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CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE As Pontes, Noviembre 2013

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CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

As Pontes, Noviembre 2013

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

2

INDICE

1. INTRODUCCIÓN 3

2. OBJETIVOS 6

3. LEGISLACIÓN 8

4. PARTE EXPERIMENTAL 11

5. RESULTADOS 18

5.1 Estación B1 Magdalena 18

5.2 Estación B2 Louseiras 26

5.3 Estación F2 Fraga Redonda 34

6. COMPARATIVA CON DATOS HISTÓRICOS 41

7. VALIDACIÓN METODOLOGÍAS. RESULTADOS DE EJERCICIOS DE

INTERCOMPARACIÓN

8. CONCLUSIONES 48

ANEXO I: INFORME DE DETERMINACIONES ANALITICAS DE HIDROCARBUROS AROMÁTICOS

POLICÍCLICOS EN MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

1.- INTRODUCCIÓN

a Unidad de Producción Térmica de As Pontes constituye uno de los centros

productivos de Endesa Generación S.A. en la Península Ibérica. Se sitúa en el

municipio de As Pontes , al norte de la provincia de A Coruña.

La Unidad fue originalmente diseñada y construida para hacer uso racional de los

lignitos extraídos de la Mina a cielo abierto situada en las proximidades. Este

combustible se caracterizaba por tener altos contenidos en azufre y humedad y un

poder calorífico pobre.

En el año 1993 se inició un proceso de transformación de la Central, con objeto de

utilizar, con la máxima eficiencia, mezclas de lignito local con carbones subbituminosos

de importación caracterizados por sus bajos contenidos en azufre y cenizas. El objetivo

básico de esta transformación fue cumplir compromisos previamente establecidos con

las Administraciones Central y Autonómica en cuanto a la reducción de las emisiones

de dióxido de azufre.

Posteriormente, en el periodo 2005-2008 Endesa Generación ha realizado la

adaptación sucesiva de los grupos generadores de la U.P.T As Pontes para consumir,

como combustible principal, exclusivamente carbón subbituminoso de importación.

La UPT As Pontes dispone para efectuar tanto el control de las emisiones a la atmósfera

como de las inmisiones en su entorno, de un Sistema de Seguimiento y Control de la

Calidad Atmosférica, formado actualmente por los siguientes elementos:

Sistema de Control de Emisiones.

Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica.

Estación Meteorológica.

Unidad Central de adquisición de datos y gestión de la información.

Sistema de predicción estadística de calidad del aire ambiente.

La Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica está constituida por una serie

de estaciones de automáticas distribuidas alrededor de la Central Térmica, de modo

que abarcan un radio de aproximadamente 30 km.

L

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

4

Los objetivos fundamentales de la Red son los siguientes:

Vigilar el grado de cumplimiento de la legislación vigente en cuanto a

niveles de concentración de contaminantes atmosféricos admisibles a

nivel de suelo.

Alertar de episodios puntuales de alteración de la calidad del aire que

pueden aparecer en condiciones meteorológicas adversas para el

proceso de difusión del penacho.

Proporcionar información básica para los programas de Control

Suplementario de la Contaminación Atmosférica implantados en la UPT

As Pontes.

Todas las estaciones de calidad de aire poseen analizadores de dióxido de azufre y

óxidos de nitrógeno; además, algunas de ellas están dotadas también de medidores

de partículas PM10 y/o PM2.5, analizadores de ozono y analizadores de monóxido de

carbono.

Por otra parte, algunas de ellas también disponen de sensores de dirección y

velocidad de viento y temperatura.

Utilizando la infraestructura existente en la Red de Vigilancia, se han realizado

campañas de caracterización de elementos y compuestos traza según la

metodología establecida en la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011.

Este informe resume los resultados alcanzados.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

2.- OBJETIVOS

Se ha realizado una campaña de caracterización de elementos y compuestos traza

en aire ambiente en tres de las siete estaciones que forman parte de la Red de

Vigilancia y Calidad de Aire.

Los objetivos previstos son los siguientes:

Determinar analíticamente las concentraciones de metales pesados y

Benzo(a)pireno en aire ambiente según la metodología establecida en

la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011 de 28 de

febrero, relativo a la mejora de la calidad de aire.

Verificar si las concentraciones de metales y Benzo(a)pireno en las

partículas atmosféricas están por debajo de los umbrales de evaluación

establecidos en la Directiva 2004/107/CE y en el Real Decreto 102/2011.

Responder al compromiso adquirido con el Laboratorio de Medio

Ambiente de Galicia sobre Caracterización de partículas en aire

ambiente en el entorno de la UPT As Pontes.

El estudio de caracterización se ha efectuado con la colaboración de la Universidad

da Coruña, (Departamento de Química Analítica) realizando las actividades analíticas

en las instalaciones de Endesa As Pontes o en el Instituto Universitario de Medio

Ambiente.

Las estaciones donde se realizaron las campañas de medida fueron las siguientes:

ESTACIÓN TIPO B-1 (Magdalena) Estación Suburbana

B-2 (Louseiras) Estación Rural

F-2 ( Fraga Redonda) Estación Rural

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

6

B-1 MAGDALENA

B-2 LOUSEIRAS

F-2 FRAGA REDONDA

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

7

3. LEGISLACIÓN

La Directiva 2008/50/CE y el Real Decreto 102/2011 establecen los valores límites para

las concentraciones de partículas en suspensión en aire ambiente de un tamaño

inferior a 10 µm (PM10).Los límites son:

Periodo de promedio Valor Límite ( µg/m3)

Valor Límite diario para

la protección de la salud

humana

24 horas 50 que no podrá

superarse en 35 veces al

año

Valor Límite anual para

la protección de la salud

humana

1 año 40

Por otra parte, la Directiva 2004/107/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 15

diciembre de 2004 relativa al arsénico, el cadmio, el mercurio el níquel y los

hidrocarburos aromáticos policíclicos en aire ambiente, establece los valores objetivos

para cada uno de ellos.

La Directiva 2008/50/CE ha sido traspuesta a la legislación española mediante el Real

Decreto 102/2011 de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad del aire. En él se

disponen los valores objetivo para el arsénico, cadmio, níquel y benzo(a)pireno.

CONTAMINANTE VALOR OBJETIVO

Arsénico 6 ng/m3

Cadmio 5 ng/m3

Niquel 20 ng/m3

Benzo(a)pireno 1 ng/m3

El valor objetivo es referente al contenido total de la fracción PM10 como promedio de

un año.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

8

El Real Decreto 102/2011 también fija Valores Límite del Plomo, con la fracción total

PM10, para la protección de la salud.

