Estudio de atribución de fuentes de contaminación atmosférica por partículas en dos ciudades bolivianas de gran altitud: La Paz y El Alto

Descripción

La Paz y El Alto son dos ciudades bolivianas de rápido crecimiento y gran altitud que conforman la segunda área metropolitana más grande del país. Ubicadas entre los 3200 y 4050 m s. n. m. (sobre el nivel del mar), estas ciudades albergan una creciente población de aproximadamente 1,8 millones de habitantes. La calidad del aire en esta conurbación está fuertemente influenciada por la urbanización; sin embargo, no existen estudios exhaustivos que evalúen las fuentes de contaminación atmosférica y sus impactos en la salud. A pesar de su proximidad, la considerable variación en altitud, topografía y actividades socioeconómicas entre La Paz y El Alto da como resultado fuentes, dinámicas y transporte de material particulado (PM) distintos. En esta investigación, se recolectaron muestras de PM10 en dos estaciones de monitoreo urbano ubicadas en La Paz y El Alto entre abril de 2016 y junio de 2017. Posteriormente, las muestras se analizaron para determinar una amplia gama de especies químicas, incluyendo numerosos marcadores de origen (OC, EC, iones solubles en agua, anhídridos de azúcar, alcoholes de azúcar, metales traza y especies orgánicas moleculares). Se empleó el modelo de receptor de Factorización de Matriz Positiva (PMF v.5.0) de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) para la atribución de fuentes de PM10. Este es uno de los primeros estudios de atribución de fuentes en Sudamérica que incorpora un amplio conjunto de marcadores orgánicos, incluyendo levoglucosano, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), hopanos y alcanos, además de especies inorgánicas. El modelo PMF multisitio identificó 11 fuentes principales de PM. La mayor contribución anual a las PM10 provino de las siguientes dos fuentes principales: el conjunto de las cuatro fuentes de emisiones vehiculares (de escape y no de escape), responsables del 35 % y el 25 % de las PM medidas en La Paz y El Alto, respectivamente; y el polvo, que contribuyó con el 20 % y el 32 % a la masa total de PM. Los aerosoles secundarios representaron el 22 % (24 %) en La Paz (El Alto). El humo agrícola resultante de la quema de biomasa en las tierras bajas bolivianas y países vecinos contribuyó con el 9 % (8 %) de la masa total de PM10 anualmente, aumentando al 17 % (13 %) entre agosto y octubre. Las emisiones biogénicas primarias fueron responsables del 13 % (7 %) de la masa de PM10 medida. Además, se identificó un perfil asociado a la quema de residuos al aire libre que se produjo de mayo a agosto. Aunque esta fuente contribuyó solo al 2 % (5 %) de la masa total de PM10, constituye la segunda mayor fuente de HAP, que son compuestos potencialmente peligrosos para la salud humana. Nuestro análisis también identificó dos factores relacionados con el tráfico: una fuente de lubricantes (no identificada con frecuencia) y una fuente de emisiones no provenientes de escapes. En general, este estudio demuestra que las concentraciones de PM10 en la región de La Paz y El Alto están influenciadas principalmente por un número limitado de fuentes locales. En conclusión, para mejorar la calidad del aire en ambas ciudades, los esfuerzos deben centrarse principalmente en abordar el polvo, las emisiones del tráfico, la quema de residuos al aire libre y la quema de biomasa.