universidad de guayaquil facultad de ingenierÍa...

I

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

TEMA:

“DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA

VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA

LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES.”

AUTORES:

BETANCOURTH LUZÓN KATHERINE VIVIANA

LUQUE CAJAS ASHLEY BETSABÉ

DIRECTOR DE TESIS:

DRA. OLGA QUEVEDO PINOS, MSC.

GUAYAQUIL, 2019

II

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL


CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

TESIS DE GRADO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO QUÍMICO

TEMA:


VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA

LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES.”

AUTORES:

BETANCOURTH LUZÓN KATHERINE VIVIANA

LUQUE CAJAS ASHLEY BETSABÉ

DIRECTOR DE TESIS:

DRA. OLGA QUEVEDO PINOS, MSC.

GUAYAQUIL, 2019

III

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

UNIDAD DE TITULACIÓN

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN

TÍTULO Y SUBTÍTULO: DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES

AUTOR(ES): • Betancourth Luzón Katherine Viviana • Luque Cajas Ashley Betsabé

REVISOR(ES)/TUTOR(ES): Tutor: Dra. Olga Quevedo Pinos, Msc. Revisor: Ing. Luis Alberto Bonilla.

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil

UNIDAD/FACULTAD: Facultad de Ingeniería Química

MAESTRÍA/ESPECIALIDAD:

GRADO OBTENIDO: Ingeniero Químico

FECHA DE PUBLICACIÓN: No. DE PÁGINAS: 126

ÁREAS TEMÁTICAS: Ingeniería y Tecnología del medio ambiente.

PALABRAS CLAVES/ KEYWORDS:

Muestreadores, pasivos, azufre, polución, atmósfera, actividades, antropogénicas.

RESUMEN/ABSTRACT: Se determinó azufre como carga crítica en kg ha-1 año-1 en 16 zonas de la ciudad de Guayaquil y Durán con alta actividad antropogénica. Se empleó la norma mexicana NMX-AA-074-SCFI-2014 para el análisis del azufre haciendo uso de muestreadores pasivos durante un período de exposición de un año, los mismos que fueron cambiados mensualmente, para su posterior lectura en un espectrofotómetro UV bajo una longitud de onda de 420 nm. Obteniéndose flujos de azufre de 5.31 kg ha-1 año-1 en COGUAR y 4.90 kg ha-1 año-1 en Isla Santay, concluyendo que existieron zonas en las que se superan los rangos permisibles de azufre de 2 -3 kg ha-1 año-1 estipulados por normas europeas. Se elaboró un plan de acción para empoderar a la sociedad de los efectos que causan las emisiones no controladas de azufre a la atmósfera y que pueden ocasionar problemas en la salud humana. ADJUNTO PDF: SI NO

CONTACTO CON AUTOR/ES: Teléfono:

Ashley Luque: 0983860015 Katherine Betancourth: 0991410516

E-mail: [email protected] [email protected]

CONTACTO CON LA INSTITUCIÓN:

Nombre: Universidad de Guayaquil Teléfono: (04) 228-7072, 228-7258, 222-8695, 228-4505 E-mail: [email protected]

ANEXO 10

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

IV


CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA UNIDAD DE TITULACIÓN

Guayaquil, 26 de agosto del 2019

CERTIFICACIÓN DEL TUTOR REVISOR

Habiendo sido nombrado Dra. Olga Quevedo Pinos, tutor del trabajo de titulación

“DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES” certifico que el presente trabajo de

titulación, elaborado p o r Betancourth Luzón Katherine Viviana con C.I No. 2100571666 y Luque Cajas Ashley Betsabé con C.I. No. 0930273339, con

mi respectiva supervisión como requerimiento parcial para la obtención del título de

Ingeniero Químico, en la Carrera de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería Química, ha sido REVISADO Y APROBADO en todas sus partes, encontrándose apto

para su sustentación.

ANEXO 11

V

ANEXO 12



LICENCIA GRATUITA INTRANSFERIBLE Y NO EXCLUSIVA PARA EL USO NO COMERCIAL DE LA OBRA CON FINES NO ACADÉMICOS

Nosotros, Betancourth Luzón Katherine Viviana con C.I No. 2100571666 y Luque Cajas Ashley Betsabé con C.I. No. 0930273339 , certifico que los

contenidos desarrollados en este trabajo de titulación, cuyo título es

“DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES” son de nuestra absoluta propiedad y

responsabilidad Y SEGÚN EL Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA

SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN*, autorizo el uso

de una licencia gratuita intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la

presente obra con fines no académicos, en favor de la Universidad de Guayaquil, para

que haga uso del mismo, como fuera pertinente.

*CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN (Registro Oficial n. 899 - Dic./2016)

Artículo 114.- De los titulares de derechos de obras creadas en las instituciones de educación superior y centros educativos.- En el caso de las obras creadas en centros educativos, universidades, escuelas politécnicas, institutos superiores técnicos, tecnológicos, pedagógicos, de artes y los conservatorios superiores, e institutos públicos de investigación como resultado de su actividad académica o de investigación tales como trabajos de titulación, proyectos de investigación o innovación, artículos académicos, u otros análogos, sin perjuicio de que pueda existir relación de dependencia, la titularidad de los derechos patrimoniales corresponderá a los autores. Sin embargo, el establecimiento tendrá una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial de la obra con fines académicos.

VI



CERTIFICADO PORCENTAJE DE SIMILITUD

Habiendo sido nombrado Dra. Olga Quevedo Pinos, tutor del trabajo de titulación certifico que el presente trabajo de titulación ha sido elaborado por Betancourth Luzón Katherine Viviana y Luque Cajas Ashley Betsabé, con mi respectiva supervisión como requerimiento parcial para la obtención del título de Ingeniero Químico. Se informa que el trabajo de titulación: “DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES” ha sido orientado durante todo el periodo de ejecución en el programa anti-plagio URKUND quedando el 4% de coincidencia.

https://secure.urkund.com/view/53330404-164784-686548#DcQ7DoAgEAXAu1C/mH2LLJ+rGAtD1FBIQ2m8u0wxr3uGK5uA4GyuoAdXMIAGRjCBGQ

oVKKEKv8ONdvd2tXr0eroii/iYaIEqZpFe8/cD

ANEXO 6

https://secure.urkund.com/view/53330404-164784-686548#DcQ7DoAgEAXAu1C/mH2LLJ+rGAtD1FBIQ2m8u0wxr3uGK5uA4GyuoAdXMIAGRjCBGQoVKKEKv8ONdvd2tXr0eroii/iYaIEqZpFe8/cD



VII



Guayaquil, 26 de agosto, 2019

Ing. Luis Alberto Bonilla Abarca Director de la Carrera De Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería Química. Universidad de Guayaquil

Ciudad. -

De mis consideraciones:

Envío a Ud. el Informe correspondiente a la tutoría realizada al Trabajo de Titulación DETERMINACIÓN DE SO2 EN ZONAS CON ALTA INCIDENCIA VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES de los estudiantes Betancourth Luzón Katherine Viviana y Luque Cajas Ashley Betsabé, indicando que han cumplido con todos los parámetros establecidos en la normativa vigente:

• El trabajo es el resultado de una investigación. • El estudiante demuestra conocimiento profesional integral. • El trabajo presenta una propuesta en el área de conocimiento. • El nivel de argumentación es coherente con el campo de conocimiento. Adicionalmente, se adjunta el certificado de porcentaje de similitud y la valoración del trabajo de titulación con la respectiva calificación.

Dando por concluida esta tutoría de trabajo de titulación, CERTIFICO, para los fines pertinentes, que él los estudiantes están aptos para continuar con el proceso de revisión final.

Atentamente,

ANEXO 4

VIII

AGRADECIMIENTO

Agradezco ante todo a Dios por darme salud y vida para cumplir con mis metas.

Agradezco profundamente a mi familia. Sin su apoyo, colaboración e inspiración habría sido imposible llegar hasta donde hoy me encuentro.

A mis padres, Heleodoro y Francisca, por su ejemplo de sacrificio, esfuerzo y amor, a mi hermana Paola por ser ejemplo de valentía y superación, a mi hermano Javier por paciencia y generosidad. Este logro también es de ustedes.

A Bryan Solano por brindarme su cariño, apoyo incondicional y sus palabras de aliento en el momento oportuno.

A mis amigos que me han motivado y apoyado en lo que necesito dándome los mejores ánimos para la culminación de mi carrera universitaria.

A mi compañera de tesis Ashley Luque por su apoyo y compartir conmigo esta meta.

A la Residencia Universitaria ‘‘Guayalar’’ por darme acogida como parte de su familia durante mi etapa universitaria.

A la Universidad de Guayaquil por haber financiado el proyecto FCI (Fondo Complementario de Investigaciones)0018 y por la prestación de sus instalaciones.

