zona met - Universidad Autónoma del Estado de México
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LA CONTAMINACION ATMOSFERICA PRECUSOR DE LLUVIA ACIDA EN LA ZONA METROPOLITANA DE GUADALAJARA (ZMG), JALISCO, MEXICO. Mario E. GARCÍA-GUADALUPE, Hermes U. RAMÍREZ SÁNCHEZ, Ángel R. MEULENERT PEÑA, Faustino O. GARCÍA CONCEPCIÓN, Martha L. ESPINOSA MARTÍNEZ 1 Instituto de Astronomía y Meteorología. Universidad de Guadalajara. Guadalajara Jal. Méx. Av. Vallarta 2602. Col. Arcos Vallarta, C.P. 44130. Guadalajara, Jalisco. Tel: 52 33 36164937, Fax: 52 33 36159829. email: megarcia@astro.iam.udg.mx, ramirez@astro.iam.udg.mx Palabras clave: Lluvia ácida, contaminación atmosférica, red pluviométrica RESUMEN Debido al intenso desarrollo urbano e industrial desde la segunda mitad del siglo XX, la ZMG ha presentado problemas de contaminación ambiental, incluyendo lluvias ácidas. Objetivo. Determinar las concentraciones de SO2 y NO2 en el aire y su influencia en las lluvias acidas. Metodología: Se implementó una red pluviométrica con 17 estaciones para evaluar pH, SO42- y NO3- en la lluvia, SO2 y NO2 en el aire y las condiciones atmosféricas en los temporales 1994-2004, para determinar su transporte y depósito. Las técnicas analíticas se obtuvieron del MANUAL FOR THE GAW PRECIPITATION CHEMISTRY PROGRAMME de la Organización Meteorológica Mundial. Para analizar SO2 y NO2 en el aire se utilizaron los datos de 8 estaciones de la Red Automática de Monitoreo Atmosférico. La información se trató mediante métodos de Interpolación gráfica obteniendo mapas espaciales para pH, SO42- y NO3- en la lluvia y NO2 y SO2 en el aire. Resultados. Se analizaron relaciones entre los contaminantes antes, durante y después del temporal, definiendo la presencia de lluvias ácidas. Se evidenció que la contaminación atmosférica ha incrementado la concentración ácida de las lluvias. El pH presentó incremento al oeste de la ZMG. El SO2 y NO2 en el aire fueron máximas en 1999, mostrando relación con SO42- y NO3- en la lluvia. Los vientos del este favorecieron el transporte al centro-oeste de la ZMG. Conclusiones. El año 1999 presentó correspondencia entre las concentraciones máximas de los parámetros analizados hacia el este, centro y oeste de la ZMG. INTRODUCCION Uno de los problemas que afronta la humanidad, es la degradación del medio ambiente producto de la explotación extensiva e intensiva de los recursos naturales, de las concentraciones industriales, urbanas y de la enorme cantidad de sustancias contaminantes arrojadas tanto a la atmósfera como al medio terrestre. Esta situación ha dado lugar a que poco a poco se pierda la capacidad asimiladora y regeneradora de la naturaleza propiciando un grave problema de contaminación ambiental. Las consecuencias de la contaminación no solo se traducen en efectos 1 directos al ser humano, sino también, en la generación de fenómenos que afectan el medio ambiente, tal es el caso de las lluvias ácidas (Erickson 1991). La lluvia es uno de los meteoros atmosféricos de mayor relevancia para el planeta, la cual, al no escapar de los efectos de la contaminación, es de suma importancia conocer los efectos que ésta causa en ella y en los seres vivos (García et al. 1991, Seinfeld y Pandis 1998, García 200). La composición química del agua de lluvia ha recibido considerable atención mundial durante los últimos 50 años, particularmente en áreas con altos niveles de contaminación atmosférica. Su estudio representa una tarea necesaria dentro de las actividades de evaluación de calidad del aire (PPAZMCM 1999). Se ha determinado que las principales sustancias involucradas en el cambio de la naturaleza del agua