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Proyecto AERAS (AERosoles AtmosféricoS)

Analizador de aerosoles ACSM

El analizador ACSM (siglas en inglés para Aerosol Chemical Speciation Monitor), mide la composición química de los aerosoles no-refractarios en tiempo real. Utiliza un sistema de lentes de enfoque por diámetro aerodinámico para partículas submicrométricas (≈40-1000 nm), en combinación con un vaporizador térmico y un espectrómetro de masas.

Descripción del proyecto

Uno de los rasgos más evidentes de la contaminación atmosférica en la Ciudad de México, es su impacto en la visibilidad por la presencia de partículas en suspensión. Las partículas, a diferencia de la mayoría de los gases contaminantes, pueden interactuar con la luz del sol de diferentes maneras en función de su tamaño y composición.

Las partículas son restos o agregados de materiales sólidos o líquidos que se encuentran en suspensión en el aire ambiente y su tamaño va desde algunos nanómetros (1nm=10-9m), hasta varios micrómetros (1µm=10-6m). Tienen una composición variada que incluye minerales, restos biológicos, hollín, compuestos orgánicos e inorgánicos. Pueden ser emitidas directamente a la atmósfera por fuentes antropogénicas o naturales (primarias), o formarse como resultado de reacciones químicas en la atmósfera (secundarias).

Las partículas más pequeñas (<1µm) pueden permanecer en suspensión durante periodos de tiempo relativamente largos y el viento puede desplazarlas a grandes distancias, por el contrario, las partículas de mayor tamaño son removidas por sedimentación o impactación. Se define como aerosol al sistema que forman las partículas y el gas en el que se encuentran suspendidas.

Existe información limitada sobre la naturaleza y la composición detallada de las partículas suspendidas en la Ciudad de México, la mayor parte de la información proviene de campañas de monitoreo intensivas realizadas durante periodos relativamente cortos de tiempo. Estos resultados son fundamentales para generar un conocimiento incipiente sobre los procesos que ocurren en la atmósfera vinculados con la presencia y formación de los aerosoles atmosféricos.

La campaña AERAS se diseñó con el propósito de estudiar el comportamiento y las características fisicoquímicas de las partículas suspendidas durante los meses de invierno, cuando los niveles de este contaminante alcanzan su concentración máxima. En 2013 se realizó una campaña piloto para evaluar las características y desempeño de los instrumentos, estimar las capacidades analíticas del laboratorio y desarrollar las metodologías correspondientes. La experiencia obtenida durante esta campaña se aplicará para el diseño de las campañas posteriores.

La campaña se realizará en el Supersitio de la Dirección de Monitoreo Atmosférico localizado en el Laboratorio de Análisis Ambiental de la Subdirección de Monitoreo.

Duración

  • Se realizarán campañas en 2014, 2015 y 2016

Objetivos

  • Evaluar la concentración y distribución del tamaño, masa y número de la fracción fina de las partículas suspendidas.
  • Evaluar la composición iónica de las partículas finas con una mayor resolución temporal.
  • Conocer la relación entre la composición y las propiedades ópticas de los aerosoles.
  • Estimar la contribución de la fracción orgánica primaria y secundaria en la masa total de las partículas suspendidas.
  • Estudiar la composición elemental en muestras de PM10, PM2.5 y PM1.
  • Conocer la contribución del carbono negro a la masa total de las partículas finas.
  • Estudiar la relación entre la composición de las partículas suspendidas y sus fuentes.
Analizador de aerosoles MARGA

El analizador de aerosoles MARGA (siglas en inglés para Monitor for Aerosols & Gas in Ambient Air), es un analizador continuo de los componentes solubles en fase acuosa de la fracción gaseosa y partícula de los aerosoles. Utiliza dos cromatógrafos de iones para el análisis separado de cada fase.

Analizador de aerosoles ACSM

Detalle del cromatógrafo de iones del analizador MARGA.

Instituciones participantes

  • UMDI Juriquilla - Facultad de Ciencias, Universidad Nacional Autónoma de México
  • Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ)