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Presenta el estado de contaminación con plomo del aire de la ciudad de Trujillo - Perú en 2011TRANSCRIPT
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I. INTRODUCCIÓN
La introducción del motor de combustión interna en los vehículos de transporte
significó un gran progreso; sin embargo, con ello también se introdujo una poderosa
fuente de contaminación del aire debido a la utilización del tetraetilo de plomo como
antidetonante1, 2.
La utilización del tetraetilo de plomo como antidetonante, representó problemas
técnicos debido a la formación de depósitos de plomo dentro del motor a gasolina. Para
solucionar tal inconveniente se adiciona bromuro de etilo para que se forme bromuro de
plomo volátil en el proceso de combustión3. Es así como el plomo escapa al aire en cada
minuto de funcionamiento de los motores a gasolina que incluye tal antidetonante.
Según Armas (1996), la contaminación se produce en forma de haluros de plomo
(PbCl2, PbBr2, PbClBr) que se producen a altas temperaturas4:
(C2H5)4Pb + C2H4Cl2 → PbCl2 + hidrocarburo
Estos haluros terminan en los océanos, lagos y otros sistemas de agua, ya sea como tales
o como complejos de coordinación [PbCl4]+.
En países donde la contaminación ha llegado a niveles muy altos ya se están tomando
medidas preventivas como la prohibición del uso del tetraetilo de plomo como
antidetonante en la gasolina para automóviles modernos4, 5. Sin embargo a nuestro país
siguen ingresando automóviles a gasolina que adicionan cada día más plomo al aire que
respiramos. Por ello es necesario conocer la magnitud y tendencia de la contaminación
con plomo del aire en ciudad de Trujillo, para exigir a las autoridades de los sectores
correspondientes las medidas preventivas y correctivas. Demás está recordar que el
plomo origina cuadros de intoxicación aguda y crónica (anemia, daño a los riñones y
SNC, envenenamiento en animales domésticos, aves y peces).
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En Guías para la Calidad del Aire, OMS6; se encuentra que las guías para el plomo en el
aire se basan en los efectos que causa en la sangre. Entre los efectos críticos en el
organismo de las personas adultas que se deben considerar, está la elevación de la
protoporfirina en eritrocitos libres. En el caso del déficit cognitivo infantil, los efectos
decisivos son la deficiencia auditiva y las alteraciones en el metabolismo de la vitamina
D.
Todos estos efectos son adversos. Un nivel crítico de plomo en la sangre es 100 μg/L.
Cabe resaltar que estos valores se basan en estudios poblacionales que producen
promedios grupales y se aplican a los niños como individuos sólo de manera
probabilística.
Para derivar un valor guía, se deben considerar los siguientes razonamientos:
Los niveles de línea de base de plomo en la sangre de origen antropogénico mínimo
medidos actualmente oscilan entre 10 y 30 μg/L.
Diversos grupos de expertos internacionales han determinado que los efectos adversos más
tempranos del plomo en poblaciones de niños pequeños empiezan con niveles de 100 a 150
μg/L. Si bien no se puede descartar la posibilidad de que se produzcan efectos en la
población debajo de este nivel, es prudente derivar un valor guía basado en el valor mínimo
de este rango (100 μg/L).
Puede aceptarse que la inhalación del plomo transportado por el aire es una ruta
significativa de exposición para los adultos (incluidas las mujeres embarazadas), pero que
tiene menor importancia para los niños pequeños; para ellos existen otras rutas de
exposición, como la ingestión, que por lo general son más importantes que la inhalación.
Al parecer, 1 μg de Pb/m3 de aire contribuye directamente con 19 μg de Pb/L de sangre en
los niños y con cerca de 16 μg de Pb/L de sangre en los adultos. No obstante, la
contribución relativa de plomo en el aire es menos significativa en los niños que en los
adultos. Estos son valores aproximados, ya que las relaciones son curvilineales por
naturaleza y se aplicarán principalmente en niveles inferiores de plomo en la sangre.
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Es necesario considerar que en situaciones normales un aumento de plomo en el aire da
lugar a un mayor ingreso de plomo al organismo mediante rutas ambientales indirectas.
Para corregir tomando en cuenta estas otras rutas, se supone que 1 μg Pb/m3 en el aire
contribuirá con 50 μg Pb/L en la sangre.