Con especial cariño a mi asesora de tesis Dra. Olga Quevedo por su guía constante, paciencia y disponibilidad para aclarar las diferentes inquietudes surgidas durante el desarrollo de este trabajo. Así mismo, por aceptarme formar parte del proyecto FCI0018(2016). ‘‘Relación de las características morfológicas de manglares con el Dióxido de azufre en la principal zona portuaria de Guayaquil provincia de Guayas-Ecuador’’.

Al Instituto Nacional de Investigación en Salud Pública (INSPI), especialmente al Centro de Referencia Nacional de Toxicología, por su apertura y confianza en proporcionar los instrumentos necesarios para el desarrollo de esta investigación.

- Katherine Viviana Betancourth Luzón.

IX

DEDICATORIA

Este trabajo se lo dedico en primer lugar a Dios por su amor absoluto y

guiarme en el buen camino dándome la fuerza y salud para seguir adelante y

lograr mis objetivos.

A mis padres, Heleodoro y Francisca, quienes me han inculcado valores

para ser una persona de bien y me dieron vida, educación y su apoyo

incondicional para hacer posible cada uno de mis aciertos. Gracias por ser los

pilares fundamentales en mi vida.

A mis hermanos Paola y Javier por compartir los momentos buenos y

malos, pero siempre acompañándome para realizarme como persona.

A mi familia que han sido parte de este camino y porque siempre han

estado alentándome.

A Bryan Solano por estar a mi lado apoyándome durante esta etapa

importante en mi vida.

A todas las personas que de una u otra manera contribuyeron con mi

trabajo de titulación.

- Katherine Viviana Betancourth Luzón.

X

AGRADECIMIENTO

Agradezco en primer lugar a Dios, por ser misericordioso y concederme

vida para poder llegar hasta este momento. Gracias por haberme otorgado la

sabiduría necesaria que me permitió tomar decisiones correctas a lo largo de mi

formación profesional.

A mis padres José Luque Campodónico e Ingrid Cajas Boutin quienes son

mi motor y fuente de inspiración. Gracias por cada sacrificio que hicieron para

poder solventar mi etapa educativa, por haberme formado con buenos principios

y valores. Agradezco por todas las oraciones que han realizado pidiendo

protección y bendiciones para conmigo. Gracias por luchar junto a mí, lo

logramos.

A mis hermanos Alma y Jeremy Luque Cajas, gracias por llenar mi vida

de alegría, y por hacer que cada día me esfuerce en ser un ejemplo para ustedes,

esto es por y para ustedes.

A mi prometido, Bryan Chele, estas líneas quedarían muy cortas, para

agradecerle por todo su amor y respaldo no solo en mi ciclo académico sino

también en mi vida fuera de ella. Gracias por estar en buenos y malos momentos.

Gracias por siempre guiarme a ser mejor persona y profesional. Gracias por

compartir conmigo otro logro más.

A mis abuelos Wilson Luque, Alicia Boutin, por su apoyo e infinito amor;

pero de manera especial gracias a quién en vida fue Belfor Cajas; por siempre

creer en mí, por motivarme a ser una gran profesional. Porque confiabas en que

los sacaría adelante siendo una excelente ingeniera y sé que así será, también

formas parte de este logro.

A mi mejor amiga, Nadia Chaguay, quien siempre ha estado disponible

para poder escuchar cada queja que se presentaba referente a la universidad y

por en ocasiones hacerme entrar en calma cuando ya no podía más. Gracias por

siempre estar.

XI

A mi compañera de tesis Katherine Betancourth, por su cooperación,

disciplina y paciencia no solo durante el desarrollo de nuestro trabajo de titulación

sino también al compartir las aulas de clase.

A la Universidad de Guayaquil por haber financiado el proyecto FCI

(Fondo Complementario de Investigaciones) 0018 y permitirme hacer uso de sus

laboratorios.

A mi directora del trabajo de titulación, Dra. Olga Quevedo Pinos, por su

paciencia, disposición y guía durante la realización de este trabajo. Gracias por

permitir formar parte del proyecto FCI0018(2016). ‘‘Relación de las

características morfológicas de manglares con el Dióxido de azufre en la principal

zona portuaria de Guayaquil provincia de Guayas-Ecuador’’. Gracias por

impulsarnos a realizar un trabajo de excelencia.

Agradezco profundamente a los docentes que tuve durante los 5 años de

estudio en la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guayaquil.

Gracias por sus enseñanzas, por la paciencia, orientación y cada consejo

brindado que me permitirá ser una ingeniera de calidad.

Para finalizar, gracias al Instituto Nacional de Investigación en Salud

Pública (INSPI), especialmente al equipo encargado del Laboratorio de

Toxicología, por proporcionar los instrumentos necesarios para el desarrollo de

parte de esta investigación

- Ashley Betsabé Luque Cajas.