CONTAMINANTE VALOR LIMITE

Plomo 0.5 µg/m3

Tanto el Real Decreto 102/2011 como la Directiva 2004/107/CE en su Anexo II se refiere

a los requisitos de evaluación de las concentraciones de arsénico, cadmio, níquel y

benzo(a)pireno en aire ambiente en una zona o aglomeración y establece los

siguientes umbrales superior e inferior de evaluación que se aplicarán:

Arsénico Cadmio Níquel Bap

Umbral

superior de

evaluación en

porcentaje de

valor objetivo

60%

(3.6 ng/m3)

60%

(3 ng/m3)

70%

(14 ng/m3)

60%

(0.6 ng/m3)

Umbral inferior

de evaluación

en porcentaje

de valor

objetivo

40%

(2.4 ng/m3)

40%

(2 ng/m3)

50%

(10 ng/m3)

40%

(0.4 ng/m3)

Los umbrales superior e inferior de la concentración de plomo viene descrito en el Real

Decreto 102/2011 y sus valores son:

Plomo

Umbral superior de evaluación 70% del valor límite (0.35 µg/m3)

Umbral inferior de evaluación 50% del valor límite (0.25 µg/m3)

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

9

Por otro lado, en el Real Decreto describe los métodos de referencia que se deben

usar para los análisis de cada elemento.

MÉTODO DE REFERENCIA PARA EL MUESTREO Y ANÁLISIS DE ARSÉNICO, CADMIO Y

NÍQUEL EN AIRE AMBIENTE

El método de referencia para la toma de muestras y posterior análisis se ha basado en

la norma UNE 14902:2006 que describe el método normalizado par la medida de

arsénico, cadmio, níquel y plomo en aire ambiente en la fracción PM10 de la materia

particulada en suspensión.

MÉTODO DE REFERENCIA PARA EL MUESTREO Y ANÁLISIS DE BENZO(A)PIRENO EN AIRE

AMBIENTE

En la norma UNE-EN 15549:2008 de calidad de aire se describe el método normalizado

para la medición de la concentración de benzo(a)pireno en aire ambiente.

El método se divide en dos partes principales: la primera es el muestreo en campo y la

segunda es el análisis en el laboratorio. Durante el muestreo, se captan partículas en

un filtro mediante muestreo de un volumen medido de aire por medio de un captador

equivalente a uno de los descritos en la Norma EN 12341.

El tiempo de muestreo es de 24h. El filtro se lleva al laboratorio y se extrae el BaP

utilizando un disolvente orgánico. La disolución restante se analiza por HPLC/DFL o

CG/EM.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

10

4.- PARTE EXPERIMENTAL

Puntos de muestreo

El estudio de caracterización se ha realizado en tres de las siete estaciones que

completan la Red de Vigilancia y Control de la Calidad Atmosférica, y son las

siguientes:

B2

B8

B1

C9

F8

F2

G5

MET

Control de Emisión

Meteorología

Control de Inmisión

U.P.T. As Pontes

Salas de Control

U.P.T. Fases I-II C.T. CC

Medioambiente U.P.T.

Xunta de Galicia

Informes

DIRECCIÓN,

%HR,

PRESIÓN,

VELOCIDAD,

TEMPERATURA,

RADIACIÓN SOLAR,

PRECIPITACIÓN.

SO2, NOX, O3, CO,

PARTÍCULAS,

DIRECCIÓN,

VELOCIDAD

TEMPERATURA.

RED DE SEGUIMIENTO Y CONTROL AMBIENTALESCALA 1:200.000

U.P.T. Endesa As Pontes

COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LAS

ESTACIONES:

B1MAGDALENA

B2LOUSEIRAS

B6CORUXEIRAS

B8MARRAXÓN

C9MOURENCE

F2

FRAGA REDONDA

F4TABOADA

F8MACIÑEIRA

G2VILANOVA

NºNOMBRE

LONGITUD LATITUD

G5A CABANA

EUME

META MOURELA

7º 50’ 53” W 43º 27’ 14” N

7º 44’ 10” W 43º 32’ 05” N

7º 39’ 03” W 43º 29’ 25” N

7º 41’ 31” W 43º 18’ 53” N

7º 50’ 24” W 43º 28’ 15” N

7º 59’ 20” W 43º 24’ 20” N

8º 05’ 51” W 43º 24’ 03” N

8º 01’ 55” W 43º 33’ 17” N

7º 55’ 05” W 43º 26’ 43” N

8º 15’ 01” W 43º 29’ 34” N

7º 51’ 22” W 43º 25’ 53” N

8º 02’ 34” W 43º 24’ 13” N

SO2, NOX, O2,

PARTÍCULAS,

TEMPERATURA,

CAUDAL GASES.

ENERO 2011

ER-0068/1998 GA-2000/0152

Estación de Calidad del Aire

Estación Meteorológica

Central Térmica

C.T. Ciclo CombinadoInformes

B2

B8

B1

C9

F8

F2

G5

MET

Control de Emisión

Meteorología

Control de Inmisión

U.P.T. As Pontes

Salas de Control

U.P.T. Fases I-II C.T. CC

Medioambiente U.P.T.

Xunta de Galicia

Informes

DIRECCIÓN,

%HR,

PRESIÓN,

VELOCIDAD,

TEMPERATURA,

RADIACIÓN SOLAR,

PRECIPITACIÓN.

SO2, NOX, O3, CO,

PARTÍCULAS,

DIRECCIÓN,

VELOCIDAD

TEMPERATURA.

RED DE SEGUIMIENTO Y CONTROL AMBIENTALESCALA 1:200.000

U.P.T. Endesa As Pontes

COORDENADAS GEOGRÁFICAS DE LAS

ESTACIONES:

B1MAGDALENA

B2LOUSEIRAS

B6CORUXEIRAS

B8MARRAXÓN

C9MOURENCE

F2

FRAGA REDONDA

F4TABOADA

F8MACIÑEIRA

G2VILANOVA

NºNOMBRE

LONGITUD LATITUD

G5A CABANA

EUME

META MOURELA

7º 50’ 53” W 43º 27’ 14” N

7º 44’ 10” W 43º 32’ 05” N

7º 39’ 03” W 43º 29’ 25” N

7º 41’ 31” W 43º 18’ 53” N

7º 50’ 24” W 43º 28’ 15” N

7º 59’ 20” W 43º 24’ 20” N

8º 05’ 51” W 43º 24’ 03” N

8º 01’ 55” W 43º 33’ 17” N

7º 55’ 05” W 43º 26’ 43” N

8º 15’ 01” W 43º 29’ 34” N

7º 51’ 22” W 43º 25’ 53” N

8º 02’ 34” W 43º 24’ 13” N

SO2, NOX, O2,

PARTÍCULAS,

TEMPERATURA,

CAUDAL GASES.