Se recomienda tomar acciones para asegurar que los niveles de plomo en la sangre de al
menos 98% de una población expuesta, incluidos los niños en edad preescolar, no excedan
100 μg/L. En este caso, el nivel mediano de plomo en la sangre no excedería 54 μg/L. Sobre
esta base, la concentración promedio anual de plomo en el aire no debe ser mayor de 0,5
μg/m3 en la sangre. Se supone que estas cantidades también protegen a los adultos.
Para prevenir más aumentos de plomo en los suelos y los consecuentes incrementos de
exposición de las futuras generaciones, es necesario mantener los niveles de plomo en el
aire tan bajos como sea posible.
Dado que los niños se ven afectados tanto por la exposición directa como por la exposición
indirecta al plomo en el aire, las guías correspondientes deben estar acompañadas por otras
medidas preventivas. Estas deben permitir el monitoreo del contenido de plomo en el polvo
del suelo proveniente del polvo residual con plomo en el aire. La conducta infantil de
llevarse la mano a la boca hace del polvo del suelo una fuente de exposición potencialmente
grave. No se recomienda un valor específico de monitoreo. Algunos datos indican que el
polvo residual con plomo por encima de 250 μg m-2 /día aumenta los niveles de plomo en
sangre.
Con la finalidad de hacer el diagnóstico de base se formuló el siguiente problema:
¿Cuáles son los niveles y la tendencia de contaminación con plomo del aire en la ciudad
de Trujillo?.
La hipótesis de trabajo fue la siguiente: Como consecuencia de que a) el parque
automotor gasolinero se incrementa día a día, y b) debido a que los motores pierden
eficiencia en función al tiempo de uso y mal mantenimiento. Los niveles de plomo en el
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aire de la ciudad de Trujillo superan los mínimos establecidos por la OMS y la
tendencia es de incremento.
En congruencia con la hipótesis se definieron los siguientes objetivos:
General:
Determinar los niveles de concentración de plomo en el aire de la ciudad de Trujillo, y
la tendencia durante 2011; información necesaria para formular recomendaciones a las
autoridades municipales y del Ministerio de Transportes y Comunicaciones para que
adopten políticas de control adecuado sobre el mantenimiento del parque automotor
gasolinero.
Específicos:
1) Determinar mensualmente los niveles de plomo en el aire de la ciudad de
Trujillo.
2) Determinar la tendencia anual en 2011 de los niveles de plomo en el aire de la
ciudad de Trujillo.
3) Formular las recomendaciones para las autoridades de los sectores involucrados.
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II. MATERIAL Y METODO
Se usó el diseño no experimental ya que no se manipularán variables, transeccional
debido a que la investigación corresponde a 2011, el análisis químico ha permitido
determinar el nivel de contaminación o calidad ecológica del aire de la ciudad de
Trujillo7.
1. MATERIAL DE ESTUDIO:
Muestras de aire de 1 m3 cada una, tomadas el día 15 de cada mes, en cuatro puntos
distintos (Estaciones de Muestreo: EM) de la ciudad de Trujillo:
- Zona Cuartel BIM-37, Av. América Norte 633 EM-1
- Zona Mercado La Unión, Av. Santa 575 EM-2
- Zona Mercado Mayorista, Jr. Sinchi Roca 964 EM-3
- Zona Ciudad Universitaria UNT, Fac. Farmacia EM-4
2. Equipos:
- Tren de muestreo para análisis de plomo de la atmósfera. Christian D
- Espectrofotómetro Jenway UV-Visible modelo 6105.
- Computadora personal e impresora.
a. Recursos materiales y equipos:
A) Materiales de vidrio:
Los de uso común en laboratorio.
B) Material químico:
Ácido nítrico 60% ultrapuro
Cloroformo p.a. (det. Con Ditizona)
Ditizona p.a.
Nitrato de Plomo ( II) p.a.