XII

DEDICATORIA

El presente trabajo de titulación lo dedico principalmente a Dios, mi Padre

Celestial, por ser el inspirador, guiador y haberme dado las fuerzas necesarias

para culminar esta etapa y lograr obtener uno de los anhelos más deseados.

A mis padres, por su amor y por todo el trabajo arduo que realizaron

durante todos mis años de estudio, porque siempre estuvieron para apoyarme

económica y moralmente. Gracias a ustedes he podido culminar

satisfactoriamente este proceso y convertirme en lo que hasta ahora soy, los

amo.

A mis hermanos, quienes me enseñaron a ser una hermana mayor y

estudiante responsable, además de paciente; y por siempre acompañarme en

mis noches de desvelo.

A mi prometido, por su apoyo incondicional en cada etapa de mi vida, por

sus palabras de aliento cada vez que intentaba rendirme, por ser ese pilar

fundamental.

A seres especiales que ya no se encuentran acompañándome

físicamente, pero sé que nuestros corazones siempre estarán conectados y

estarían orgullosos de verme completar esta etapa.

A mi familia y amigos en general quienes estuvieron siempre pendientes

y me animaron a llevar con excelencia mi ciclo académico.

A personas que aportaron de diversas formas en el desarrollo y

finalización de mi trabajo de titulación.

- Ashley Betsabé Luque Cajas.

XIII

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA



VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES.”

Autor: Katherine Viviana Betancourth Luzón, Ashley Betsabé Luque Cajas.

Tutor: Dra. Olga Quevedo Pinos.

RESUMEN

Se determinó azufre como carga crítica en kg ha-1 año-1 en 16 zonas de la ciudad de Guayaquil y Durán con alta actividad antropogénica. Se empleó la norma mexicana NMX-AA-074-SCFI-2014 para el análisis del azufre haciendo uso de muestreadores pasivos durante un período de exposición de un año, los mismos que fueron cambiados mensualmente, para su posterior lectura en un espectrofotómetro UV bajo una longitud de onda de 420 nm. Obteniéndose flujos de azufre de 5.31 kg ha-1 año-1 en COGUAR y 4.90 kg ha-1 año-1 en Isla Santay, concluyendo que existieron zonas en las que se superan los rangos permisibles de azufre de 2 -3 kg ha-1 año-1 estipulados por normas europeas. Se elaboró un plan de acción para empoderar a la sociedad de los efectos que causan las emisiones no controladas de azufre a la atmósfera y que pueden ocasionar problemas en la salud humana.

Palabras Claves: Muestreadores, pasivos, azufre, polución, atmósfera, actividades, antropogénicas.

ANEXO 13

XIV

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA



VEHICULAR DE GUAYAQUIL Y DURÁN DURANTE LA ÉPOCA LLUVIOSA Y PLAN DE ACCIÓN PARA EL CONTROL DE EMISIONES.”

Autor: Katherine Viviana Betancourth Luzón, Ashley Betsabé Luque Cajas.

Tutor: Dra. Olga Quevedo Pinos.

ABSTRACT

Sulfur was determined as a critical load in kg ha-1 year-1 in 16 areas of the city of Guayaquil and Durán with high anthropogenic activity. The Mexican standard NMX-AA-074-SCFI-2014 was used for the analysis of sulfur using passive samplers during an exposure period of one year, which were changed monthly, for later reading on a UV spectrophotometer under a wavelength of 420 nm. Obtaining sulphur flows of 5.31 kg ha-1 year-1 in COGUAR and 4.90 kg ha-1 year-1 in Santay Island, concluding that there were areas where the permissible sulphur ranges of 2 -3 kg ha-1 year-1 are exceeded stipulated by European standards. An action plan was developed to empower society from the effects of uncontrolled sulphur emissions into the atmosphere and can cause problems in human health.

Keywords: Passive samplers, sulfur, pollution, atmospheric pollutants, anthropogenic activities.

