Resumen

El material particulado PM2.5, denominado así por su tamaño aerodinámico menor a 2.5 µm (microgramos) y clasificado como material inhalable, es asociado como uno de los principales causantes de enfermedades respiratorias según la Organización Mundial de la Salud. En el Área Metropolitana del Valle de Aburrá –AMVA, los esfuerzos por mitigar sus efectos en la salud pública han aumentado en los últimos años y su Plan Integral para la Gestión de la Calidad del Aire (PIGECA 2017 – 2030), plantea alternativas de reducción de la contaminación atmosférica con énfasis en este contaminante a través de actividades integrales de medidas y acciones con soportes técnico-científicos demostrados en estudios locales.

Teniendo como referencia la problemática de la calidad del aire tanto a nivel mundial como regional, El Área Metropolitana del Valle de Aburra AMVA, Ecopetrol y el Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid PCJIC, se vincularon como actores estratégicos y cofinanciadores con Naciones Unidas ONU-Agencia Internacional de Energía Atómica IAEA, para ejecución del Proyecto ONU ARCAL “ Uso de Técnicas Analíticas Nucleares para el Estudio de la Emisión y la Recepción de Material Particulado Atmosférico por parte de los Grandes Centros Urbanos de América Latina y el Caribe” Fase I, con el objetivo de evaluar de manera conjunta el aporte de fuentes regionales y locales y generar soluciones conjuntas para el mejoramiento la calidad del aire.

Entre el 23/11/2018 y el 16/02/2019 se desarrolló una campaña de caracterización de PM2.5 en el sector Poblado, área de influencia de la estación MED-PJIC incluyendo el análisis de contaminantes atmosféricos por incidencia directa de tráfico vehicular y emisiones de fuentes fijas. La campaña de caracterización de PM2.5 en esta estación de tráfico, se realizó ubicando un medidor de bajo volumen bajo protocolos acreditados ante el IDEAM y Laboratorios Internacionales. Las muestras fueron analizadas en su composición elemental, iónica y carbonácea, aplicando métodos (ICP-MS), cromatografía y protocolo NIOSH 5040 y los resultados fueron comparados con datos históricos de la estación en mención.

Muestra de PM2.5 tomada en la estación MED-PJIC

El análisis estadístico de los datos se realizó en dos periodos. El primero, desde 2008 hasta 2018, periodo donde el contenido de azufre en el diesel suministrado al Valle de Aburrá presentaba una concentración de 50 partes por millón y desde 2018 a 2019, perido donde se incluyó la campaña de caracterización y en el cual el contenido de azufre en el diesel fue de 25 partes por millón. La distribución de datos de la concentración de PM2.5 en ambos periodos, evidenció una disminución de 4.8 (µg/m3) en promedio y 5.1 (µg/m3) para el 75% de los datos en 11 años, resultado del impacto de las estrategias de mejoramiento del combustible diésel, reduciendo el contenido de azufre, mejoramiento en los procesos de combustión como compromiso con el mejoramiento de la calidad del aire, entre las fuentes de mayor aporte al PM2.5.

En la caracterización química del PM2.5 en una escala mayoritaria se encontraron elementos como Sodio (Na), Potasio (K), Hierro (Fe) y Zinc (Zn). En el rango como componente minoritario principalmente, Plata (Ag) y Aluminio (Al), como trazas principalmente Cobre (Cu) y Plomo (Pb) y como ultratrazas Arsénico (As) y Mercurio (Hg). De acuerdo con su origen y formación el desgaste de pastillas de frenos genera partículas de Fe, Zn, Cu, Sb, Mo. El Manganeso (Mn) proviene de los lubricantes, Zinc (Zn) de neumáticos y diésel, el Pb de desgaste de piezas metálicas y otras fuentes no identificadas en el área metropolitana.

Composición química PM2.5 Estación MED-PJIC. Noviembre 11 –Febrero 16 de 2019 Zona de tráfico

El resultado de reducción de los sulfatos en el periodo en estudio fue de 1.4 µg/m3. Esta concentración es importante dadas las implicaciones de las sustancias ácidas a nivel de tejidos y órganos del sistema respiratorio y en especial para la vegetación. Este efecto está asociado directamente a la reducción del contenido de azufre en los combustibles, aun así, haya aumentado el consumo de combustible en el periodo de estudio como consecuencia de la dinámica propia de las actividades del transporte tanto público como privado. El amonio presento un incremento importante siendo un indicador de reacciones secundarias de mayor intensidad en el 2019 en la región.

Fue concluyente el mayor ajuste de balance sustancias positivas y negativas en la partícula PM2.5 de la campaña 2019, mostrando el efecto de la reducción de sulfatos. En este punto se resalta como impacto del mejoramiento de la calidad del combustible y optimización de sistemas de combustión en calderas de carbón y otras fuentes de combustión.

En síntesis el mejoramiento de la calidad del combustible es un factor de alto impacto y contribuye a la reducción de emisiones, sumado a efectos de compensación de las demás variables derivadas del PIGECA.