ENERO 2011

ER-0068/1998 GA-2000/0152

Estación de Calidad del Aire

Estación Meteorológica

Central Térmica

C.T. Ciclo CombinadoInformes

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

11

B-1 (Magdalena): Estación Suburbana, dentro del Casco Urbano de As Pontes

B-2 (Louseiras): Estación rural, dentro del Parque Eólico “Muras”.

F-2 (Fraga Redonda): Estación rural, en el Parque Natural de las Fragas del Eume.

Las tres estaciones disponen de un Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80 con

cabezal de corte PM10

Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80

Por otra parte, las tres estaciones poseen los siguientes sistemas automáticos de

medida:

Estación/Equipo SO2 NOx Ozono Teom(PM10) Grimm(PM10) Digitel(PM10) PM2.5 CO

B1 √ √ √ √ √ √ √ √

B2 √ √ √ √ √

F2 √ √ √ √ √ √ √

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

12

Procedimiento experimental

En primer lugar, se realizó un muestreo de 15 días, obteniendo muestras diarias. El

Captador de Alto Volumen Digitel posee un carrusel de filtros con una autonomía

máxima de 15 filtros. Se realizaron en las tres estaciones previamente mencionadas. Los

equipos y materiales usados han sido:

Captador de Alto Volumen Digitel DHA-80 con cabezal PM10

Filtros circulares de microfibra de cuarzo Albet de 15 cm de diámetro

Horno mufla Naberthem modelo P-320

Balanza analítica Sartorius modelo CP-123S (com precisión 0.0001g)

Desecador

Previamente al muestreo se realiza una calibración del sistema de regulación y

medida de caudal con un equipo auxiliar trazado frente a un patrón ENAC.

Después del muestreo, el material usado en la extracción de los metales es el

siguiente:

Material de uso diario en laboratorio

Digitubes de 50ml

Microondas Millestone Ethos One

HCl(37%) Suprapur

HNO3 Suprapur

Foto 1: Microondas Millestone Ethos One

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

13

Foto 2: Vasos microondas

Para la determinación analítica de la concentración de metales presentes mediante

métodos de referencia se usan los siguientes equipos:

ICP-OES

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

14

Absorption Spectrometer (GFAA)

El muestreo se realizó entre las fechas:

13-07-2012/26-07-2012

Previamente al muestreo los filtros se calcinan en la mufla a 300 ºC y posterior

estabilización en desecador durante 48 horas.

Pasado este tiempo se pesa cada uno de ellos en la balanza Sartorius.

Finalizado el muestreo en el Captador de Alto Volumen, se llevan al laboratorio los

filtros y se dejan un mínimo de 48 horas en el desecador. Después de estas horas se

vuelven a pesar los filtros. Si no estabilizan correctamente se dejarían unas 12 horas

más en el desecador hasta su total estabilización.

El siguiente paso que se debe realizar, es cortar los filtros en trozos e introducirlos en su

digitube correspondiente. (Se identificará cada uno de ellos para evitar confusiones).

Para la determinación analítica en la fase particulada es necesario llevar a cabo una

digestión de las muestras en medio ácido. La digestión se realiza en un microondas

Millestone Ethos One con 10 vasos. En cada uno de los vasos se introduce un filtro de

muestreo troceado al que se le añaden 20 ml de agua regia(1:3 HNO3/HCl) . El mismo

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

15

proceso se realiza para los filtros blancos de muestreo en cada una de las estaciones.

Además, para comprobar la ausencia de contaminación en los reactivos, se añaden

20 ml de agua regia a uno de los vasos al que se denomina “Blanco de reactivo” y se

trata como al resto de las muestras. A continuación se muestra el programa de

temperatura que se aplica para la digestión de las muestras.

TIEMPO TEMPERATURA

0 21

20 190

35 190

125 21

RAMPA DE TEMPERATURA

A continuación se realiza la etapa de filtración:

En primer lugar, se pasan las muestras por un filtro de una micra y después por uno de

0.45 micras. Cada filtración tiene una duración media de 10 minutos

aproximadamente.

El último paso deja preparadas las muestras para su posterior análisis en espectrometría

de masa ICP, donde se analizarán Plomo, Cobre y Níquel mientras que Arsénico y

0

50

100

150

200

020

35125

Tem

pe

ratu

ra

Tiempo

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

16

Cadmio se analizarán mediante espectrometría de absorción atómica con cámara de

grafito.

Extracción de benzo(a)pireno

Se realiza la extracción en microondas con hexano/acetona 1:1 a 105ºC durante 10

minutos.

Posteriormente se filtran los extractos y se concentran hasta una gota en rotovapor y

en corriente de nitrógeno a sequedad según la norma, para el análisis por GC-MS .Los

extractos secos se redisuelven en una disolución de perileno-d12 para su análisis por

GC-MS.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

17

5.- RESULTADOS

5.1.- Estación B-1 MAGDALENA

A continuación se presentan las concentraciones de todos los contaminantes presentes

en la estación, medidos por los equipos automáticos durante el periodo de muestreo:

0

20

40

60

80

100

120

Co

nce

ntr

ació

n(µ

g/m

3 )

SO2

NOX

PARTICULAS

O3

Estación B1 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

13-jul 3 2 17 107

14-jul 3 3 18 93

15-jul 3 3 21 112

16-jul 3 4 18 104

17-jul 3 18 74

18-jul 3 3 15 85

19-jul 8 21 80

20-jul 3 10 23 71

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

18

Estación B1 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

21-jul 4 8 18 70

22-jul 4 12 14 58

23-jul 3 7 7 45

24-jul 3 6 8 42

25-jul 3 7 8 44

26-jul 3 5 8 21

MEDIA 3 6 15 72

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

19

A continuación se expondrán los datos referentes a los vientos predominantes en este

periodo, para así poder ver una posible influencia de los mismos en la causa del

aumento de la concentración de partículas en determinados días.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

20

A continuación se presentan los resultados obtenidos para las concentraciones diarias

de metales pesados en partículas PM10. Los valores se muestran en ng/m3 de acuerdo

con la Directiva 2004/107/CE del Parlamento Europeo y del Consejo de 15 de

diciembre de 2004 relativa al arsénico, cadmio, mercurio, níquel e hidrocarburos

aromáticos policíclicos en aire ambiente y al Real Decreto 102/2011 , de 28 de enero,

relativo a la mejora de la calidad del aire.