de lluvia son las enormes descargas a la atmósfera de bióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos desde diversas fuentes, los cuales interactúan con la radiación solar, la humedad atmosférica y la lluvia, propiciando la conversión durante su transporte a especies ácidas de sulfatos (SO42-) y nitratos (NO3-), que debido a su facilidad para reaccionar, se convierten en ácidos sulfúrico (H2SO4) y nítrico (HNO3) en disolución, agregando un alto grado de acidez y como consecuencia, efectos adversos al ser humano, a la vida de lagos, ríos, al suelo, plantas, árboles, materiales y estructuras artísticas, esto dependiendo de la zona donde son depositados y fijados mediante la precipitación (Davis y Cornwell 1991, Manahan 1991, Hare 1994, Brimblecombe 1996, Seinfeld y Pandis 1998). Otra sustancia que proporciona acidez es el ácido clorhídrico (HCl), el cual se emite durante la combustión de minerales, incineradores de residuos industriales, basura, desechos, entre otros (SMA 1982, Harrison y De Mora 1991, Mellanby 1991). En las áreas urbanas el agua de lluvia es influenciada por fuentes naturales y antrópicas tales como polvos y partículas provenientes de suelos erosionados, de campos de cultivo y de áreas carentes de vegetación, además de la emisión de contaminantes asociados con la quema de combustibles fósiles que consumen los vehículos automotores, las industrias, los comercios y servicios (Liss y Slater 1974, Sellers 1984). Estos contaminantes aunados a las condiciones dinámicas de la atmósfera originan durante su transporte, la formación de compuestos ácidos que contribuyen a modificar significativamente la composición natural del agua de lluvia (Manahan 1991). Las investigaciones sobre lluvias ácidas en nuestro país son recientes. Los estudios sistemáticos iniciaron en 1980, enfocándose principalmente en la determinación del potencial Hidrógeno (pH), SO42-, NO3- y cloruros (Cl-). Entre los estudios fundamentados destacan los realizados por Báez y Padilla (1983) en México DF y áreas rurales circundantes (evaluó pH, SO42- y NO3-); por Kanuga (1984) en Jalapa, Veracruz (determinó pH, SO42- y Cl-) y por Calderón (1987 y 1988) en 10 lugares de la ciudad de Toluca, Estado de México, evaluando pH, SO42- y NO3- (reportados en García et al. 1991). Los primeros estudios sobre lluvia ácida en la Ciudad de Guadalajara corresponden a Díaz (1934), quien recolectó agua de lluvia en el pluviómetro del Observatorio Meteorológico hoy Instituto de Astronomía y Meteorología (IAM) de la Universidad de Guadalajara (UdeG), destacando la lluvia del 27 de mayo, en la cual, se determinaron elementos como azufre (S), ácido carbónico (H2CO3), sales 2 amoniacales, entre otros compuestos. Posteriormente, Briseño et al. (1993) reporta un estudio puntual realizado entre 1976 y 1993 (en el IAM) evidenciando la presencia de lluvia ácida. No obstante, el estudio no representó el problema en toda su magnitud y es a partir de 1994 cuando se inicia un estudio completo en la ZMG sobre la concentración de contaminantes en la lluvia. Actualmente existen normas de calidad del aire para los precursores de lluvia ácida (SO2 y bióxido de nitrógeno (NO2)), permitiendo su evaluación y vigilancia, además de programas de mejoramiento de combustibles como medidas de prevención. Los muestreos mediante el Programa Precipitaciones Ácidas en la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (PPAZMCM) han permitido conocer los índices de contaminación utilizándolos como indicadores de la deposición por lavado atmosférico (PPAZMCM 1999). Área en estudio: ZMG La Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG) es considerada la segunda