Page 148 - Informe de la Calidad del Aire 2016

Calidad del aire en la Ciudad de México
El carbono negro es un componente impor- tante del hollín y se emite durante la quema in- completa de combustibles fósiles y biomasa. Es emitido por diversas fuentes que incluyen au- tomóviles y camiones diesel, estufas residen- ciales, incendios forestales, quemas agrícolas, quema de basura a cielo abierto y por algunas industrias. El carbono negro es un componente importante en los aerosoles atmosféricos y su presencia influye en sus propiedades físicas y químicas. Es un compuesto de especial interés en los estudios de cambio climático ya que por su capacidad de absorber energía infrarroja, tiene una contribución importante al calentamiento re- gional y global de la atmósfera.
Desde 2015 la REDMA realiza el análisis de carbono negro presente en las muestras de PM2.5. Para el análisis se emplea un transmisómetro Magee OT-21, el cual mide la intensidad de la transmisión de la luz a 880 y 370 nm a través del filtro con la muestra y la compara contra la intensi- dad de la transmisión en un filtro en blanco, a partir de ambas lecturas determina la atenuación causada por la muestra utilizando la relación de Beer-Lambert. La atenuación es proporcional a la cantidad de carbono negro en la muestra. En la determinación de carbono negro utilizando métodos ópticos se asume que la atenuación es proporcional a la cantidad de carbono negro pre- sente en la muestra. Es importante mencionar que
no existe un método único para la medición de carbono negro. Hay una discusión vigente entre la comunidad científica sobre la capacidad de los instrumentos continuos para la medición de este componente de los aerosoles y hasta la fecha no se cuenta con un estándar para su medición. En el caso de los sistemas ópticos se sabe que pueden presentar interferencias relacionadas con las propiedades ópticas de la muestra y del medio filtrante. Algunos autores sugieren que el coefi- ciente de atenuación depende no solo de la con- centración de carbono negro, también del tipo de aerosol y la edad del carbono negro (Liousse et al., 1993; Petzold et al., 1997).
En el cálculo de la densidad del carbono ne- gro se utilizó el coeficiente de atenuación sugeri- do por el fabricante de 16.6 m2/g para una longi- tud de onda de 880 nm. Por otra parte, algunos autores han reportado que la dispersión en las capas superiores de las partículas depositadas en los filtros, pueden disminuir la absorción del haz de luz en las capas inferiores de la muestra, provo- cando una subestimación de la concentración de carbono negro. Este fenómeno es significativo en filtros con una carga importante de partículas, co- mo es el caso de las muestras colectadas para la Ciudad de México y su área metropolitana. Para compensar este efecto se aplicó la corrección propuesta por Virkkula et al. (2007) y Park et al. (2010) durante el procesamiento de los datos.
Tabla 6.1. Análisis estadístico básico de la concentración de carbono negro equivalente ([CNe]), partículas menores a 2.5 micrómetros ([PM2.5]) y la relación entre el carbono negro equivalente y PM2.5 ([CNe]/[PM2.5]) Todas las concentraciones están reportadas a las condiciones locales de presión y temperatura.
[CNe] μg/m3
Mediana Maáx. Mínin.
[PM2.5] μg/m3
Mediana Maáx. Mínin.
[CNe]/[PM2.5]
Sitio
Coyoacán (COY)
Merced (MER)
Pedregal (PED)
San Agustín (SAG)
Tlalnepantla (TLA)
UAM Iztapalapa (UIZ)
Xalostoc (XAL)
Promedio ± desviación estándar
1.9 ± 1.3 2.7 ± 1.6 1.6 ± 1.1 2.2 ± 1.6 2.9 ± 1.7
2.2 ± 1.6 4.1 ± 2.3
1.7 8.3 2.5 9.9 1.5 7.4 1.9 8.5 2.6 9.9
2.0 10.0 3.6 9.9
0.3 0.6 0.3 0.3 0.4
0.4 0.5
Promedio ± desviación estándar
18.7 ± 11.6 21.8 ± 12.2 17.2 ± 10.5 19.1 ± 11.2 24.0 ± 13.6
18.8 ± 11.7 24.4 ± 11.3
18.0 77.0 21.0 85.0 16.0 73.0 18.0 74.0 23.0 96.0
17.0 77.0 24.0 49.0
6.0 5.0 5.0 3.0 5.0
4.0 4.0
Promedio ± desviación estándar
0.10 ± 0.03 0.13 ± 0.03 0.09 ± 0.03 0.11 ± 0.04 0.12 ± 0.04
0.12 ± 0.05 0.16 ± 0.05
Mediana Máax. MMínin. 0.10 0.17 0.05
0.12 0.21 0.06 0.09 0.17 0.04
0.11 0.29 0.04
0.12 0.23 0.04
0.11 0.42 0.05 0.16 0.29 0.07
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