Patrones de concentración de carbono negro y principales fuentes de emisión en Ciudad Juárez, Chihuahua

Patterns of black carbon concentration and determination of its main emission sources in Ciudad Juarez, Chihuahua, Mexico

Palabras clave: contaminación atmosférica, contaminantes criterio, combustibles fósiles, zona Fronteriza Paso del Norte, quema de biomasa

Resumen

El carbono negro (CN) es un contaminante atmosférico que se produce de forma natural y como resultado de la combustión incompleta de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa. En la región fronteriza Paso del Norte, no existe un monitoreo continuo de CN, aun y que México tiene la meta ante el IPCC de reducir las emisiones de CN en un 51% para el año 2030. En la estación IIT-1 de calidad del aire (31°44’35.49’’ N, 106°25’53.78’’ O) en Ciudad Juárez, se monitoreó CN en conjunto con monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx), de octubre de 2018 a marzo de 2019. Debido a que tanto el CO como los NOx se vinculan directamente con el CN, y estos a su vez pueden ser asociados de forma específica a una fuente de emisión (NOx y CO para fuentes móviles y CO individual para quema de biomasa), se empelaron correlaciones de Pearson entre los tres contaminantes para determinar el principal origen de CN en la región. Los resultados obtenidos indican coeficientes de correlación entre los tres contaminantes significativos: 0.83 para CN y NOx; 0.77 para CN y CO; 0.86 para CO y NOx. Se observa que hay una mayor asociación de CN proveniente de fuentes móviles en comparación con la quema de biomasa. La tendencia que presentan es similar y concuerda con los horarios de mayor tráfico vehicular en Ciudad Juárez, así como una relación inversa entre el CN y velocidad del viento.

Abstract

Black carbon (CN) is an atmospheric pollutant produced naturally and as a result of incomplete combustion of fossil fuels, biofuels and biomass. The Paso del Norte region (Mexico-USA) does not have continuous CN monitoring, even though Mexico has the international goal of reducing CN emissions by 51% by 2030. The objective was to assess the CN's behavior pattern and its correlation with nitrogen oxides (NOx) and carbon (CO) as a proxy to diesel vehicles. The monitoring was from October 2018 to March 2019 because of the relative atmospheric stability associated to the cold months in the region. CN concentrations were determined with an aethalometer, criteria air pollutants by Teledyne analyzers and the meteorology by a Campbell Scientific automatic station at the IIT-01 reference station in Ciudad Juarez, Chihuahua, México. The Spearman correlation showed a significant relation between CN and NOx of R =0.794, between CO and NOx of R=0.735 and between CO and CN of R =0.704. Result support the inference that CN is associated with vehicular traffic. In addition, the significant correlation between CO and CN will allow estimate the relative presence of the CN based on the CO concentrations recorded by other stations within the basin.

Publicado
2020-10-29
Cómo citar
Hernández, Y., Toquinto-Manjarrez, F. Y., Vázquez-Galvez, F. A., Bernadac-Villegas, L. G., Saúl Solís, S., Soto-Padilla, M. Y., Domínguez-Acosta, M., Velázquez-Angulo, G., Flores-Tavizón, E., & Granados-Olivas, A. (2020). Patrones de concentración de carbono negro y principales fuentes de emisión en Ciudad Juárez, Chihuahua: Patterns of black carbon concentration and determination of its main emission sources in Ciudad Juarez, Chihuahua, Mexico . TECNOCIENCIA Chihuahua, 14(2), 92-107. Recuperado a partir de https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia/article/view/399
Sección
Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable

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