metrópoli a nivel nacional según su importancia demográfica y socioeconómica. Esta zona experimentó desde 1970, un intenso ZMG desarrollo urbano e industrial sin planeación ni control, originando problemas de contaminación ambiental (Gonzalez 1995) y como consecuencia lluvias ácidas (Briseño et al. (1993); por tanto, es importante determinar la influencia de la contaminación atmosférica en la composición de la lluvia que precipita en la región. El desarrollo urbano e industrial en Figura 1. Localización geográfica de la ZMG las grandes metrópolis localizadas en valles como es el caso de la ZMG (Fig. 1), ha provocado gran generación de contaminantes atmosféricos agravando los efectos en la salud de la población. La topografía de esta zona (cadena de cerros que rodea al valle en forma de U) determina la cuenca atmosférica y el régimen de vientos locales, lo que se traduce en un sistema de baja dispersión de contaminantes. OBJETIVO El objetivo fue realizar un estudio para determinar la concentración de contaminantes en el aire y en el agua de lluvia, particularmente, SO2 y NO2. Se evaluaron los temporales en el período 1994-2004 (periodo junio-septiembre), los contaminantes SO2 y NO2 (principales precursores de lluvia ácida) y las condiciones dinámicas de la atmósfera (vientos) para definir su influencia en el transporte y depósito de sustancias ácidas. 3 METODOLOGIA TABLA 1. ESTACIONES DE MONITOREO EN LA ZMG Nº Estación Clave I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI XVII Hermosa Provincia Tlaquepaque San Juan Bosco CUCEI-UdG Estadio Jalisco Parque Morelos Miravalle Transito Zona Industrial Zona Centro Atemajac Cruz del Sur Minerva Periférico Sur Plaza México ZAPOPAN El Colli HPR TLA SJB CUCEI EJL PMO MIR TRA ZIN CEN ATE CRS MIN PSR PMX ZAP COL Datos geográficos Latitud Longitud -103.2889 20.6803 -103.2929 20.6338 -103.3142 20.6726 -103.3226 20.6594 -103.3297 20.7039 -103.3390 20.6800 -103.3447 20.6145 -103.3470 20.7094 -103.3580 20.6348 -103.3646 20.6773 -103.3651 20.7150 -103.3799 20.6531 -103.3833 20.6746 -103.3989 20.6130 -103.4018 20.6812 -103.4053 20.7415 -103.4281 20.6459 latitud En el presente trabajo se evaluaron los contaminantes SO2 y NO2. Estos contaminantes al reaccionar con la humedad atmosférica son transformados en H2SO4 y HNO3 respectivamente, propiciando lluvia ácida. En este proceso fisicoquímico complejo, tienen importancia las condiciones meteorológicas dominantes a gran escala y desde luego a escala local. El monitoreo de la lluvia durante el período 1994-2004 se realizó mediante la implementación de una Red Pluviométrica de 17 estaciones de muestreo distribuidas estratégicamente en la ZMG (Tabla 1, Fig. 2). Para el estudio de los contaminantes SO2 y NO2 se utilizó la información del banco de datos de las 8 estaciones de la Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) (Fig. 2) proporcionados por la Secretaria del Medio Ambiente para el Desarrollo Sustentable del Estado de Jalisco, México (SEMADES). La serie de datos comprende registros horarios de los contaminantes SO2 y NO2. Los pluviómetros utilizados para los muestreos corresponden a especificaciones estándar internacionales, constituidos por una botella de polietileno de alta densidad conectada con un tubo a un embudo de 25 cm. de diámetro (ambos de teflón) y soportado a una altura mínima de 1.50 m con la finalidad de evitar interferencias. 