ANEXO 15

XV

ÍNDICE

AGRADECIMIENTO ..................................................................................................... VIII

DEDICATORIA ................................................................................................................ IX

AGRADECIMIENTO ........................................................................................................ X

DEDICATORIA ............................................................................................................... XII

RESUMEN ..................................................................................................................... XIII

ABSTRACT .................................................................................................................. XIV

ÍNDICE ............................................................................................................................XV

ÍNDICE DE TABLAS ......................................................................................................XX

ÍNDICE DE GRÁFICOS ............................................................................................... XXI

ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................................ XXIII

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 1

CAPÍTULO I ..................................................................................................................... 3

1. Tema ...................................................................................................................... 3

1.1. Planteamiento del problema .............................................................................. 3

1.2. Formulación y sistematización del problema .................................................. 4

1.3. Objetivos .............................................................................................................. 4

1.3.1. Objetivo general ............................................................................................. 4

1.3.2. Objetivos específicos ..................................................................................... 4

1.4. Justificación ......................................................................................................... 4

1.4.1. Justificación práctica ...................................................................................... 4

1.4.2. Justificación teórica ........................................................................................ 5

1.5. Premisa ................................................................................................................. 5

1.5.1. Variable independiente .................................................................................. 5

1.5.2. Variable dependiente ..................................................................................... 5

1.6. Alcance de estudio .............................................................................................. 6

XVI

1.7. Limitaciones geográficas ................................................................................... 6

1.8. Operacionalización .............................................................................................. 7

CAPÍTULO II .................................................................................................................... 9

2. Marco referencial ................................................................................................. 9

2.1. Antecedentes ....................................................................................................... 9

2.2. Marco Teórico .................................................................................................... 11

2.2.1. Principales ciudades afectadas por gases atmosféricos (SO2) .................. 11

2.2.2. Descripción del ión azufre. ........................................................................... 12

2.2.3. Funcionalidad del ión azufre en el recurso suelo ........................................ 13

2.2.4. Ciclo del azufre ............................................................................................. 14

2.2.5. Lluvia ácida o AR ......................................................................................... 14

2.3. Marco Contextual .............................................................................................. 15

2.1. Impacto social .............................................................................................. 16

2.2. Impacto económico ...................................................................................... 17

2.3. Impacto ambiental ........................................................................................ 18

2.4. Marco Conceptual ............................................................................................. 18

2.4.1. Dióxido de azufre ......................................................................................... 18

2.4.2. Contaminación atmosférica ......................................................................... 19

2.4.3. Contaminantes atmosféricos ....................................................................... 19

2.4.4. Contaminantes primarios ............................................................................. 19

2.4.5. Contaminantes secundarios. ....................................................................... 19

2.4.6. Material particulado ...................................................................................... 19

2.4.7. Muestreo Pasivo........................................................................................... 20

2.4.8. Cargas criticas .............................................................................................. 20

2.4.9. Niveles críticos ............................................................................................. 20

2.4.10.Polución ........................................................................................................ 21

2.4.11.Deposición atmosférica................................................................................ 21

2.4.12.Deposición seca ........................................................................................... 21

2.4.13.Deposición húmeda ..................................................................................... 21

2.1. Marco Legal ........................................................................................................ 22

XVII

2.5.1. Constitución de la República del Ecuador. .................................................. 22

2.5.2. OPS/OMS (Organización Panamericana de la salud/Organización Mundial de la Salud). ............................................................................................................ 22

2.5.3. Texto Unificado de Legislación Secundaria de Medio Ambiente. ............... 23

CAPITULO III ................................................................................................................. 24

3. Marco metodológico ......................................................................................... 24

3.1. Metodología de la investigación ...................................................................... 24

3.1.1. Método inductivo .......................................................................................... 24

3.1.2. Método cuantitativo no paramétrico ............................................................. 24

3.2. Tipo de investigación ........................................................................................ 25

3.2.1. Investigación aplicada ............................................................................... 25

3.3. Diseño de la investigación ............................................................................... 25

3.3.1. Unidad de análisis ........................................................................................ 25

3.3.2. Categorización de sitios ............................................................................... 27

3.3.3. Indicadores medibles ................................................................................... 27

3.3.4. Fórmulas para emplearse ............................................................................ 28

Concentración de masa de SO4 -2 ..........................................................................28

Flujos de depósito atmosférico de azufre. ..........................................................29

Fórmula para el cálculo del área superficial .................................................29

Fórmula para el cálculo de la concentración másica en kg .......................29

3.3.5. Metodología de muestreo ............................................................................ 30

3.3.6. Metodología de extracción ........................................................................... 31

3.3.7. Proceso para la determinación de azufre en muestras de depósito atmosférico: NMX-AA-074-SCFI-2014. .................................................................. 32

Equipos y materiales ................................................................................................32

Reactivos .....................................................................................................................32

3.3.3.1. Curva de Calibración ............................................................................34

CAPÍTULO IV ................................................................................................................. 36

