1 1 Estudios de especiación de COV y PM 2.5 en México Encuentro Nacional de Respuestas al Cambio Climático: Calidad del Aire, Mitigación y Adaptación Salvador Blanco, Miguel Magaña y Ángeles Benítez Subdirección de Investigación en Contaminación Atmosférica – CGCSA, INECC Ciudad de México, 1° de Julio de 2016

2 Línea de Investigación Línea de investigación de especiación química de contaminantes atmosféricos Objetivos Generar información de la composición química de las mezclas complejas de las partículas suspendidas y de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) Evaluar las especies químicas y concentraciones en PM.25 y de COVs y sus posibles fuentes de emisión Identificar las principales especies de COVs y metales pesados, tóxicos de mayor riego a la salud Estimar el Potencial de Formación de Ozono y cuantificar el Carbono Negro Determinar la contribución de la composición de PM2.5 por aproximación de masa

3 Impactos de las PM2.5 y COV Las partículas suspendidas Salud de la población. Cáncer, mortalidad, enfermedades respiratorias y cardiovasculares, envejecimiento prematuro. Clima. Forzador del clima, núcleos de condensación Visibilidad Fotoquímica Alteración de suelos y cuerpos de agua Los COVs Salud de la población. Toxicidad, Cáncer, mutagenicidad, teratogenicidad, efecto en diversos órganos blanco. Precursor de ozono troposférico forzador del clima Fotoquímica

4 Estándares y redes US Photochemical Assessment Monitoring Stations (PAMS) 22 networks, 1 h, 1-3 h. US National PM2.5 Chemical Speciation Monitoring and IMPROVE Networks 360 sites Europa (anual) México (trimestral) Plomo0.5 ng/m 3 1.5 µg/m 3 Arsénico6 ng/m 3 Cadmio5 ng/m 3 Níquel20 ng/m 3 PAH (b(a)p)1 ng/m 3 Benceno5 µg/m 3 2014 2020 2014 PM2.5 Air Quality Criteria (AAQCs) developed by the Ontario Ministry of the Environment (April 2012) AAQC (  g/m3)*/ppbV Avering Time Limiting Effect Benzene 0.45/0.13AnnualHealth 2.3/0.6824 HourHealth 1,3-butadiene 2/0.86AnnualHealth 10/4.2924 HourHealth 1,1-dichloroethane 165/38.7124 HourHealth trichloroethylene 2.3/0.41AnnualHealth 12/2.1224 HourHealth vinyl chloride (chloroethene) 0.2/0.07AnnualHealth 1/0.3724 HourHealth styrene400/89.1724 HourHealth

5 Infraestructura de COVs

6 Infraestructura de PM2.5

7 Resultados de caracterización y PFO 7 Concentración ZMVM: 141.40 ppbV ZMG: 129.84 ppbV AMM: 576.8 ppbV de COVs: Merced: 150.9 ppbV Loma Dorada: 870.4 ppbV Santa Catarina: 797.6 ppbV San Agustín: 149.8 ppbV Las Águilas: 799.54 ppbV San Bernabe: 499.9 ppbV Pedregal: 123.5 ppbV Las Pintas: 521.22 ppbV San Nicolás: 418.4 ppbV Oblatos: 478.26 ppbV Centro: 464.1 ppbV Formación ZMVM: 423.9 ppb O3 ZMG: 1699.67 ppb O3 AMM: 1,677.5 ppb O3 Potencial Merced: 475.9 ppb O3 Loma Dorada: 2,150.4 ppb O3 Santa Catarina: 1,797 ppb O3 de Ozono: San Agustín: 443.0 ppb O3 Las Águilas: 1,952.8 ppbO3 San Bernabe: 1,315.2 ppb O3 Pedregal: 352.9 ppb O3 Las Pintas: 1,522.9 ppb O3 San Nicolás: 1,269.4 ppb O3 Oblatos: 1,417.9 ppb O3 Centro: 1,454.3 ppb O3 ZMVM 2012ZMG 2014AMM 2014 Etanol Acetona 2-propanol n-butano Propano isobutano Tolueno Acetato de etilo Etileno Diclorometano IsopentanoMetilciclopentano1,4-Diclorobenceno n-pentanodiclorometano Etano n-hexano Los 10 compuestos más abundantes en las Ciudades estudiadas COVs en Durango en 2015

8 Resultados de COVs tóxicos ZMVM 2012ZMG 2014AMM 2014 Benceno: 1.32 ppbV (0.68 ppbV)Cloroformo: 0.68 ppbV (0.19 ppbV)Cloroformo: 1.81 ppbV (0.19 ppbV) Tetracloruro de carbono: 2.08 ppbV (0.36 ppbV)Tetracloruro de carbono: 2.30 ppbV (0.36 ppbV) Benceno: 2.90 ppbV (0.68 ppbV) Benceno: 3.72 ppbV (0.68 ppbV) 1,2-dibromoetano: 0.49 ppbV (0.37 ppbV)Acroleína: 10.27 ppbV (0.17 ppbV) SitioBencenoToluenoEtilbencenom-Xilenop-Xilenoo-Xileno ZMVM (2012)1.326.910.820.52 1.38 Guadalajara (2014)2.8815.982.612.334.013.01 Monterrey (2014)3.7211.292.962.984.673.62 Durango (2015)0.311.160.15 0.290.17 Salamanca (17-31 marzo de 2016)1.282.651.171.23*1.16 Monitoreo automático de benceno en Salamanca

9 Composición de PM2.5 13.4  g/m 3 20.0  g/m 3 29.9  g/m 3 15.3  g/m 3 19.0  g/m 3 Masa Reconstruida = 4.125[S]+1.5[OC]+[EC]+[Suelo]+1.4[KNON]+2.5[Na + ]+1.29[NO 3 - ]+1.509[CI]

10 Conclusiones Generales Los COVs  Tienen un aporte importante de emisiones vehiculares y de evaporación de gasolinas.  También se detectó un aporte importante de varios compuestos como los halogenados, o algunos hidrocarburos que tienen aplicación industrial o uso en productos domésticos.  Se observaron concentraciones altas de propano y butano, constituyentes del Gas LP.  Las concentraciones encontradas de COVs tóxicos, indican que se debe poner especial atención al benceno. Las partículas  Los máximos aportes provienen del material del suelo, la conversión de gas a partícula del SO 2 a sulfato de amonio y el material orgánico  El material orgánico particulado es de gran relevancia proveniente de quema de combustibles fósiles y biomasa  Los metales pesados contribuyen en menos del 1% de PM2.5

11 Áreas de oportunidad Ampliar la cantidad de COVs mediante la reingeniería de la infraestructura que disponemos con costos aceptables y/o la adquisición de un sistema de última generación Ampliar las capacidades internas para análisis de carbonilos Establecer una red de BTEX Adquisición de equipo de Termo- reflectancia-óptica, para caracterizar la fracción orgánica y carbono elemental Ampliar las capacidades internas para realizar análisis de hidrocarburos aromáticos policíclicos por cromatografía y de metales por ICP Establecer una red de especiación de PM2.5 Cuantificar la contribución de fuentes de emisión Actualización de perfiles de composición útiles para los inventarios de emisión y modelación Armonizar las agendas de investigación con las agendas de actualización de Proaires Generar y apoyar a la creación de normas Fortalecer capacidades locales Establecer mecanismos de colaboración

12 ¡Gracias! Salvador Blanco, [email protected]@inecc.gob.mx Ángeles Benitez, [email protected] ------- [email protected] Miguel Magaña, [email protected] ----- [email protected]