20.75 ZAP Red de monitoreo (SEMADES) Zapopan Norte Red pluviométrica ATE TRA ATEMAJAC 20.70 Sector Hidalgo PMX MIN VALLARTA CEN SJB CENTRO COL Zapopan Sur LOMA DORADA CUCEI CRS 20.65 EJL OBLATOS Sector Libertad HPR PMO Sector Reforma Sector Juarez ZIN TLAQ TLAQUEPAQUE AGUILAS PSR MIR MIRAVALLE Tonala Tlaquepaque 20.60 -103.46 -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 longitud Figura 2. Distribución de la red pluviométrica y red automática de monitoreo ambiental en la ZMG La recolección se realizó en horas posteriores al evento de lluvia en frascos de polietileno de alta densidad. Los pluviómetros fueron lavados y enjuagados cuidadosamente con agua desionizada para ser reutilizados. Las muestras fueron analizadas en un tiempo menor a 24 horas. Las técnicas analíticas empleadas fueron, a) método potenciométrico para la determinación de pH y b) la norma ISO 10304-1:1992 Water quality -Determination of dissolved fluoride, chloride, nitrite, orthophosphate, bromide, nitrate and sulfate ions, using liquid chromatography of ions- Part 1: Method for water with low 4 contamination, para la evaluación de SO42- y NO3-. Estas técnicas fueron tomadas del MANUAL FOR THE GAW PRECIPITATION CHEMISTRY PROGRAMME Guidelines, Data Quality Objectives and Standard Operating Procedures de la Organización Meteorológica Mundial (WMO 2004). Los parámetros pH, SO42- y NO3- fueron analizados en el período 1994-2004 y los contaminantes SO2 y NO2 en los años 1999-2004 debido a que son las temporadas en que se analizaron los NO3- depositados por lluvia; de igual manera se procedió con los SO42-. En consecuencia, se logró visualizar la relación y el cambio de concentración de los contaminantes durante el período seco y las sustancias depositadas en el período húmedo (antes, durante y después de la temporada de lluvias) definiendo la magnitud de contaminación por lluvia ácida. Para el tratamiento de los datos se utilizó el software Surfer® 6.0 (Keckler 1997) aplicando un modelo geoestadístico de interpolación gráfica. Se procedió al cálculo de cada parámetro por temporada y durante todo el período. El resultado de la aplicación del método fue la distribución espacial de los parámetros pH, SO42- y NO3- en las lluvias y de los contaminantes NO2 y SO2 en el aire. RESULTADOS Los resultados evidenciaron el siguiente comportamiento: a. pH Los estudios a escala mundial han definido que una precipitación se considera ácida cuando su pH es inferior a 5.6 unidades de pH (Davis y Cornwell 1991, Caselli 1992, Seinfeld y Pandis 1998). Considerando el período de estudio 19942004, es evidente que la contaminación atmosférica ha modificado la naturaleza química de la lluvia. La temporada de 1999 mostró el comportamiento más ácido en prácticamente toda la ZMG (4.88-5.93 unidades) a excepción de la zona noroeste, correspondiendo a niveles casi 10 veces más (Fig. 3a). La distribución promedio ponderada en todo el período reflejó una tendencia ácida dominante hacia el oeste de la ZMG (Fig. 3b). IXT pH: Temporal 1999 4.88 - 5.93 unidades ZAP a) Zapopan Norte 6.48 TRA Sector Hidalgo MIN CEN 6.18 Sector Libertad HPR PMO Sector Hidalgo PMX MIN 5.68 TLAQ 5.88 5.78 Zapopan Sur 5.18 5.68 Sector Reforma Sector Juarez COL 5.58 ZIN TLAQ 5.48 Tonala MIR PSR 5.28 20.60 5.98 SJB 5.38 Tlaquepaque 6.08 HPR PMO CRS 20.65 5.48 Tonala MIR CEN 6.18 Sector Libertad CUCEI 5.58 PSR 6.28 EJL 5.78 Sector Reforma ZIN 6.38 TRA 20.70 5.38 Tlaquepaque 5.28 5.18 20.60 5.08 5.08 4.98 4.98 4.88 4.88 STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 6.58 6.48 ATE 5.88 CRS Zapopan Sur Zapopan Norte 5.98 SJB Sector Juarez COL b) 6.08 CUCEI 20.65 IXT pH: Periodo 1994-2002 5.38 - 6.23 unidades ZAP 6.28 EJL PMX BATES 6.38 ATE 20.70 20.75 6.58 Latitud BATES Latitud 20.75 STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 Longitud -103.26 Longitud Figura 3. a) Distribución del pH en el temporal 1999 y b) Distribución del pH en