4. Resultados y Discusión .................................................................................... 36

XVIII

4.1. Datos de azufre período noviembre 2018 – abril 2019 .......................... 36

4.2. Flujos de azufre período noviembre 2018 – abril 2019 .......................... 37

4.3. Flujos totales de azufre anual................................................................... 37

4.4. Análisis e interpretación ........................................................................... 39

4.1.1. Probabilidad normal. ....................................................................................39

4.1.2. Caracterización de sitios de estudio por influencia antrópica. ...............40

4.1.3. Distribución del azufre en zonas de estudio. ...........................................45

4.1.4. Uso del suelo del azufre en cantón Guayaquil y Durán. ........................46

4.1.5. Diferencias entre la época seca y lluviosa ...............................................47

4.1.6. Temporalidad del azufre en sitios de estudio ...........................................48

4.2. Parámetros meteorológicos utilizando el modelo de rosas de vientos…………………………………………………………………………………...59

4.2.1. Análisis de la influencia de la velocidad ...................................................... 59

4.3. Análisis de la premisa a partir del p valor. ..............................................60

CAPÍTULO V .................................................................................................................. 62

5. Plan de acción.................................................................................................... 62

5.1. Título ............................................................................................................ 62

5.2. Introducción ................................................................................................ 62

5.3. Misión .......................................................................................................... 63

5.4. Visión ........................................................................................................... 63

5.5. Meta.............................................................................................................. 63

5.6. Objetivo Estratégico # 1 ............................................................................ 63

5.6.1. Acción ............................................................................................................64

5.6.2. Proyecto ........................................................................................................64

5.6.2.1 Acciones ..................................................................................................64


5.7.1. Acción ............................................................................................................64

5.7.2. Proyecto ........................................................................................................64

5.7.2.1 Acción ........................................................................................................65

XIX


5.8.1. Acción ............................................................................................................65

5.8.2. Proyectos ......................................................................................................65

5.9. Plan económico .......................................................................................... 65

5.10 Plan cumplimiento ..................................................................................... 67

CAPÍTULO VI ................................................................................................................. 70

6. Conclusiones y recomendaciones .................................................................. 70

6.1. Conclusiones .............................................................................................. 70

6.2. Recomendaciones ..................................................................................... 72

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 74

ANEXOS ......................................................................................................................... 74

Anexo 1.- Abreviaturas. .............................................................................................. 80

Anexo 2.- Unidades. ................................................................................................... 80

Anexo 3.- Partes constitutivas del muestreador pasivo. ............................................ 81

Anexo 4.- Equipos utilizados. ..................................................................................... 83

Anexo 5.- Flujos totales anual de S en los sitios de muestreo. ................................. 84

Anexo 6.- Precipitaciones mensuales en Guayaquil año 2018 y 2019. .................... 85

Anexo 7.- Rosa de los vientos correspondientes a los meses de a) mayo 2018, b) junio 2018, c) julio 2018, d) agosto 2018, e) septiembre 2018, f) octubre 2018, g) noviembre 2018, h) diciembre 2018, i) enero 2019, j) febrero 2019, k) marzo 2019 y l) abril 2019. ................................................................................................................ 87

Anexo 8.- Armado de los muestreadores pasivos. .................................................... 89

Anexo 9.- Salidas de campo a las zonas de estudio. ................................................ 90

Anexo 10.- Lavado de muestreadores en laboratorio de la Universidad de Guayaquil….. .............................................................................................................. 91

Anexo 11.- Lectura de las concentraciones de azufre en el laboratorio de toxicología del INSPI. .................................................................................................................... 92

Anexo 12.- Políticas Internacionales .......................................................................... 93

Norma Técnica Mexicana ....................................................................................... 93

XX

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Ubicaciones de los muestreadores colocados en las ciudades de Guayaquil y

Durán. ............................................................................................................................... 6

Tabla 2. Variables Operacionales. ................................................................................... 8

Tabla 3. Fases de oxidación del ión azufre. .................................................................. 12

Tabla 4. Lugares de estudio en las ciudades de Guayaquil y Durán. ........................... 26

Tabla 5. Unidad de análisis de los sitios. ....................................................................... 27

Tabla 6. Acondicionamiento de las muestras. ............................................................... 28

Tabla 7. Datos en crudo de azufre analizados durante el período de estudio.............. 36

Tabla 8. Flujos de S en kg ha-1 año-1 obtenidos en los sitios de muestreo ................... 37

Tabla 9. Flujos de S en kg ha-1 año-1 obtenidos en los sitios de muestreo mayo 2018 -

abril 2019 ........................................................................................................................ 38

Tabla 10. Identificación de sitios de estudio por influencia antrópica ........................... 42