(*)Valores por debajo del límite de detección

(ng/m3)

B-1 Cd Pb Cu Ni As B(a)P

13-jul 0,024 2,38 1,89 0,39 0,109 0,061(*)

14-jul 0,030 1,87 1,98 0,25 0,084 0,061(*)

15-jul 0,047 2,61 2,65 0,28 0,117 0,065

16-jul 0,032 2,21 1,76 0,48 0,096 0,061(*)

17-jul 0,037 1,74 1,13 1,12 0,085 0,061(*)

18-jul 0,037 1,78 1,32 0,71 0,084 0,061(*)

19-jul 0,081 2,92 1,88 3,03 0,140 0,105

20-jul 0,065 2,73 1,82 5,92 0,130 0,102

21-jul 0,046 1,94 1,07 3,37 0,109 0,061(*)

22-jul 0,040 1,38 1,20 4,08 0,041 0,061(*)

23-jul 0,024 0,88 0,68 2,15 0,046 0,061(*)

24-jul 0,011(*) 0,58 0,69 1,42 0,046 0,061(*)

25-jul 0,011(*) 0,79 0,46 1,47 0,032 0,07

26-jul 0,026 3,03 0,44(*) 2,62 0,066 0,061(*)

Media 0,037 1,92 1,36 1,95 0,085 0,068

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

21

Se puede observar en la tabla que todas las concentraciones de cada uno de los

filtros son muy inferiores a los valores objetivo descritos en el Real Decreto 102/2011 de

28 de enero y al valor límite y los umbrales de evaluación en el caso de las

concentraciones de Plomo.

Un análisis más en detalle deja ver que la mayor concentración de todos los elementos

analizados fue el níquel con una concentración de 5.9240 ng/m3 el día 20/07.

En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos

contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de

evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las

concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales

pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica

disponible (2009 – 2013).

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

22

CONCENTRACIÓN METALES B-1 MAGDALENA

0

5

10

15

20

25

30

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Conc

etra

ción

par

tícu

las(

µg/

m3)

Co

nce

trac

ión

me

tale

s(n

g/m

3)

Muestras

Cd (ng/m3)

Pb (ng/m3)

Cu(ng/m3)

Ni(ng/m3)

As(ng/m3)

B(a)p ng/m3

Partículas (µg/m3)

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

23

B-1 Magdalena

0,005

0,025

0,045

0,065

0,085

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 5 ng/m3

USE: 3 ng/m3

UIE: 2 ng/m3

LD:0,16

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 500 ng/m3

USE: 350 ng/m3

UIE: 250 ng/m3

LD:3,76

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

LD:2,68

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 20 ng/m3

UIE: 10 ng/m3

USE: 14 ng/m3

LD:3,3

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

0,160

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 6 ng/m3

UIE: 2,4 ng/m3

USE: 3,6 ng/m3

LD:0,071

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 1 ng/m3

UIE: 0,4 ng/m3

USE: 0,6 ng/m3

LD:0,061

LD:0,071

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

24

5.2.- Estación B-2 LOUSEIRAS

A continuación se presentan los datos de los analizadores en continuo de la estación

B-2 durante los 14 días de muestreo:

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Co

nce

ntr

ació

n (

µg/

m3

)

O3

PARTÍCULAS

NOX

SO2

Estación B2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

13/07/13 3 2 15 115

14/07/13 3 2 18 117

15/07/13 3 2 19 123

16/07/13 3 2 21 116

17/07/13 4 2 17 95

18/07/13 3 2 19 113

19/07/13 5 4 22 122

20/07/13 4 2 25 110

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

25

Estación B2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

21/07/13 3 3 17 98

22/07/13 3 4 15 75

23/07/12 6 5 10 73

24/07/13 5 5 10 59

25/07/13 3 4 8 59

26/07/13 5 6 7 62

MEDIA 4 3 16 96

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

26

A continuación se expone la rosa de los vientos del periodo de análisis en la estación:

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

27

A continuación se presentan los datos de concentración de metales analizados en el

periodo del muestreo en la estación B-2 Louseiras.

(ng/m3)

B-2 Cd Pb Cu Ni As B(a)P

13/07/13 0,057 1,34 1,42 1,41 0,044 0,061(*)

14/07/13 0,011 0,33 0,71 0,27 0,005(*) 0,061(*)

15/07/13 0,031 1,36 2,81 0,56 0,061 0,061(*)

16/07/13 0,029 1,48 1,60 0,23 0,043 0,098

17/07/13 0,033 1,68 1,51 1,03 0,083 0,081

18/07/13 0,028 0,99 0,87 1,87 0,076 0,061(*)

19/07/13 0,027 1,31 1,19 1,12 0,064 0,061(*)

20/07/13 0,051 2,67 1,88 1,66 0,095 0,12

21/07/13 0,053 2,93 1,78 2,56 0,094 0,121

22/07/13 0,039 1,13 1,01 1,60 0,074 0,061(*)

23/07/12 0,032 0,65 0,76 1,27 0,127 0,061(*)

24/07/13 0,011(*) 0,27(*) 0,34 0,93 0,069 0,061(*)

25/07/13 0,011(*) 0,27(*) 0,38 0,75 0,070 0,061(*)

26/07/13 0,023 0,53 0,38 1,06 0,092 0,061(*)

MEDIA 0,031 1,21 1,19 1,17 0,071 0,074

(*)Valores por debajo del límite de detección

En general, se observa que todas las concentraciones de los metales analizados están

por debajo de los objetivos y umbrales establecidos por la legislación vigente.

En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos

contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de

evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

28

concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales

pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica

disponible (2009 – 2012).

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

29

CONCENTRACIÓN METALES B-2

0

5

10

15

20

25

30

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Conc

entr

ació

n pa

rtíc

ulas

g/m

3 )

Cd (ng/m3)

Cu(ng/m3)

Ni(ng/m3)

As(ng/m3)

B(a)p ng/m3

Pb (ng/m3)

Partículas(µg/m3)

Muestras

Conc

entr

ació

nm

etal

es (n

g/m

3 )

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

30

B-2 Louseiras

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 5 ng/m3

UIE: 2 ng/m3

USE: 3 ng/m3

LD:0,091

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor límite: 500 ng/m3

USE: 250 ng/m3

USE: 350 ng/m3

LD:3,76

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

LD:2,68

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 20 ng/m3

USE: 10 ng/m3

USE: 14 ng/m3

LD:3,3

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 6 ng/m3

USE: 2,4 ng/m3

USE: 3,6 ng/m3

LD:0,071

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 1 ng/m3

USE: 0,4 ng/m3

USE: 0,6 ng/m3

LD:0,061

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

31

5.3.- Estación F-2 FRAGA REDONDA

A continuación se presentan los datos de los analizadores en continuo de la estación

F-2 durante los 14 días de muestreo.

