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Caracterización de las partículas de la atmósfera de
Segovia y evaluación medioambiental
XIV edición del Concurso de Mediambiente de Caja Segovia
Celia Marcos Pascual
Irene Rodríguez Marcos
ÍNDICE
1. Introducción
2. Objetivos y plan de trabajo
3. Sistemática
3.1 Muestras y su recogida
3.2 Difracción de rayos X
3.3 Microsonda electrónica
3.4 Microscopia electrónica de barrido
3.5 Concentración
4. Fuentes de emisión y origen
5. Conclusiones
INTRODUCCIÓN
La contaminación atmosférica se define como “la
presencia en el aire de materias y formas de energía que
implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y
bienes de cualquier naturaleza” (Ley 38/1972, de 22 de
diciembre).
Tipos de contaminantes en la atmósfera
• Sustancias químicas
 Contaminantes primarios: Sustancias vertidas
directamente a la atmósfera.
 Contaminantes secundarios: Sustancias que se
producen por transformación y reacciones químicas.
• Fuentes de energía, como las radiaciones y el ruido.
Origen de las partículas
• Las partículas primarias son emitidas directamente
a la atmósfera por procesos naturales o
antropogénicos.
• Las partículas secundarias se forman en la
atmósfera a partir de otros componentes presentes
en el aire.
Tamaño de las partículas
• Partículas en suspensión: entre 10-1 y 10 μm.
•Partículas sedimentables: > 10 μm.
• Para que una partícula sea definida como contaminante
atmosférico debe cumplir dos requisitos:
1. Encontrarse en una cantidad superior a lo normal.
2. Tener un tamaño comprendido entre 10-1 y 103 μm.
Efectos de las partículas
• Efectos sobre la salud:
• Por tamaño:
• > 5 mm quedan retenidas en cavidad nasal o tráquea
• 0,5 – 5 mm se depositan en bronquiolos
• < 0,5 mm se depositan en alveolos pulmonares
• Por composición:
• Partículas minerales con forma de fibra:
• Asbestos, cuarzo, arcillas
• Óxidos de hierro (Fe), cromo (Cr), níquel (Ni), vanadio (V),
arsénico (As), cadmio (Cd), selenio (Se)
• Partículas inorgánicas con plomo
Efectos de las partículas
• Efectos sobre los materiales:
• Afean su aspecto físico
• Deterioran por ataque o
sedimentadas
reacción
de
las
partículas
• Efectos sobre visibilidad:
• Partículas entre 1,4 y 0,8 mm son las que más reducen la
visibilidad
• Sulfatos y nitratos
• Efectos globales
• Efecto invernadero (aumento general de la T de la tierra)
• Modificación del suelo por lluvias ácidas
• Alterando tierras cultivables y extensión de los desiertos
OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO
1. Caracterizar las partículas existentes en la atmósfera
de la ciudad de Segovia.
Difracción de rayos X, microsonda electrónica y
microscopia electrónica de barrido
2. Analizar su forma y tamaño.
3. Analizar su concentración.
Análisis estadístico
4. Determinar las posibles fuentes de emisión y origen.
Geología,
suelos,
construcción, etc.
meteorología,
materiales
de
MUESTRAS Y SU RECOGIDA
Partículas sedimentables – Diámetro superior a 10 mm
Jose Zorilla Juan Carlos I
Daoíz
Herrería
Padre Claret
Gazola Cereto
Soldado Español
La Granja (fábrica San Gobain)
Hontoria
PM10 – Partículas en suspensión inferiores a 10 mm
Estación automática de Segovia
(Plaza Azoquejo)
Captador de alto volumen
 Partículas en suspensión (PM10)
 Dióxido de azufre (SO2)
 Óxidos de nitrógeno (NO y NOx)
 Monóxido de carbono (CO)
 Ozono (O3)
 Nivel sonoro (Ruido)
DIFRACCIÓN DE RAYOS X
Técnica analítica
• Identificación de las partículas en estado cristalino de la
atmósfera de Segovia

Identificar las fases cristalinas presentes de muestras
procedentes de otros medios.
Muestras utilizadas:
1. Partículas sedimentables de distintas calles de Segovia.
2. Partículas adheridas al guardabarros de un taxi que
circula casi exclusivamente por la capital.
3. Partículas sedimentables recogidas en: Hontoria y La
Granja.
