Metales pesados en muestras de material particulado atmosférico de un periodo critico de contaminación de la ciudad de Santiago

Abstract

Desde pr¡ncipios de la década del sesenta, la población de Ia ciudad de Santiago ha estado expuesta en forma creciente a los efectos de agentes nocivos presentes en el aire, especialmente durante los periodos críticos de contaminación por material particulado respirable que ocurren en las estac¡ones de otoño e ¡nvierno. Tanto la fracción fina como la fracción gruesa de material particulado respirable poseen una variada composición y una alta capac¡dad de ingresar al organismo por vía respiratoria, en espec¡al la fracción fina. Por lo tanto es de importancia determinar la presencia de contaminantes a nivel traza como los metales pesados, los cuales presentan una alta toxicidad para las personas y el ecosistema. Entre los más peligrosos para la salud humana están Plomo, Cadmio, Mercurio, Cromo, y Níquel, los cuales afectan al sistema nervioso, al s¡stema respiratorio, además de inducir la formación de cálculos renales. El objetivo de este trabajo es determinar la presencia y d¡stribución de metales pesados en el material part¡culado de dos sitios urbanos (Pudahuel y Ñuñoa) y uno rural (El Monte), de la Región Metropolitana de Santiago durante un perfodo crítico de contaminación. Se analizó la fracción soluble del material particulado PMro y PMz s luego de obtener los correspondientes exractos en agua desionizada. Posteriormente se realizó una d¡gestión ácida vía microondas, para determinar en la fracc¡ón residual las concentraciones de los metales pesados antes ¡ndicados. Los resultados muestran la presencia de plomo, manganeso, cobre, zinc y cadmio en la fracción soluble de partÍculas gruesas y finas, indicando la alta d¡spon¡bilidad y movilidad que pueden tener estos componentes una vez que interactúan con los receptores. Además se logró determinar niveles en la fracción residual para los metales antes mencionados unidos a níquel y cromo en los tres s¡t¡os. Existen diferencias entre sitio Urbano y Rural para cinco metales (Zn, Cd, Cr, Ni, Mn) y también existen diferencias para sitios urbano-industrial, urbano-residencial para dos de ellos (Cu, Pb). Se superó de la norma de La Un¡ón Europea para Cd en sitio El Monte y de níquel en sitios Pudahuel y El Monte. Los niveles más altos para los sitios urbanos Pudahuel y Ñuñoa fueron Mn, Pb, Zny Cr,y para el s¡t¡o rural fueron Cd y N.

S¡nce the early sixties, the population of the Santiago c¡ty has been increasingly exposed to the effects of harmful agents in the air, especially during cr¡tical periods of breathable particulate matter pollution that occur in the seasons of autumn and w¡nter. Both the fine and coarse fraction of breathable particulate matter have a varied composition and a h¡gh capacity to enter the body through the respiratory tract, especially the f¡rst one. lt is therefore important to determ¡ne the presence of trace-level pollutants such as heavy metals, which have high toxicity to humans and the ecosystem. Among the most dangerous heavy metals to human health are lead, cadmium, mercury, chromium, and nickel, which affect the nervous system, resp¡ratory system, as well as induce the formation of kidney stones. The aim of this study is to determine the presence and distr¡bution of heavy metals in particulate matter from two urban sites (Pudahuel and Ñuñoa¡ and one rural (El Monte) in the Metropolitan Region of Santiago during a critical per¡od of contaminat¡on. We analyzed the soluble fraction of particulate matter PMlo and PM2.5 after obtaining the relevant extracts in deionized water. After that we have made a microwave acid digestion, in order to determine concentrations of residual fract¡on of heavy metals listed above. The results show the presence of lead, manganese, copper, z¡nc and cadmium in the soluble fract¡on of coarse and f¡ne particles, indicating the h¡gh ava¡labil¡ty and mobility that may have these components once they ¡nteract with receptors. ln addition we have determined levels in the residual fraction to metals above attached to n¡ckel and chromium in the three sites. There are differences between urban and rural s¡tes for five metals (Zn, Cd, Cr, Ni, Mn) and there are also differences to urban-industrial s¡tes, urban-residential for two of them (Cu, Pb). There was a overcome of European Un¡on standard for Cd in El Monte site and nickel in Pudahuel and El Monte. The highest levels for urban sites Pudahuel and Ñuñoa were Mn, Pb, Zn and Cr, and for the rural site were Cd and Ni.