C) Equipos e instrumentos:
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Balanza analítica METTLER TOLEDO. Modelo: AB 2004-5. Serie:
118441392. Sensibilidad 0.1 mg.
Bomba de vacío
Espectrofotómetro UV-Visible Jenway modelo 6105
Rotámetro (medidor de gases)
D) Otros materiales:
Filtros membrana de nylon, tamaño de poro 0.45 µm
MÉTODOS Y TÉCNICAS:
1. MUESTREO Y ANALISIS QUIMICO8, 9
- Muestreo de plomo.- La muestra de aire, 1 000 L se hizo pasar a través de un filtro de
membrana de tamaño de poro 0.45 µm y de un flujómetro de válvula rotatoria a 40 litros
de aire por minuto; por succión de una bomba de vacío. El filtro de membrana se
someterá a digestión con ácidos nítrico concentrado, para disolver el plomo8. Después el
plomo se determinó espectrofotométricamente por el método del complejo Pb (II) -
Ditizona a 502 nm9. Este método permite medir 0.2 µg de plomo por metro3 de aire. La
toma de muestras fue mensual (el día 15 de cada mes), los filtros fueron colocados en
bolsas de plástico pequeñas (peso promedio 0.41 g), cerradas y rotuladas indicando
estación y fecha de muestreo.
2. PROCESO DATOS Y PRESENTACION DE RESULTADOS
Los datos se registrarán en cuadros.
Mediante un programa de Hoja de Cálculo Electrónico se realizará el análisis de
regresión lineal de datos para la curva de calibración, el cálculo de concentración (ppm)
de plomo en las muestras, por m3 de aire y la representación gráfica (Curva de
Calibración y µg Pb/m3 Vs tiempo en meses) 7,8.
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III. RESULTADOS
Cuadro N° 1. Concentración de plomo en aire
Trujillo - 2011
MES
Absorbancia Concentración (ppm)
ug/m3EM-1 EM-2 EM-3 EM-4 EM-1 EM-2 EM-3 EM-4 PROM
ENERO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
FEBRERO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
MARZO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
ABRIL 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
MAYO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
JUNIO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
JULIO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3AGOSTO 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
SETIEMBRE 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
OCTUBRE 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
NOVIEMBRE 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
DICIEMBRE 0.046 0.048 0.049 0.047 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.3
Gráfico N° 1. Concentración de plomo en aire
Trujillo - 2011
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
p
p
m
ug/m3
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IV. DISCUSIÓN
El plomo es uno de los 35 metales tóxicos que tienden a acumularse en el
cerebro, hígado y los riñones y que puede ser un riesgo para la salud de los humanos. El
plomo es muy estable, no se degrada en la naturaleza, se mantiene inalterable. Las
emisiones mundiales de plomo proviene de la gasolina con tetraetilo de plomo
Pb(C2H5)4.
Las pequeñas cantidades de plomo que ingerimos provienen del aire que
respiramos, del alimento que comemos, y del agua que bebemos. Debido a que el plomo
no se degrada entra en la corriente sanguínea, el 10 % es excretado y el resto se alma-
cena en los huesos y cuando los niveles son mayores de 10 mg/0,1 dm3 de sangre, en los
niños retarda el desarrollo mental, físico y emocional.
Se suponía, que el incremento del parque automotor a gasolina con tetraetilo de
Plomo(IV) en los últimos años en la ciudad de Trujillo, debía tener por consecuencia el
incremento paulatino de plomo en el aire con los riesgos de salud que ello significa.
Luego de los doce meses de registro de datos, se constata que de cantidad promedio de
plomo en el aire que respiramos en nuestra ciudad se mantiene constante en 0.3 ug
Pb/m3.
Las estaciones de muestreo estuvieron ubicadas a lo largo de la ruta, de los
vehículos motorizados, cerca de 2 mercados importantes (Mayorista y Unión, Zonas de
EM-3 y EM-2 respectivamente) que constituyen centros altamente concurridos por
personas cuya demanda de movilidad determina que la mayoría de líneas de vehículos
urbanas e interurbanas pasen por sus alrededores para continuar por la Zona del Cuartel
BIM-37 (EM-1) hacia el Mercado La Hermelinda; también se tuvo en cuenta la ciudad
universitaria (EM-4). Esto permite hacer una proyección para el resto de la ciudad, de lo
que está ocurriendo en materia de contaminación del aire con plomo.
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Lamentablemente no existen trabajos similares reportados; sólo se tiene la
norma10 que establece que el nivel permitido en el país es 0.5 ug Pb/m3. Por lo que se
continuará con el monitoreo mensual, en la ciudad universitaria.
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V CONCLUSIONES
Son las siguientes:
1) La concentración promedio anual de plomo en el aire de la ciudad de Trujillo es
0.3 ug/m3.