el período 1994-2004 b. Frecuencias de lluvia ácida 5 La mayor frecuencia de lluvia ácida correspondió a 1999 con 30.1 % y la menor a 1995 con 2.9 %. Se observó que aunque cada temporada presentó variaciones, la concentración de lluvia ácida va en aumento. La estación CUCEI presentó la mayor frecuencia (14.14 %) seguida de las estaciones TLA, ZAP, COL y CEN. c. SO42Las concentraciones máximas (9.30 mg L-1) correspondieron al temporal 1999 en las regiones noreste, este y sureste (Fig. 4a), mientras que las mínimas (3.80 mg L-1) se localizaron al oeste de la ZMG. La distribución de las concentraciones promedio (4.3-6.2 mg L-1) en el período 1994-2004 no presenta un predominio definido debido a las constantes variaciones de un temporal a otro (Fig. 4b). d. NO3Las concentraciones en 1999 mostraron un comportamiento elevado hacia el oeste (5.98 mg L-1) y niveles más bajos hacia el norte (4.14 mg L-1). Esta temporada se caracterizó por reflejar una correspondencia con niveles altos de acidez principalmente en la región oeste (Fig. 5). El año 2000 presentó concentraciones altas hacia el sur-suroeste y la variación osciló entre 4.47 y 5.42 mg L-1, mientras que el 2002 mostró a la región centro como la más afectada con concentraciones máximas de 5.27 mg L-1 y el resto de la ZMG demostró niveles menores (4.45 mg L-1). Es necesario seguir analizando NO3- de manera sistemática y determinar su influencia en la ZMG en un período más extenso. Concentración de SO2 y NO2 en el aire a. SO2 IXT Concentraciòn: Sulfatos 1999 3.80-9.30 (0.2) ppm ZAP a) Zapopan Norte ATE TRA EJL 20.70 Sector Hidalgo PMX MIN CEN Sector Libertad HPR PMO SJB CUCEI CRS 20.65 Sector Reforma Sector Juarez COL Zapopan Sur ZIN TLAQ Tonala MIR PSR Tlaquepaque 20.60 STA -103.46 20.75 9.30 9.10 8.90 8.70 8.50 8.30 8.10 7.90 7.70 7.50 7.30 7.10 6.90 6.70 6.50 6.30 6.10 5.90 5.70 5.50 5.30 5.10 4.90 4.70 4.50 4.30 4.10 3.90 3.70 3.50 3.30 -103.36 -103.31 Intervalo: 4.29 - 6.18 Concentraciòn: ZAP b) IXT 9.30 9.10 8.90 8.70 8.50 8.30 8.10 7.90 7.70 7.50 7.30 7.10 6.90 6.70 6.50 6.30 6.10 5.90 5.70 5.50 5.30 5.10 4.90 4.70 4.50 4.30 4.10 3.90 3.70 3.50 3.30 Sulfatos 1994-2002 4.30-6.20 (0.2) ppm Zapopan Norte ATE TRA EJL 20.70 Sector Hidalgo PMX Sector Libertad HPR PMO CEN MIN SJB CUCEI CRS 20.65 Sector Reforma Sector Juarez COL Zapopan Sur ZIN TLAQ Tonala MIR PSR Tlaquepaque 20.60 CLA -103.41 BATES Latitud BATES Latitud 20.75 -103.26 STA CLA -103.46 -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 Longitud Longitud De los años evaluados, 1999 presentó las concentraciones promedio más elevadas de SO2 mostrando relación con las de SO42- en el agua de lluvia en el mismo año. Las concentraciones de SO2 disminuyeron durante de lluvias debido a la influencia de las precipitaciones y los vientos (Figs. 6a, 6b y 6c). Latitud Figura 4. a) Concentración de SO42- en el temporal 1999 y b) en el período 1994-2002 20.75 BATES IXT Concentracion: Nitratos 1999 4.0-6.0 (0.1) ppm ZAP Zapopan Norte 6.00 5.90 5.80 ATE 5.70 TRA EJL 20.70 Sector Hidalgo 5.60 5.50 Sector Libertad 5.40 PMX MIN CEN HPR PMO 5.30 SJB 5.20 5.10 CUCEI 5.00 CRS 20.65 Sector Reforma Sector Juarez COL Zapopan Sur ZIN 4.90 4.80 TLAQ 4.70 Tonala MIR PSR 4.60 4.50 Tlaquepaque 4.40 20.60 4.30 4.20 4.10 4.00 STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 Longitud Figura 5. Concentración de NO3en el temporal 1999 B PB P 6 b. NO2 El análisis definió a 1999 con las concentraciones promedio más altas de NO2, las cuales se relacionan con las de NO3- encontradas en el agua de lluvia. (Figs. 7a, 7b y 7c). El primer período presentó las concentraciones máximas hacia el este, mientras que el segundo