Q = cuarzo (SiO2)
A
D
A
Y
Q
M
Ca
Y
Ca
FCa M
Y
M
FE Y
M
EQ
FF
A
F
F
Q
Q
Q
Q
F = feldespato
(silicato)
F
A
Y
QF
Ca Q
Q
Q
FQ
A
E
Q
EE
Ca A
Q Q YQ
Q Q
HONTORIA
M = mica
Y = yeso (sulfato)
LA GRANJA
TAXI
Ca = calcita (carbonato)
SEGOVIA
Avda. Juan Carlos I
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2q
50
55
60
65
70
75
80
MICROSONDA ELECTRÓNICA
Técnica analítica
• Corroborar las fases cristalinas
mediante difracción de rayos X.
identificadas
• Identificar otras partículas minoritarias
Cuarzo
Feldespatos
Aluminosilicatos
Óxidos de hierro
Partículas carbonosas
CALLE JUAN CARLOS I
particula
carbonosa u
orgánica
Na2O
Aluminosilicato
óxido
de
hierro
SiO2
plagioclasa
feldespato
potasico
0,01
9,251
0,631
1,535
0,038
MgO
0,021
0,00
0,154
0,005
1,214
0,691
Al2O3
0,124
0,03
22,62
18,32
27,68
0,283
SiO2
0,062
95,5
65,337
64,89
54,41
0,377
K2O
0,004
0,02
0,538
15,38
3,335
0,186
CaO
0,108
0,07
2,462
0,033
1,248
0,723
TiO2
0,005
0,02
0,023
0,017
0,743
0,055
0,05
0,052
0,013
0,044
0,02
0,005
0,14
0,249
0,27
0,222
7,251
85,19
0,02
0,061
0,016
0,054
0,04
0,042
0,326
0,043
0,07
0,018
0,031
0,12
96
100,65
97,65
87,44
Cr2O3
MnO
FeO
0,247
NiO
P2O5
0,017
Total
0,587
CuO
0,097
0,018
99,39
MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO
• Analizar partículas
• Obtener imágenes
PM10
(60)
Sedimentables
(100)
Silicatos y aluminosilicatos de
Ca, K, Fe
Carbonatos calcita
dolomita
magnesita
Halita (Cl Na)
Yeso
Óxidos de Ca
Óxidos de Fe
Óxidos de Al
Partículas carbonosas
Concentración promedio mensual de PM10
2002
ne
r
Fe o
br
er
o
M
ar
zo
A
br
il
M
ay
o
Ju
ni
o
Ju
li
A o
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S
ep sto
t ie
m
br
e
O
ct
ub
N
o v re
ie
m
br
D
ic
ie e
m
br
e
80
70
60
50
40
30
20
E
Concentración ( m g/m 3)
CONCENTRACIÓN
Meses
Promedio anual: 53 mg/m3
Valor límite PM10 anual = 44.8 mg/m3
FUENTES DE EMISIÓN Y ORIGEN
Geología, tipo de suelos, obras civiles, actividades
industriales, composición de las calzadas, calefacciones,
meteorología, tráfico rodado, etc.
Origen natural:
Cuarzo
Calcita
Yeso
Dolomita
Micas
Feldespatos
Partículas orgánicas
Origen antrópico:
Óxidos de Ca, Fe y Al
Halita
Partículas carbonosas Aluminosilicatos de K y Fe
CONCLUSIONES
Es la primera vez que se hace una caracterización de las
partículas de la atmósfera de Segovia.
En relación a la composición.
•
•
•
•
•
•
•
Cuarzo
Óxido de calcio, hierro y aluminio
Calcita
 Magnesita
Dolomita
 Halita
Yeso
Mica
Feldespatos
Partículas orgánicas (esporas)
• Carbonosas
• Silicatos de Ca
• Aluminosilicatos de K y Fe,
En relación a la concentración
La concentración promedio anual de 2002 ha disminuido
un 25% respecto la del 2000.
Los valores más altos de la concentración se
registraron normalmente durante el día y en horas
laborables, cuando la dirección del viento era OesteEste .
Los valores mínimos coinciden con horas nocturnas, y
cuando la dirección del viento era Este-Oeste
Ésto indica que la alta concentración de las partículas
en la atmósfera de Segovia es debida a la construcción
de la autovía y la estación del AVE.
En relación a las fuentes de emisión y origen
Las partículas de origen natural se encuentran en los
materiales geológicos y en los materiales de
construcción.
Son puestas en suspensión por la acción eólica y en
resuspensión por el tráfico rodado
Las partículas de origen antrópico proceden
principalmente de la combustión de los carburantes de
los automóviles, del carbón y gas ciudad de las
calefacciones domésticas. También proceden de las
reacciones de estos gases emitidos con los del aire.
Las partículas más pequeñas, son las que pueden suponer algún
perjuicio para los edificios del patrimonio histórico de la ciudad:
Pueden reaccionar con los materiales y dañarlos.
Uno de los más perjudicados sigue siendo el Acueducto.
aunque el tráfico actualmente no pasa por debajo de sus arcos,
llega hasta allí, y las continuas emisiones de las partículas y demás
elementos de la combustión de los carburantes incidirá
negativamente en las piedras del mismo.
Caracterización de las partículas de la atmósfera de
Segovia y evaluación medioambiental
XIV edición del Concurso de Mediambiente de Caja Segovia
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