Contribución de fuentes de material particulado atmosférico en zonas industriales complejas

Resumen

La contaminación atmosférica procedente de la actividad industrial suscita especial interés en la comunidad científica, dado el impacto que puede provocar en la salud humana y en los ecosistemas. Entre los principales contaminantes se encuentra el material particulado atmosférico (PM), cuya composición química depende en gran medida de sus fuentes de origen. El PM de origen industrial puede contener compuestos y metales particularmente dañinos para las personas. Además, en función de las condiciones meteorológicas, las emisiones industriales pueden impactar directa o indirectamente sobre núcleos urbanos cercanos. Es por ello que surge la necesidad de profundizar sobre la caracterización química y la cuantificación de la contribución industrial al PM. En el presente trabajo de investigación se realiza un estudio sobre la contribución de fuentes del PM en zonas industriales complejas. En primer lugar, se ha tenido en cuenta el entorno de La Ría de Huelva por los importantes polígonos industriales que albergan sus alrededores. Aunque el impacto industrial ha sido ampliamente estudiado en el núcleo urbano de Huelva, se consideró también una zona urbana próxima a las industrias (La Rábida). Las concentraciones de PM10 obtenidas en el período 2015-2017 son similares a las observadas en entornos urbanos. No obstante, su composición se caracterizó por altos niveles de Cu, Zn y As, especialmente en La Rábida. El estudio de contribución de fuentes desveló una fuente industrial de PM10, cuyo principal emisor es la metalurgia de Cu. Dicha fuente se mantiene como la principal responsable de altas concentraciones de As en Huelva. Además, se identificó en La Rábida una segunda fuente de As que es debida a la manipulación de graneles de sulfuros polimetálicos en la zona portuaria. Gracias a los análisis de especiación de As, se pudo discriminar la fuente de este metaloide. Con objeto de caracterizar las principales anomalías geoquímicas a nivel regional se realizó un estudio de contribución de fuentes en estaciones representativas de Andalucía. Se consideró, además, la influencia de los episodios de intrusión de masas de aire norteafricanas (NAF) sobre los niveles de PM y su composición química. Aparte de observarse un incremento de los niveles de PM10 durante estos eventos, los elementos traza de origen industrial (p. ej. As, V o Cr) mostraron también concentraciones más altas. A pesar de que se produjo un mayor aumento de las fuentes naturales bajo episodios NAF, se comprobó que las fuentes antropogénicas (tráfico, regional e industrial) aumentan su contribución en un 50%. Por tanto, empeoraría la calidad del aire durante estos días, no sólo por los altos niveles sino además por incorporar elementos potencialmente tóxicos, siendo necesario que se tomen acciones para evitar en la medida de lo posible las emisiones antropogénicas. Finalmente, teniendo en cuenta la excepcional situación durante el año 2020 debido a la Covid-19, se evaluó la composición química de elementos traza en PM10 en Andalucía. En este sentido, se prestó especial interés a la etapa de confinamiento, en la que sólo se mantuvieron activos los servicios esenciales. Se ha destacado un claro descenso de los elementos asociados a las emisiones de tráfico durante el confinamiento en comparación con períodos anteriores y posteriores. La disminución de las emisiones de tráfico se corroboró con la caída acusada de los niveles de NO2 a partir de marzo de 2020. Atendiendo a las concentraciones de los elementos derivados de emisiones industriales específicas, se observaron diferentes tendencias. Mientras que en la Bahía de Algeciras no se aprecia un descenso relevante de la actividad industrial en los meses de confinamiento, las emisiones en la región cerámica de Bailén y en Huelva (fundición de Cu) sí disminuyeron durante dicho período. No obstante, a nivel anual se ha observado la persistencia de las mismas anomalías geoquímicas que ya se han registrado en años anteriores.