Juan Amilcar Reyes Larico; Jimena Mercedes Salcedo Peña; Maria Julieta Salazar Salazar .; Juan Carlos Reyes Paredes; Eduardo Daniel Wannaz .; Josue Manuel Reyes Mestas; Noe Ortiz Pino; Ofelia Irene Huanca Chipana; Flora Elsa Huaman Paredes; Francisco Domingo Alejo Zapata; Adriana Edith Larrea Valdivia; Lino Felix Morales Paredes

Objetivo

Caracterizar y modelar de la presencia de material particulado de origen antropogénico, natural en la baja atmósfera y valorar el potencial efecto del material particulado en la población.

Resumen:

Nuestra propuesta tiene por finalidad evaluar la calidad el aire que respiramos en Arequipa. Debido a las características geográficas particulares de nuestra ciudad, los contaminantes, tanto líquidos como gases, pueden acumularse en la baja tropósfera, entre 0 a 12 km (marzo - diciembre), hasta la aparición de las lluvias en los meses de verano. La alta radiación solar en nuestra ciudad también conlleva a reacciones secundarias entre los componentes del material particulado. Las fuentes de estas partículas son de origen natural y antropogénico. Las reacciones, mecanismos y caracterización del material particulado fino y/o ultrafino son de un interés mayor, debido al efecto que pueden tener en la calidad de aire, y a los efectos sobre la salud de la población, otro aspecto importante es la interacción que puedan tener cuando precipitan por acción de las lluvias y posterior efecto sobre los suelos a lo largo de la cuenca. Por lo expuesto anteriormente, caracterizar los compuestos y cuantificarlos permitirá evaluar la calidad del aire de nuestra región, y proponer soluciones para conservar la calidad del aire que respiramos.

Palabras clave

Material particulado,/ MS/MS/XRD/HPLC, cromatografía,aereosoles, contaminación medioambiental, CIENCIACTIVA CONCYTEC

Problema central

El material particulado tiene un rol determinante en el sistema tierra- atmosfera y juega un rol fundamental en los procesos meteorológicos y cambio climático.4 Su composición en la baja atmosfera es diversa presentando material altamente soluble e insoluble en agua y material carbonoso, este último tiene una amplia variedad de compuestos solubles y carbón elemental2. El tamaño de las partículas varía entre 0.001 a 100 micras, indicando una composición y comportamiento químico diferente y una gran complejidad en las interacciones de las moléculas presentes en la atmosfera. Existe un gran interés por evaluar la distribución y composición química del material particulado especialmente en áreas urbanas, donde la actividad antropogénica es la responsable del incremento en la concentración del material particulado.6, 7, 8 El comportamiento del material particulado varia con la posición geográfica, la estación y condiciones meteorológicas 9. Una de las particularidades del material particulado, es su capacidad de higroscopicidad las cuales pueden tener diferentes interacciones químicas, alterando su solubilidad, tensión superficial, que están relacionadas con los fenómenos de nucleación que tienen impacto directo en el tamaño de diámetro de la partícula.10 El factor del tiempo de permanencia en la atmosfera del material particulado debido a que existe una gran diferencia entre el material recién emitido y el material que ha estado en la baja atmosfera por meses en un ambiente contaminado como las grandes metrópolis.11 Se sabe que el material particulado tienen un impacto global y que pueden ser los responsables del 20% del material que es formado por nucleación, otro factor que contribuye a la nucleación son las reacciones fotoquímicas si hay la presencia de radiación de onda corta por lo que es importante evaluar sus reacciones secundarias6,12. El material particulado también tiene un enorme impacto sobre los organismos vivos en nuestro planeta, reportes indican de su efecto adverso en la salud del ser humano debido a las reacciones secundarias presentes y los mecanismos de interacción aun son desconocidas. Los diferentes procesos de formación de material particulado han sido relacionados con diferentes enfermedades cardiorrespiratorias, que incluyen el incremento de enfermedades crónicas y agudas y problemas con el sistema respiratorio.13, En la actualidad, la ciudad de Arequipa no tiene estudios de corto ni largo plazo que permitan explicar la distribución, y composición química del material particulado en su baja atmósfera, además, presenta condiciones geográficas que permiten la acumulación de material particulado en los meses de Marzo- Diciembre, aunada a la gran radiación uv que recibe en este periodo, al cambio de estación se observa que el material particulado es precipitado con las lluvias. Esta realidad nos permite postular que el material particulado puede ser el responsable potencial de diferentes enfermedades en la población.

Hipótesis planteada

Es posible que la ciudad de Arequipa tenga altos valores de material particulado de tipo orgánico e inorgánico en la baja atmosfera producto en su mayor parte debido a la alta radiación (radiación UV) y el tiempo de residencia en la atmosfera, que son afectados por factores climáticos y geográficos que tiene la ciudad. Al ser el material particulado producto de reacciones secundarias estos pueden tener un potencial efecto negativo en la salud de los pobladores.

Resultados esperados

Impactos esperados

Sociales: el desarrollo del proyecto planteado busca encontrar las fuentes de emisión de los contaminantes que afectan la calidad del aire de la ciudad de Arequipa, identificar las especies químicas y determinar sus potenciales riesgos que tienen en la salud del poblador de la ciudad, y proponer potenciales soluciones. Adicionalmente nuestro equipo piensa implementar un programa de proyección social que muestre la importancia del material particulado
a nuestra sociedad buscando la sensibilización sobre este tema, buscando reducir por ejemplo la quema de basura y motivando aun el proceso de reciclaje
Económicos: Los costos generados por el tratamiento las enfermedades o malestares relacionados con la alta concentración del material particulado, se verían disminuidos, adicionalmente el proyecto nos permitirá comenzar con el diseño de un sistema autónomo (dron) para la evaluación de la baja atmósfera en alturas especificas (0-4 km)
que podrían ser usado para el monitoreo de la calidad ambiental más exacto y preciso reduciéndose los costos en la
compra de equipos importados y generando tecnología propia.
Ambientales: El evaluar la composición del material particulado nos permitirá identificar las fuentes que los
generan, de esta manera se podrá plantear programas o acciones de prevención y remediación para mejorar la
calidad del aire de la ciudad de Arequipa, también nos permitirá contribuir con el entendimiento del calentamiento
global, Arequipa es una ciudad singular por la alta radiación UV que recibe esto nos permitirá presentar un modelo
único que podrá ser usado como modelo medioambiental.