Tabla 11. Análisis del valor p del azufre por sitio. ......................................................... 60

Tabla 12. Análisis del valor p del azufre para épocas de estudio por año. ................... 60

Tabla 13. Análisis del valor p del azufre para uso de suelo por muestreadores. ......... 61

Tabla 14. Plan económico para los gastos e ingresos generados en el plan de acción

........................................................................................................................................ 65

Tabla 15. Plan económico para los proyectos divididos en áreas. ............................... 66

Tabla 16. Plan de cumplimiento para un período de 10 años. ...................................... 67

XXI

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Curva de calibración estándar ........................................................ 35

Gráfico 2. Probabilidad normal de datos no paramétricos. .............................. 39

Gráfico 3. Influencia de la actividad naviera en los flujos de S. ....................... 43

Gráfico 4. Influencia de la actividad industrial en los flujos de S. ..................... 43

Gráfico 5. Influencia de la actividad urbano-vehicular en los flujos de S. ........ 44

Gráfico 6. Distribución anual del azufre en los sitios de estudio. ..................... 46

Gráfico 7. Uso de suelo anual en los cantones de Guayaquil y Durán. ........... 47

Gráfico 8. Temporalidad anual de Azufre en las zonas de estudio. ................. 47

Gráfico 9. Flujos de azufre durante un año en las zonas de estudio. ............. 48

Gráfico 10. Flujos de azufre durante un año en Trinitaria. .............................. 49

Gráfico 11. Flujos de azufre durante un año en Acacias. ............................... 49

Gráfico 12. Flujos de azufre durante un año en APG ..................................... 50

Gráfico 13. Flujos de azufre durante un año en COGUAR. ............................. 50

Gráfico 14. Flujos de azufre durante un año en Floresta 3 ............................. 51

Gráfico 15. Flujos de azufre durante un año en Isla Santay ............................ 52

Gráfico 16. Flujos de azufre durante un año en Primavera 1 (Durán) ............. 52

Gráfico 17. Flujos de azufre durante un año en El Recreo ............................. 53

XXII

Gráfico 18. Flujos de azufre durante un año en San Eduardo ........................ 53

Gráfico 19. Flujos de azufre durante un año en Parque Forestal ................... 54

Gráfico 20. Flujos de azufre durante un año en Instituto UG. ......................... 55

Gráfico 21. Flujos de azufre durante un año en Terranostra. ......................... 55

Gráfico 22. Flujos de azufre durante un año en Terminal Tres Bocas. ........... 56

Gráfico 23. Flujos de azufre durante un año en Puerto Hondo. ...................... 57

Gráfico 24. Flujos de azufre durante un año en Chongón. ............................. 57

Gráfico 25. Flujos de azufre durante un año en colegio Cenest Harvard. ....... 58

XXIII

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Puntos de muestreo en la ciudad de Guayaquil. ................................ 7

Figura 2. Puntos de muestreo en la ciudad de Durán........................................ 7

Figura 3. Transformaciones del azufre orgánico en el recurso suelo. .............. 13

Figura 4. Descripción del ciclo del azufre. ...................................................... 14

Figura 6. Muestreadores armados.. .................................................................31

Figura 7. Lavado de muestreadores en Laboratorio de la UG. ........................ 32

Figura 8. Preparación de solución madre en laboratorio del INSPI. ................ 33

Figura 9. Industrias ubicadas en Vía a la Costa. ............................................. 41

Figura 10. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de mayo del 2018 ......... 85

Figura 11. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de diciembre del 2018 .. 85

Figura 12. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de enero del 2019 ........ 85

Figura 13. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de febrero del 2018 ...... 86

Figura 14. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de marzo del 2018 ........ 86

1

INTRODUCCIÓN

La contaminación del aire representa una amenaza tanto para la salud humana

como para el entorno ambiental, a causa de sus diversas formas que son

perjudiciales y sus consecuencias no se detectan con facilidad. Se requieren de

programas de investigación los cuales son costosos y sofisticados. En 1285

empiezan los sucesos de la polución del aire, cuando se aprueba la ley para

prohibir la quema del carbón en Londres. Desde esta época se tiene información

de los efectos que provocaba la contaminación del humo al ser humano y a la

vegetación. A través de los años ha aumentado con las emisiones originadas de

los vehículos motorizados, generando un mayor daño medioambiental a las

zonas rurales consecuente de la lluvia acida y el ozono de la troposfera.