0

20

40

60

80

100

120

140

Co

nce

ntr

ació

n(µ

g/m

3 )

SO2

NOX

PARTICULAS

O3

Estación F2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

13/07/2013 5 6 20 112

14/07/2013 8 10 19 104

15/07/2013 5 6 20 117

16/07/2013 8 10 21 112

17/07/2013 7 9 20 98

18/07/2013 4 5 20 110

19/07/2013 3 6 26 108

20/07/2013 3 5 16 73

21/07/13 3 4 14 71

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

32

Estación F2 SO2(µg/m3) NOx(µg/m3) PM10(µg/m3) Ozono(µg/m3)

22/07/13 3 6 16 76

23/07/13 3 5 9 60

24/07/13 3 5 10 54

25/07/13 3 5 10 53

26/07/13 4 4 7 42

MEDIA 4 6 16 85

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

33

A continuación se expone la rosa de los vientos del periodo de análisis en la estación:

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

34

A continuación se presentan los datos de concentración de metales analizados en el

periodo del muestreo en la estación F-2 Fraga Redonda:

(ng/m3)

F-2 Cd Pb Cu Ni As B(a)P

13/07/2013 0,011(*) 1,27 0,98 0,47 0,196 0,061(*)

14/07/2013 0,011(*) 1,29 1,24 0,95 0,143 0,061(*)

15/07/2013 0,011(*) 1,58 1,24 0,40 0,144 0,061(*)

16/07/2013 0,011(*) 1,34 0,98 0,53 0,150 0,061(*)

17/07/2013 0,012(*) 1,26 0,76 1,01 0,184 0,061(*)

18/07/2013 0,011(*) 1,14 0,71 0,66 0,148 0,061(*)

19/07/2013 0,011(*) 1,55 1,14 2,10 0,190 0,061(*)

20/07/2013 0,011(*) 0,60 0,42 1,97 0,124 0,061(*)

21/07/2013 0,011(*) 0,81 0,38 1,13 0,131 0,061(*)

22/07/2013 0,011(*) 0,76 0,48 1,59 0,125 0,061(*)

23/07/2013 0,011(*) 0,26 0,35 0,88 0,059 0,061(*)

24/07/2013 0,011(*) 0,30 0,41 0,63 0,065 0,061(*)

25/07/2013 0,011(*) 0,26(*) 0,45 0,92 0,036 0,061(*)

MEDIA 0,011 0,96 0,73 1,02 0,131 0,061

(*)Valor por debajo del límite de detección

En las gráficas siguientes se presentan las concentraciones de los diversos

contaminantes comparándolas con los valores límites, objetivos y umbrales de

evaluación. También se presentan las correlaciones obtenidas entre las

concentraciones másicas de partículas PM10 y las concentraciones de metales

pesados y Benzo(a)pireno en aire ambiente, incorporando toda la serie histórica

disponible ( 2009 – 2013).

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

35

CONCENTRACIÓN METALES F-2 FRAGA REDONDA

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Conc

entr

ació

n pa

rtíc

ulas

g/m

3 )

Cd (ng/m3)

Cu(ng/m3)

Ni(ng/m3)

As(ng/m3)

B(a)p ng/m3

Pb (ng/m3)

Partículas (µg/m3)

Filtros

Conc

entr

ació

n m

etal

es(n

g/m

3 )

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

36

F-2 Fraga Redonda

0,000

0,020

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 5 ng/m3

USE: 3 ng/m3

UIE: 2 ng/m3

LD:0,16

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 500 ng/m3

USE: 350 ng/m3

UIE: 250 ng/m3

LD:3,76

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

LD:2,68

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 20 ng/m3

UIE: 10 ng/m3

USE: 14 ng/m3

LD:3,3

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 6 ng/m3

UIE: 2,4 ng/m3

USE: 3,6 ng/m3

LD:0,071

0,001

0,051

0,101

0,151

0,201

0,251

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Muestras

Valor objetivo: 1 ng/m3

UIE: 0,4 ng/m3

USE: 0,6 ng/m3

LD:0,061

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

37

6.- COMPARATIVA CON DATOS HISTÓRICOS

En el período 2009 - 2012 se realizaron campañas de caracterización de metales traza

en aire ambiente en estaciones de la Red de Vigilancia de Calidad de Aire de la UPT As

Pontes. Se han elaborado los correspondientes informes anuales con objeto de

documentar los resultados alcanzados.

La campaña realizada en el 2009 en la estación B1 Magdalena fue una actividad

centrada en la validación de metodología de muestreo y análisis.

A continuación se expone una tabla resumen con las concentraciones de los metales

que se encontraron en este estudio:

AÑO 2009

En el año 2010, 2011 y 2012 las campañas se realizaron en tres estaciones de la Red de

Vigilancia: B1 Magdalena, B2 Louseiras y F2 Fraga Redonda.

Los resultados obtenidos fueron los siguientes:

AÑO 2010

B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)

Máxima 17 0.093 3.09 0.61 1.17 0.068

Media 10 0.029 0.71 0.27 0.69 0.029

Mínima 7 0.006 0.25 0.23 0.36 0.005

B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)

Máxima 13 0.034 2.88 1.67 0.78 0.069

Media 9 0.011 0.64 0.58 0.41 0.042

Mínima 5 0.006 0.25 0.23 0.15 0.016

F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)

Máxima 17 0.030 2.48 1.05 0.90 0.143

Media 10 0.013 0.67 0.42 0.39 0.055

Mínima 7 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005

B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3)

Máxima 22 1,050 57.55 3.09 6.21 0.970

Media 10 0.134 4.49 0.94 1.98 0.570

Mínima 7 0.010 0.22 0.08 0.73 0.060

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

38

AÑO 2011

AÑO 2012

B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 31 0.108 22.41 0.82 1.28 0.330 0.144

Media 13 0.026 1.50 0.60 0.50 0.120 0.069

Mínima 3 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005 0.029

B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 39 0.093 2.98 1.40 0.87 0.663 0.141

Media 12 0.023 0.72 0.38 0.28 0.278 0.054

Mínima 4 0.006 0.25 0.22 0.15 0.005 0.001

F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 48 0.069 2.25 1.29 1.04 0.270 0.209

Media 14 0.020 0.72 0.61 0.45 0.050 0.066

Mínima 6 0.006 0.27 0.25 0.19 0.005 0.032

B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 37 0.006 0.63 6.86 1.45 0.100 0.729

Media 14 0.006 0.18 1.29 0.39 0.023 0.220

Mínima 5 0.006 0.01 0.24 0.18 0.005 0.061

B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 22 0.122 1.98 1.85 3.05 0.219 0.219

Media 11 0.041 0.55 0.58 0.80 0.055 0.118

Mínima 6 0.006 0.07 0.23 0.19 0.005 0.030

F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 25 0.113 1.52 2.46 2.67 0.175 0.145

Media 14 0.034 0.57 0.89 0.86 0.047 0.064

Mínima 7 0.007 0.02 0.20 0.24 0.005 0.061

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

39

AÑO 2013

A continuación se comparan gráficamente los resultados de cada campaña con los

valores límites, objetivos y umbrales establecidos en la legislación vigente.

