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Prueba de campo de un muestreador de aerosol pasivo de bajo costo para la medición a largo plazo de concentraciones de PM2.5 ambiente y la composición de partículas
Maria Daniela Castillo Castillo

Última modificación: 09/07/2019

Resumen


Si bien los sensores de bajo costo pueden ser valiosos para evaluar los patrones de exposición a PM2.5 en ciudades, pocos sensores son óptimos para monitorear promedios a largo plazo, la métrica más relevante para el riesgo de mortalidad, y ninguno puede determinar fácilmente la composición elemental de las partículas. Este estudio se diseñó para realizar una prueba de campo de un muestreador pasivo de bajo costo (University of North Carolina - Passive Aerosol Sampler; UNC-PAS) para medir la masa y la composición elemental a largo plazo de PM2.5 en áreas urbanas. Recolectamos muestras integradas de 4 semanas y 12 semanas de manera secuencial durante un año en ocho sitios de monitoreo con métodos de referencia y/o equivalentes (Federal Reference or Equivalent Methods; FRM/FEM) para PM2.5 en Boston, Nueva York y San Francisco. Analizamos las concentraciones y la composición elemental por sitio de monitoreo y por ciudad utilizando microscopía electrónica de barrido controlada por computadora junto con espectroscopía de dispersión de energía (CCSEM-EDS), combinada con tasas de muestreo teóricas basadas en el diámetro de las partículas. Para mejorar el rendimiento del UNC-PAS para partículas submicrónicas y carbonáceas típicas de entornos urbanos, desarrollamos y evaluamos refinamientos a los métodos estándares de análisis y a los cálculos de deposición de partículas. Las mejoras de análisis produjeron un mejor rendimiento para las muestras afectadas por incendios forestales, mientras que las mejoras de cálculo produjeron mejores resultados en todos los sitios. Observamos buena precisión, con un coeficiente de variación de error de 14.2%. En comparación con las medidas de los métodos referencia y equivalentes, la precisión de los datos del UNC-PAS fue, en promedio, dentro del 13.6% y -1.0%, respectivamente. El análisis de microscopía elemental y morfológico de partículas individuales mostró contribuciones de la combustión de vehículos, sales, mezclas de sal y carbono envejecidas, esporas biogénicas, cenizas y humo de incendios forestales. Concluímos que el UNC-PAS puede ser un enfoque útil y complementario para el monitoreo ciudadano de largo plazo, con el potencial de mejorar la cobertura espacial y proporcionar información valiosa sobre composición y fuentes.