y tercero correspondieron a las zonas centro y sur debido por una parte al transporte del contaminante hacia esa zona y por otra parte a la precipitación in situ. DISCUSIÓN pH El temporal 1999 evidenció la lluvia más contaminada, mostrando relación con elevadas concentraciones de SO2 y NO2 en el aire (en el mismo año). La disminución en la concentración de SO2 y NO2 en el periodo de mayo a septiembre (húmedo) se reflejó en un aumento en la concentración de iones hidrógeno (pH), SO42- y NO3- contenidos en la lluvia. Los principales factores que incidieron en la precipitación ácida durante el período 1994-2004 fueron las emisiones contaminantes producto de la combustión de vehículos automotores e industria (SO2 y NO2) y la dinámica atmosférica característica de esta temporada (vientos del este), favoreciendo la dispersión de contaminantes al oeste de ZMG. Concentracion SO2 Enero-Abril 1999 0.008-0.019 Zapopan Norte 20.75 0.022 0.021 BATES b) 0.020 ATEMAJAC Sector Hidalgo 0.018 20.65 LOMA DORADA CENTRO Sector Hidalgo Sector Reforma Sector Juarez MIRAVALLE 0.013 0.012 0.012 20.65 Sector Reforma Sector Juarez Zapopan Sur AGUILAS 20.60 0.004 0.003 0.003 -103.31 0.012 Sector Reforma Sector Juarez 0.011 Zapopan Sur 0.010 TLAQUEPAQUE AGUILAS 0.009 Tonala MIRAVALLE 0.008 0.007 Tlaquepaque 0.006 20.60 0.005 0.004 0.003 0.002 0.002 0.002 -103.36 0.013 0.005 0.004 CLA -103.41 0.014 20.65 0.007 Tlaquepaque 0.015 0.006 0.005 -103.46 0.017 LOMA DORADA CENTRO 0.008 0.006 STA 0.018 Sector Libertad 0.016 VALLARTA 0.009 Tonala MIRAVALLE 0.019 Sector Hidalgo 0.010 TLAQUEPAQUE 0.007 20.60 0.021 0.020 0.011 0.008 Tlaquepaque 0.022 OBLATOS 20.70 0.015 0.013 0.009 Tonala Concentracion SO2 Octubre-Diciembre 1999 0.009-0.018 Zapopan Norte 0.016 LOMA DORADA CENTRO 0.014 0.010 TLAQUEPAQUE IXT c) ATEMAJAC 0.017 Sector Libertad 0.014 0.011 Zapopan Sur AGUILAS VALLARTA 0.015 BATES 0.018 0.016 VALLARTA 0.021 0.019 OBLATOS 20.70 0.017 Sector Libertad 20.75 0.022 0.020 ATEMAJAC 0.019 OBLATOS 20.70 IXT Concentracion SO2 Mayo-Septiembre 1999 0.005-0.013 Zapopan Norte Latitu d IXT a) Latitu d BATES Latitud 20.75 STA -103.46 -103.26 STA CLA -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 CLA -103.46 -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 Longitud Longitud Longitud Figura 7. a) Concentración de SO2 en el período enero-abril, b) Mayo-septiembre y c) Octubre-diciembre de 1999 Concentracion NO2 Enero-Abril 1999 0.051-0.135 Zapopan Norte 20.75 0.140 0.134 BATES IXT b) 0.128 0.122 ATEMAJAC Concentracion NO2 Mayo-Septiembre 1999 0.057-0.094 Zapopan Norte 20.70 Sector Hidalgo VALLARTA 0.110 Sector Libertad CENTRO Sector Reforma Sector Juarez VALLARTA MIRAVALLE LOMA DORADA CENTRO 0.080 Sector Reforma Sector Juarez Zapopan Sur STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 Longitud 0.110 0.104 Sector Libertad VALLARTA 0.098 LOMA DORADA CENTRO 0.092 0.086 0.080 MIRAVALLE 0.074 20.65 Sector Reforma Sector Juarez 0.062 TLAQUEPAQUE AGUILAS 0.056 Tonala MIRAVALLE 0.044 Tlaquepaque 0.068 Zapopan Sur 0.050 0.050 Tlaquepaque 0.044 0.038 0.038 0.032 Sector Hidalgo 0.056 Tonala 0.044 20.60 0.116 20.70 0.062 TLAQUEPAQUE AGUILAS 0.050 Tlaquepaque 0.068 20.60 0.032 0.026 0.026 0.020 0.020 0.014 0.014 STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 -103.26 0.134 0.122 OBLATOS 0.074 20.65 0.140 0.128 ATEMAJAC 0.092 0.086 0.056 Tonala Sector Libertad 0.080 0.062 TLAQUEPAQUE AGUILAS 0.104 0.086 0.068 Zapopan Sur 0.110 Concentracion NO2 Octubre-Diciembre 1999 0.058-0.101 Zapopan Norte 0.098 0.092 0.074 20.65 Sector Hidalgo 0.098 LOMA DORADA IXT c) 0.116 OBLATOS 20.70 BATES 0.122 ATEMAJAC 0.104 0.134 0.128 0.116 OBLATOS 20.75 