B2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 25 0.057 2.93 2.56 2.81 0.127 0.121

Media 16 0.031 1.21 1.17 1.19 0.071 0.074

Mínima 7 0.011 0.27 0.27 0.34 0.005 0.061

F2 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 26 0.011 1.58 2.10 1.24 0.196 0.061

Media 16 0.011 0.96 0.40 0.73 0.131 0.061

Mínima 7 0.011 0.26 1.02 0.35 0.036 0.061

B1 Partículas(µg/m3) Cd(ng/m3) Pb(ng/m3) Ni(ng/m3) Cu(ng/m3) As(ng/m3) BaP(ng/m3)

Máxima 23 0.081 3.03 5.92 2.65 0.141 0.105

Media 15 0.037 0.92 1.95 1.36 0.085 0.068

Mínima 7 0.011 0.58 0.25 0.44 0.032 0.061

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

40

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n (

ng/

m3

)

Año

CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 CADMIO

B1

B2

F2

Valor objetivo: 5 ng/m3

USE: 3 ng/m3

UIE: 2 ng/m3

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Año

CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 PLOMO

B1

B2

F2

Valor límite: 500ng/m3

USE: 350 ng/m3

UIE: 250 ng/m3

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

41

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n(n

g/m

3)

Año

CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 NIQUEL

B1

B2

F2

Valor límite: 20ng/m3

USE: 14 ng/m3

UIE: 10 ng/m3

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n (

ng/

m3

)

Año

CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 COBRE

B1

B2

F2

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

42

0,0

0,1

0,1

0,2

0,2

0,3

0,3

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n (

ng/

m3

)

Año

CONCENTRACIONES MEDIAS 2010-2013 ARSENICO

B1

B2

F2

Valor límite: 6ng/m3

USE: 3,6 ng/m3

UIE: 2,4 ng/m3

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n (

ng/

m3

)

Año

COMPARATIVA MEDIAS B(a)P 2011- 2013

B1

B2

F2

Valor límite: 1 ng/m3

USE: 0,6 ng/m3

UIE: 0,4 ng/m3

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

43

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

2010 2011 2012 2013

Co

nce

ntr

ació

n (

ng/

m3

)

Año

COMPARATIVA MEDIAS 2010-2013 PARTICULAS

B1

B2

F2

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

44

7. VALIDACIÓN METODOLOGÍAS. RESULTADOS DE EJERCICIOS DE

INTERCOMPARACIÓN

La validación de la metodología analítica para la determinación de metales traza, cloruros y

fluoruros en muestras procedentes de emisiones atmosféricas y calidad de aire se realiza en

el Laboratorio de la U.P.T. As Pontes desde el año 2003, mediante la participación en

Ejercicios de Intercomparación de Contaminación Atmosférica.

La validación de los métodos analíticos entre 2003 y 2009 se realizó a través de Circuitos

Interlaboratorios CALITAX organizados por LABAQUA. Desde 2010 se realizan con IELAB, esta

entidad está acreditada por ENAC, para la realización de programas de intercomparación

de laboratorios, en base a la norma ISO/IEC 17043 y las guías ILAC-G13:08/2007 y CGA-

ENAC-PPI.

En estos ejercicios participan en torno a 60 laboratorios nacionales e internacionales y se

reciben muestras de disoluciones captadoras y filtros de partículas .Los circuitos constan de 3

ejercicios, en los que se determinan metales pesados, cloruros y fluoruros en disoluciones de

captación de gases y filtros con partículas.

La participación en estos circuiros sirve para asegurar la calidad de los resultados en

Emisiones y Calidad de Aire obtenidos por el Laboratorio de la U.P.T. As Pontes para los

siguientes contaminantes:

Para evaluar la eficacia de los laboratorios para cada uno de los parámetros se emplea el

criterio estadístico Z-Score, cuya ecuación es:

Z=(x-X)/s

Cd As Cr Ni Pb Cu Mn Zn V Sn Co Sb Se Tl Hg

Metales traza

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

45

Donde:

X: Valor medio de los resultados de un laboratorio

X: Valor asignado: Media de los laboratorios participantes, eliminando los

resultados aberrantes.

S: Desviación estándar del valor medio de los resultados aceptados de los

diferentes laboratorios.

Al aumentar la desviación del resultado, aumenta el valor absoluto de Z,

pudiendo ser por exceso o por defecto (según el signo de Z). Habitualmente los

valor de Z se interpretan del modo siguiente:

I Z I ≤ 2 Resultado satisfactorio

2< I Z I <3 Resultado discutible

I Z I ≥ 3 Resultado insatisfactorio.

A continuación se presenta una gráfica con la evolución de resultados obtenidos con

CALITAX ( entre 2003 y 2009 ) y con IELAB (entre 2010 y 2013).

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

46

-3

-2

-1

0

1

2

3

may-02 oct-03 feb-05 jul-06 nov-07 mar-09 ago-10 dic-11 may-13 sep-14Z-S

CO

RE

Cd As Cr Ni Pb Cu Mn Zn V Sn Co Sb Se Tl Hg

EVOLUCIÓN DE Z-SCORE DETERMINACIÓN DE METALES FASE PARTICULADA 2003-2013

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

47

7.- CONCLUSIONES

A continuación se resumen las principales conclusiones obtenidas a partir de los

resultados de las campañas de caracterización de metales pesados en aire ambiente,

realizadas en 2013 en tres estaciones la Red de Vigilancia y Control de la Calidad de

Aire de Endesa As Pontes, comparándolos con los datos de campañas anteriores:

No existe riesgo de superar en la Red de Vigilancia y Control los valores

limites y objetivos establecidos para metales pesados y benzo(a)pireno en

la Directiva 2008/50/CE y el Real Decreto 102/2011 para promedios anuales.

Las concentraciones promedio de arsénico, cadmio, níquel, plomo y

benzo(a)pireno en la Red de Vigilancia son inferiores a los umbrales de

evaluación superior e inferior establecidos en la legislación, por lo que no

sería necesario realizar actividades de medición de estos contaminantes.

Los valores diarios máximos de arsénico, cadmio, níquel y plomo,

correspondientes a la campaña del año 2013, son incluso muy inferiores a

los valores límite, objetivos y umbrales establecidos en la legislación para

promedios anuales.

Los niveles medidos por métodos automáticos durante los períodos de

muestreo para otros contaminantes (partículas PM10, dióxido de azufre,

óxidos de nitrógeno y ozono) son bajos, no detectando ninguna situación

episódica significativa de alteración de la calidad del aire.

Los resultados del 2013 son ligeramente superiores a los obtenidos en

campañas anteriores, excepto en el caso del cadmio y el benzo(a)pireno,

pero sin superar en ningún momento los umbrales superiores e inferiores de

evaluación

En general, las correlaciones obtenidas entre las concentraciones másicas

de partículas PM10, obtenidas por el medidor en continuo y los niveles de

metales pesados y benzo(a)pireno en aire ambiente son bajas. Este hecho

está probablemente asociado a que las concentraciones de partículas

PM10 medidas en la Red de Vigilancia son habitualmente muy bajas.

