio mensual de PM102002
20304050607080
Meses
Co
ncen
tració
n (
g/m
3 )
Geología, tipo de suelos, obras civiles, actividades industriales, composición de las calzadas, calefacciones, meteorología, tráfico rodado, etc.
Origen natural:
Origen antrópico:
FUENTES DE EMISIÓN Y ORIGEN
Cuarzo Calcita Dolomita
Yeso Micas
Feldespatos
Partículas orgánicas
Óxidos de Ca, Fe y Al Halita
Partículas carbonosasAluminosilicatos de K y Fe
CONCLUSIONES
Es la primera vez que se hace una caracterización de las partículas de la atmósfera de Segovia.
En relación a la composición.
• Cuarzo • Calcita • Dolomita• Yeso • Mica • Feldespatos • Partículas orgánicas (esporas)
• Carbonosas• Silicatos de Ca• Aluminosilicatos de K y Fe,
Óxido de calcio, hierro y aluminio Magnesita Halita
En relación a la concentración
Los valores más altos de la concentración se registraron normalmente durante el día y en horas laborables, cuando la dirección del viento era Oeste-Este .
Ésto indica que la alta concentración de las partículas en la atmósfera de Segovia es debida a la construcción de la autovía y la estación del AVE.
La concentración promedio anual de 2002 ha disminuido un 25% respecto la del 2000.
Los valores mínimos coinciden con horas nocturnas, y cuando la dirección del viento era Este-Oeste
Las partículas de origen antrópico proceden principalmente de la combustión de los carburantes de los automóviles, del carbón y gas ciudad de las calefacciones domésticas. También proceden de las reacciones de estos gases emitidos con los del aire.
En relación a las fuentes de emisión y origen
Las partículas de origen natural se encuentran en los materiales geológicos y en los materiales de construcción.Son puestas en suspensión por la acción eólica y en resuspensión por el tráfico rodado
Las partículas más pequeñas, son las que pueden suponer algún perjuicio para los edificios del patrimonio histórico de la ciudad:
Pueden reaccionar con los materiales y dañarlos. Uno de los más perjudicados sigue siendo el
Acueducto.
aunque el tráfico actualmente no pasa por debajo de sus arcos, llega hasta allí, y las continuas emisiones de las partículas y demás elementos de la combustión de los carburantes incidirá negativamente en las piedras del mismo.
Celia Marcos PascualIrene Rodríguez Marcos
Caracterización de las partículas de la atmósfera de Segovia y evaluación medioambiental
XIV edición del Concurso de Mediambiente de Caja Segovia