0.140 Latitud IXT a) Latitud BATES Latitud 20.75 0.038 20.60 0.032 0.026 0.020 0.014 STA -103.46 CLA -103.41 -103.36 -103.31 Longitud -103.26 Longitud Figura 8. a) Concentración de NO2 en el período enero-abril, b) Mayo-septiembre y c) Octubre-diciembre de 1999 Los niveles de acidez reportados en este estudio (4.88-5.93 unidades de pH) coinciden con los obtenidos por García et al. (1994) en México DF con pH’s entre 4.30 y 4.90. También coinciden a los reportados en 1997 (4.40), 1998 (4.60) y 1999 (4.20-5.60) por García (2000). Asimismo, son comparables con el grado de acidez reportado por NADP/NTN (1998) en el centro y oeste de Estados Unidos de América (EUA) con pH’s entre 5.90 y 6.60 unidades y máximos de 4.50 en el este de los EUA (Manahan 1991, NADP/NTN 1998). Igualemente, son equiparables 7 con los reportados por Arrieta et al. (1999) en Argentina con pH’s entre 4.00 y 5.00 en 9 de cada 10 eventos. Los niveles máximos de acidez registrados en el período 1994-2004 (3.54-4.50) tienen correspondencia con los máximos (3.60-5.10) reportados en el centro de Guadalajara (Briseño et al. 1993) en el período 19761993 (Fig. 9). Estos valores pueden compararse con los reportados en regiones como New Hampshire (3.94-4.25), Pasadena (4.41), Amsterdan-Island-Océano índico (4.92), Alaska (4.96), Australia (4.78), Venezuela (4.81), Suecia (4.30), Bermuda (4.79) y Londres (3.80-4.88) (Seinfeld y Pandis 1998). SO42Los resultados promedio en todo el período no indicaron una tendencia dominante y solo se observaron focos con concentraciones elevadas (6.20 mg L-1) en las zonas norte-sur, mientras que en el sureste y noroeste aparecieron las más bajas. Aunque el promedio global no define claramente una tendencia, 1999 fue el temporal con las concentraciones máximas (9.30 mg L-1) manifestando relación con altos grados de acidez principalmente hacia el noreste, este y sureste de la 5.5 5 5.1 5.1 4.8 pH 4.5 4 4.6 4.5 4.5 4.4 4.3 4.3 4.4 4.3 4.5 4.4 4.3 4.1 3.9 4 3.7 4.4 4.4 4 3.9 3.7 3.5 4.4 4.1 3.8 3.6 3.5 3.3 3 Figura 9. Máximos de acidez en los periodos 1976-1993 y 1994-2004 año ZMG. La variación de las concentraciones (3.80-9.30 mg L-1) en 1999 mostraron similitud con las reportadas por Baez y Padilla (1983) mayores a 7.90 mg L-1 en México DF y con las evaluadas por el PPAZMCM (1999) con valores entre 4.07 y 6.57 mg L-1 en el mismo año, 5.00-10.00 mg L-1 en 1995 y 5.23-7.30 mg L-1 en 1998. Asimismo, es posible comparar estos resultados con los reportados en New Hampshire: 4.90-5.28 mg L-1, Suecia: 3.31 mg L-1 y Atenas: 4.80 mg L-1 (Brimblecombe 1996, Seinfeld y Pandis 1998). NO3La concentración de NO3- en la temporada analizada indicó una disminución progresiva. El año 1999 mostró relación entre concentraciones elevadas de NO3- y altos niveles de acidez sobretodo en la región oeste de la ZMG. Las fuentes móviles y fijas fueron los factores que incidieron en la precipitación con concentraciones importantes de NO3-, además, las características dinámicas de la atmósfera en el período de lluvias (vientos del este) transportaron y favorecieron su dispersión hacia el centro-oeste-sur de la ZMG. Se observó que las concentraciones promedio en 1999 (4.14-5.98 mg L-1) fueron mayores a las reportadas por el PPAZMCM (1999) en ese año y en el mismo período (2.40-3.740 mg L-1) y cercanas a las evaluadas en 1997 (3.00-7.20 mg L-1). Asimismo, coincidieron con las determinadas por Aguilar et al. (1983), Báez y Padilla (1983) y 8 Peñaranda (1988) en México DF. (6.09, 6.20 y 6.34 mg L-1 respectivamente). A su vez, concordaron a los evaluados por Butlin en Londres en 1980 y 1981 entre 3.95 y 4.60 mg L-1 (Seinfeld y Pandis 1998). En el