CARACTERIZACIÓN DE ELEMENTOS Y COMPUESTOS TRAZA EN AIRE AMBIENTE

48

Anexo I

Este proyecto fue encargado por ENDESA y elaborado por el

Grupo de Investigación Química Analítica Aplicada y el

Instituto Universitario de Medio Ambiente de la

Universidade da Coruña, a través de FEUGA.

21/10/2013

DETERMINACIONES ANALÍTICAS

DE HIDROCARBUROS

AROMÁTICOS POLICÍCLICOS EN

MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE

El objetivo de este proyecto es la caracterización de

Benzo(a)pireno en muestras de calidad de aire tomadas en 3

estaciones de la Red de Vigilancia y Control de la Calidad del

Aire de la U.P.T. As Pontes.

21-10-2013

1

DETERMINACIONES ANALÍTICAS DE

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS EN

MUESTRAS DE CALIDAD DE AIRE

1. RECEPCIÓN DE MUESTRAS

Con fecha 06/08/2013 se recibieron y registraron en el Instituto

Universitario de Medio Ambiente las siguientes muestras enviadas por el

personal de la U.P.T. As Pontes.

Las muestras recibidas se guardaron en el congelador a -18ºC hasta el

comienzo de su tratamiento, que consistió en la extracción de los HAP

empleando la energía de microondas según la Norma UNE-EN 15549:2008.

Calidad del aire. Método normalizado para la medición de la concentración

de benzo(a)pireno en el aire ambiente.

21-10-2013

2

B1 B2 F2

Nº filtro

Volumen

muestreo Digitel

(m3)

Nº filtro Volumen muestreo

Digitel (m3) Nº filtro

Volumen

muestreo Digitel

(m3)

1 741,644 1 708,876 1 694,188

2 737,609 2 708,492 2 692,974

3 738,636 3 708,758 3 693,309

4 739,787 4 708,844 4 693,736

5 690,199 5 707,833 5 693,86

6 737,508 6 707,245 6 692,276

7 701,18 7 711,149 7 695,456

8 737,082 8 710,027 8 689,988

9 737,677 9 709,096 9 691,748

10 734,024 10 706,533 10 689,064

11 734,78 11 708,065 11 689,627

12 736,061 12 708,72 12 691,925

13 736,945 13 707,426 13 371,583

14 306,158 14 354,76 14 Roto

15* 15 15

Diámetro filtro 150 mm

(*) El filtro número 15 de cada estación se utilizó como blanco

Área del filtro 176,715 cm2

BLANCO A

BLANCO B

BLANCO C

21-10-2013

3

2. TRATAMIENTO DE MUESTRAS

Los filtros están guardados en el congelador a -18ºC hasta su análisis, 48

horas antes del tratamiento se sacan del congelador y se dejan en la sala de

balanzas para su acondicionamiento.

A partir de la ampolla de 16 HAP deuterados de 10 µg mL-1 se prepara la

disolución de patrón interno. A continuación, se cogen 10 µL de esta

disolución y se les añaden 500 µL de acetona en un vial cónico.

Se cortan con el sacabocados porciones de cada filtro (11,34 cm2) y se

introducen en los vasos de teflón debidamente lavados. Sobre cada muestra

se añade de forma homogénea la disolución del patrón de acetona preparado

anteriormente y el vial cónico se lava con 500 µL de acetona que también se

añaden a la muestra.

A continuación se añade a cada reactor 15 mL de una mezcla de

hexano/acetona (1:1) y se extraen en el microondas ETHOS SEL (Milestone)

con el siguiente programa de temperatura (ventilación 15 minutos):

Tiempo W ºC

00:05:00 1000 100

00:10:00 1000 100

Una vez terminado el programa del microondas se sacan los reactores para

un lugar fresco y se espera a que alcancen temperatura ambiente. Se filtran

los extractos a través de filtros de fibra de vidrio Macherey Nagel de 5.5 cm

de diámetro. Se lava el reactor con 3 mL de hexano/acetona (1:1) que se

filtra, después con otros 3 mL de hexano/ acetona (1:1) de lavado de filtro y

finalmente 3 mL de hexano/ acetona (1:1) de lavado del embudo.

Posteriormente, los extractos se concentran en rotavapor hasta una gota a

35 ºC y hasta sequedad con corriente de N2, a un flujo de 60mL/min. Tal y

como dice la norma, para el análisis por GC-MS, que fue el empleado, el

extracto puede analizarse directamente, si se reduce a un volumen conocido

y si no es necesaria una purificación, como fue el caso.

Así, los extractos secos (que se mantienen a -18ºC hasta el momento de su

análisis) se redisuelven en una disolución de perileno-d12 para su análisis

por GC-MS con ionización electrónica y con detección de trampa de iones

(Thermo Finnigan Polaris Q).

21-10-2013

4

Para comprobar la recuperación analítica del método se analizó, por

triplicado, un nuevo material de referencia certificado: ERM-CZ100 PAHs

in fine dust (PM10-like) (Institute for Reference Materials and

Measurements, Joint Research Centre, European Comission). Solo los

compuestos sombreados, presentan valores certificados. Para los demás, se

dan valores informativos en el certificado.

Certificado

(µg/g)

Incertidumbre

(µg/g)

Obtenido

(µg/g)

Desviación

estándar (µg/g)

fenantreno 2,23 2,370 0,314

antraceno 0,28 0,286 0,071

fluoranteno 4,67 4,851 0,543

pireno 4,59 5,448 0,093

benzo(a)antraceno 0,91 0,07 0,825 0,018

criseno 1,61 2,138 0,095

benzo(b+j)fluoranteno 2,17 0,21 1,910 0,180

benzo(k)fluoranteno 0,67 0,06 0,943 0,096

benzo(a)pireno 0,72 0,05 0,812 0,034

dibenzo(a,h)antraceno 0,18 0,04 0,092 0,010

benzo(g,h,i)perileno 1,76 1,394 0,059

indeno(1,2,3-cd)pireno 1,07 0,10 1,216 0,005

Aunque el número de réplicas fue pequeño y sólo permiten evaluar la

precisión intermedia, ya que se realizaron en días diferentes, se comprobó si

el error era estadísticamente diferente de cero según la fórmula:

Excepto para el dibenzo(a,h)antraceno, para los demás compuestos

certificados, se cumple la hipótesis anterior, por lo tanto el error no difiere

estadísticamente del cero.

Para los compuestos que presentan valores informativos, las recuperaciones

analíticas varían entre el 91 y el 120%, cumpliendo así el rango de

eficiencias de recuperación indicado en la Norma UNE-EN 15549: 2008.