2) La tendencia anual en 2011 de los niveles de plomo en el aire de la ciudad de
Trujillo se mantuvo constante.
3) Es necesario seguir monitorizando la concentración de plomo en la ciudad de
Trujillo
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VI REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Barcelona (España). p 768.
2. Sienko, M.; Plane, R. 1990. Química. Ed. McGraw-Hill. México (México). pp
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3. Brady, J.; Humiston, G. 1988. Química Básica. 2ª ed. Ed. LIMUSA. México
(México). p 713.
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EIRL. Trujillo (Perú). pp 508, 737-739, 745-748.
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(México). p 676.
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http://www.cepis.org.pe/bvsci/fulltext/guiasaire.pdf , acceso: 29/11/2010; 9:08 h
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http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lad/bartolo_v_p/capitulo3.pdf ,
acceso: 28/11/2010; 4:45
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membrana/Espectrofotometría de Absorción Atómica, disponible en:
http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/Meto
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9. Christian, G. 1988. Química Analítica. 2ª ed. Ed. LIMUSA. México (México).
pp 643-645, 659-660.
10. APRUEBA NIVELES MAXIMOS PERMISIBLES DE ELEMENTOS Y
COMPUESTOS PRESENTES EN EMISIONES GASEOSAS PROVENIENTES
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DE LAS UNIDADES MINERO-METALURGICAS: Resolución Ministerial N°
315-96-EM/VMM (19.jul.96)
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Trujillo, 2 de abril de 2012
Sr.
Dr. Ramón Pimunchumo Carranza
DECANO DE LA FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
PRESENTE.-
Nos dirigimos a Su Despacho para presentarle nuestro saludo y al mismo tiempo
hacerle llegar 3 copias del informe final del proyecto de Investigación “Niveles y tendencia
de contaminación con plomo del aire de la ciudad de Trujillo.” y 01 CD. Proyecto que
hemos desarrollando en el año 2011, a fin de que se sirva darle el trámite correspondiente para
su registro.
Sin otro particular hacemos propicia la ocasión para reiterar a usted la seguridad de
nuestro compromiso institucional.
___________________________________M.Sc. Segundo M. Miranda Leyva
Prof. Principal, D.E. Cód. 2710Departamento de Bioquímica
_____________________________________Dr. Ramon Piminchumo Carranza
Prof. Principal, D.E. Cód. 0349Departamento de Farmacotecnia
___________________________________
Mg. Lizardo Cruzado RazcoProf. Principal, D. E. Cód. 1693Departamento de Farmacología
_____________________________________
Mg. Cesar Gamarra SánchezProf. Principal, D.E. Cód. 2083Departamento de Farmacología
_______________________________________Ms.C. WILLIAM SAGASTEGUI GUARNIZ
Prof. Asociado, D.E. Cód. 3217Departamento de Farmacología
Cc. Archivo.
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RESUMEN
Niveles y tendencia de contaminación con plomo del aire de la ciudad de Trujillo
El presente trabajo se ha realizado con la finalidad de determinar cual es la concentración de
plomo en el aire de la ciudad de Trujillo, se procuró obtener la concentración mensual
mediante siguiendo el método de filtro de membrana y la determinación espectrofotométrica
al UV-Vis por el método de la ditizona.
Las conclusiones son las siguientes:
1) La concentración promedio anual de plomo en el aire de la ciudad de Trujillo es 0.3
ug/m3.
2) La tendencia anual en 2011 de los niveles de plomo en el aire de la ciudad de Trujillo
se mantuvo constante.
3) Es necesario seguir monitorizando la concentración de plomo en la ciudad de Trujillo
PALABRAS CLAVES: Ecología; Aire; Contaminación; Plomo
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SUMMARY
Levels and tendency of contamination with lead of the air of Trujillo's city
The present work has come true with the purpose to determine as the concentration comes
from lead in the air of Trujillo's city, obtaining the monthly intervening concentration
following the method of filter of membrane and the determination procured himself
spectrophotometric to the UV - Vis for the method of the dithizone.
Findings are the following:
1) The average yearly concentration of lead in the air of Trujillo's city is 0,3 ug/m3.
2) The yearly tendency in 2011 of the leaden levels in the air of Trujillo's city maintained
constant itself.
3) The concentration of lead at Trujillo's city is necessary to follow monitorice.
KEY WORDS: Ecology; Air; Contamination; Lead