análisis de todo el periodo, se concluyó que el año 1999 evidenció correspondencia entre los parámetros pH, SO42- y NO3- principalmente al este y oeste de la ZMG. SO2 Los tres años analizados definieron un comportamiento cíclico entre los períodos húmedos y los períodos secos puntualizando una disminución en la concentración de SO2 durante la temporada de lluvias y el consecuente aumento después del mismo (Fig. 10). Cada año mostró variaciones en la dirección y velocidad del viento favoreciendo el transporte y la concentración hacia zonas determinadas. 0.025 0.0225 0.02 minima maxima 0.022 0.02 0.019 0.018 0.0175 0.01 0.005 0.0025 0.015 0.013 0.0125 0.0075 0.017 0.015 0.015 0.013 0.0098 0.008 0.0052 0.006 0.004 0.006 0.005 0.002 0.003 0 P erio do Figura 10. Concentración de SO2 en el período seco y húmedo NO2 El año 1999 evidenció las concentraciones promedio más elevadas de NO2 en el aire, encontrándose relación con las concentraciones de NO3- en la lluvia. Estos niveles fueron 2 veces más altos que en los años 2000 y 2002 (Fig. 11). Asimismo, quedó fuertemente identificada la influencia del período húmedo (al disminuir la concentración de NO2), concluyendo que a mayor concentración de contaminantes en el aire, mayor presencia de precipitación ácida. CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados obtenidos en este estudio (1994-2004), al inventario de emisiones de SO2 y NO2 (SRMARNAP/SS/GEJ 1997), al crecimiento del parque vehicular y al desarrollo urbano e industrial en la ZMG, se sugiere que el principal contaminante depositado por vía húmeda y promotor de la lluvia ácida es el NO2. Es fundamental seguir determinando los NO3- en la lluvia de manera sistemática con la finalidad de ampliar la base de datos para fundamentar y confirmar estos resultados. La comparación que se ha realizado con otras regiones urbanas e industriales a escala mundial y nacional, las cuales presentan una fuerte contaminación y que reportan resultados con magnitudes similares a las encontradas en la ZMG, puede no resultar la adecuada; sin embargo, aunque es sabido que las condiciones orográficas, climáticas y dinámicas son particulares para cada región, la importancia de esta comparación radica en el hecho de poner 9 de manifiesto que la ZMG esta registrando concentraciones de acidez importantes al igual que en países y ciudades altamente urbanizadas e industrializadas (EUA, Los Ángeles, Londres, México DF, entre otras). El crecimiento urbano e industrial en la ZMG es indicativo de que este comportamiento es resultado de emisiones 0.14 0.135 minima maxima 0.12 0.101 0.1 0.094 0.08 0.067 0.06 0.051 0.057 0.058 0.054 0.045 0.04 0.03 0.02 0.025 0.051 0.062 0.046 0.026 0.014 0.019 0.021 0 Figura 11. Concentración de NO2 en el período seco y húmedo P erio do contaminantes de origen antrópico. Dichas emisiones junto con las condiciones meteorológicas de la región determinan el transporte, dispersión de contaminantes y precipitaciones ácidas. El desarrollo incontrolado que siga teniendo la ZMG en los próximos años puede propiciar niveles de contaminación y lluvia ácida de mayor consideración con respecto a los que se han reportado hasta ahora si no se elaboran planes reales de prevención y disminución de emisiones a la atmósfera. BIBLIOGRAFIA Aguilar AS, Bravo AH, Saavedra RM y Torres JR (1983) Precipitación ácida en la cuenca del valle de México. 1983 3ª Reunión Nacional Anual Asociación Mexicana de Aguas A.C. Sección México. American Water Works Association. Monterrey, N.L., México. Arrieta C, Alfonso C, Feo A, Tavarovsky F, Torres D, Marengo M y Christen L, (1999). 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