3. RESULTADOS

Los resultados obtenidos, que están expresados en µg/mL, se convierten en

concentraciones expresadas en ng/m3, teniendo en cuenta los datos del área

total del filtro así como el volumen de muestreo suministrados por el cliente.

Los resultados se muestran en las siguientes tablas y fueron adelantados en

una Hoja Excel (Adelanto datos PAH inmision 14 octubre 2013) el 14 de

octubre de 2013.

21-10-2013

5

Los blancos de filtro suministrados por el cliente presentaron valores por

debajo del límite de detección para todos los compuestos excepto para el

naftaleno.

En la tabla de Excel enviada Adelanto datos PAH inmision 14 octubre

2013.xls se envió también la tabla de datos después de aplicar el criterio de

sustituir el límite de detección, referido ya a muestra, por la mitad del limite

de detección para posteriores cálculos de valores medios, si fueran de

interés.

Los valores promedio de las recuperaciones analíticas de los PAH-

deuterados se presentan en la siguiente tabla y fueron satisfactorias para

todas las muestras analizada.

%R SD

Naftaleno-d8 52 2

Acenaftileno-d8 58 1

Acenafteno-d10 92 7

Fluoreno-d10 89 4

Fenantreno-d10 99 9

Antraceno-d10 95 9

Fluoranteno-d10 93 9

Pireno-d10 87 7

Benzo(a)antraceno-d10 104 10

Criseno-d10 102 8

Benzo(b)fluoranteno-d12 91 7

Benzo(k)fluoranteno-d12 86 6

Benzo(a)pireno-d12 97 8

Dibenzo(a,h)antraceno-d14 90 8

Benzo(g,h,i)perileno-d12 107 10

Indeno(1,2,3-cd)pireno-d12 85 7

21-10-2013

6

ng/m3

B1(1) B1(2) B1(3) B1(4) B1(5) B1(6) B1(7) B1(8) B1(9) B1(10) B1(11) B1(12) B1(13) B1(14) B1(15)

naftaleno 0,169 0,333 0,269 0,264 0,191 0,285 0,292 0,791 0,357 0,536 0,617 0,534 0,343 1,134 <0,110

acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110

acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 0,017 <0,110 <0,110 <0,110

fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070

fenantreno 0,089 <0,027 0,059 0,048 0,030 0,046 0,120 0,120 0,072 0,066 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

antraceno 0,031 <0,027 <0,027 <0,027 0,043 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

fluoranteno 0,028 <0,027 0,081 0,063 <0,027 0,072 0,253 0,156 0,076 0,112 0,086 0,029 0,053 <0,027 <0,027

pireno 0,030 <0,027 0,075 0,067 <0,027 0,062 0,222 0,161 0,076 0,105 0,095 0,038 0,064 <0,027 <0,027

benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 0,038 0,028 <0,027 <0,027 0,050 0,042 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

criseno <0,027 <0,027 0,090 0,074 <0,027 0,064 0,184 0,131 0,061 0,111 0,093 <0,027 0,073 <0,027 <0,027

benzo(b)fluoranteno 0,064 <0,064 0,181 0,127 <0,064 0,106 0,348 0,285 0,119 0,222 0,165 <0,064 0,176 <0,064 <0,064

benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 0,098 0,091 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061

benzo(a)pireno <0,061 <0,061 0,065 <0,061 <0,061 <0,061 0,105 0,102 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 0,070 <0,061 <0,061

dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 0,152 0,159 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108

indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 0,075 <0,074 <0,074 <0,074 0,151 0,162 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074

21-10-2013

7

ng/m3

B2 (1) B2 (2) B2 (3) B2 (4) B2 (5) B2 (6) B2 (7) B2(8) B2 (9) B2 (10) B2 (11) B2 (12) B2 (13) B2 (14) B2 (15)

naftaleno 0,882 0,676 0,587 0,614 0,544 0,439 0,650 0,441 0,518 0,354 0,574 0,282 0,172 <0,110 <0,110

acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110

acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110

fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070

fenantreno 0,047 0,043 0,041 0,055 0,075 0,035 0,086 0,137 0,102 0,054 0,046 0,032 0,049 0,071 <0,027

antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

fluoranteno 0,051 <0,027 0,059 0,101 0,108 <0,027 0,118 0,272 0,209 0,107 0,062 <0,027 0,032 0,059 <0,027

pireno 0,063 <0,027 0,058 0,107 0,107 <0,027 0,111 0,239 0,197 0,105 0,067 0,030 0,042 0,082 <0,027

benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 0,052 0,050 <0,027 <0,027 0,059 0,063 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

criseno 0,051 <0,027 0,054 0,110 0,104 <0,027 0,089 0,184 0,163 0,089 0,054 <0,027 0,028 0,062 <0,027

benzo(b)fluoranteno 0,134 <0,064 0,099 0,202 0,194 <0,064 0,140 0,302 0,275 0,159 0,099 <0,064 <0,064 0,162 <0,064

benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 0,064 <0,061 <0,061 <0,061 0,087 0,083 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061

benzo(a)pireno <0,061 <0,061 <0,061 0,098 0,081 <0,061 <0,061 0,120 0,124 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061

dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 0,121 <0,108 <0,108 <0,108 0,142 0,135 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108

indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 <0,074 0,124 0,104 <0,074 <0,074 0,137 0,139 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074

21-10-2013

8

ng/m3

F2 (1) F2 (2) F2 (3) F2(4) F2(5) F2(6) F2(7) F2(8) F2(9) F2(10) F2(11) F2(12) F2(13) F2(14) F2(15)

naftaleno 0,267 0,413 0,226 0,354 0,271 0,421 0,325 0,218 0,252 0,237 0,185 0,480 0,482 <0,110 0,267

acenaftileno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110

acenafteno <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110 <0,110

fluoreno <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070 <0,070

fenantreno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

fluoranteno 0,030 0,040 0,049 0,047 <0,027 0,051 0,134 0,041 0,047 0,104 0,035 <0,027 <0,027 <0,027 0,030

pireno 0,034 0,040 0,052 0,047 <0,027 0,050 0,119 0,042 0,046 0,097 0,036 <0,027 <0,027 <0,027 0,034

benzo(a)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

criseno 0,038 0,037 0,057 0,052 <0,027 0,041 0,109 0,042 0,044 0,130 0,040 <0,027 <0,027 <0,027 0,038

benzo(b)fluoranteno 0,070 0,075 0,135 0,098 <0,064 0,072 0,226 0,089 0,095 0,278 0,076 <0,064 0,132 <0,064 0,070

benzo(k)fluoranteno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061

benzo(a)pireno <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061 <0,061

dibenzo(a,h)antraceno <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027 <0,027

benzo(g,h,i)perileno <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108 <0,108

indeno(1,2,3-cd)pireno <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074 <0,074