(Tellería, 2005)

El presente estudio se relaciona con el análisis de los flujos de azufre. Estas

partículas de sulfato se depositan directamente en la superficie o se arrastran

por la lluvia, en relación con esto se producen los distintos efectos adversos a

los ecosistemas. (Gallego, y otros, 2012)

En el capítulo I se plantea la problemática del tema a investigar con fundamentos

teóricos que sustentan el planteamiento. Se realiza una premisa que abordan

los estudios actuales de las concentraciones de azufre por las actividades

antropogénicas. El capítulo concluye realizando una operacionalización de las

variables en los sitios de estudio.

En el capítulo II veremos todo lo referente al ión azufre como fluido contaminante

del aire, su funcionamiento en el suelo, el ciclo del azufre, nivel crítico, la

deposición atmosférica y la lluvia ácida. También se analizan los impactos:

2

social, económico y ambiental que otorgan al cuantificar y evaluar las

concentraciones de azufre emitidos a la atmosfera y se elaboran leyes que rigen

un ambiente equilibrado para los seres vivos.

En el capítulo III se desarrolla la metodología experimental en los sitios

categorizados de la ciudad de Guayaquil y Durán. Se utilizan muestreadores

pasivos y se aplican métodos tales como: turbidimetría y espectrofotometría UV.

Así mismo, el test de Shapiro-Wilk y el test de Kruskal-Wallis en Anova Simple

del programa Statgraphics Centurión XVIII.

En el capítulo IV se analizan los resultados y discusión de los datos obtenidos

para interpretar las gráficas realizadas tanto en el programa de Excel como el

programa de Statgraphics Centurión XVIII. Se completa el análisis con la Rosa

de vientos para una mayor comprensión en los resultados.

En el capítulo V se plantea un plan de acción dirigido a los entes

gubernamentales y no gubernamentales para regular las emisiones de azufre

durante 10 años.

En el capítulo VI se efectúan las conclusiones y las recomendaciones que se

deben considerar en la investigación.

3

CAPÍTULO I

1. Tema

Determinación de SO2 en zonas con alta incidencia vehicular de Guayaquil y

Durán durante la época lluviosa y plan de acción para el control de emisiones.

1.1. Planteamiento del problema

La polución atmosférica es un problema, que viene desde la década de los 60

con los cambios industriales por el petróleo, dados hasta el día de hoy con la

constante industrialización de los países, que son los principales líderes

contaminantes a nivel mundial, afectando la calidad de vida de los ecosistemas

de nuestro planeta y de la salud del ser humano.

Uno de los elementos generados por las actividades antrópicas es el dióxido de

azufre, que contribuye a los gases del efecto invernadero para producir lluvia

ácida responsable del deterioro de un gran número de construcciones,

principalmente las que tienen cemento y piedra caliza, acidificaciones del agua

generando alteraciones del pH con un desenlace de muerte y deformaciones de

las especies que habitan en el lugar.

La emisión de los gases a la atmósfera ocurre cuando estas abandonan la fuente

procedente ya sea de chimeneas, erupciones volcánicas, gases de escape de

vehículos, entre otros, atravesando a la atmósfera a lo largo de la misma. Estos

gases se esparcen en el aire y se separan por transformaciones naturales como

reacciones químicas, absorción por vegetales, cuerpos de agua, nubes y

sedimentación; reduciendo la acumulación en el aire y originando la

contaminación de suelos entre otros. (Berrezueta & Loor, 2017)

4

1.2. Formulación y sistematización del problema

¿En qué porcentaje afecta la actividad vehicular presente en las ciudades de

Guayaquil y Durán a las emisiones de concentraciones de azufre a la atmosfera?

1.3. Objetivos

1.3.1. Objetivo general

• Cuantificar el contenido de Dióxido de azufre que se produce en

zonas con alta incidencia vehicular de Guayaquil y Durán a través

de colectores pasivos de deposición total en los meses de

noviembre 2018 hasta abril 2019.

1.3.2. Objetivos específicos

• Analizar los resultados obtenidos de concentraciones de azufre en

los depósitos atmosféricos ubicados en puntos estratégicos de las

ciudades de Guayaquil y Durán.

• Comparar los contenidos entre los sitios de muestreo por uso de

suelo durante las estaciones lluviosa y seca.

• Proponer un plan de acción de control de emisiones vehicular para

reducir la polución por SO2 en la ciudad de Guayaquil.

1.4. Justificación

1.4.1. Justificación práctica

Esta investigación tiene la finalidad de cuantificar los flujos de azufre emitidos

por medios de transporte (terrestres, aéreos y marinos) e industrias de

Guayaquil y Durán, que ocasionan daños al ser humano y medio ambiente. En

base, a los datos a recolectar por medio de colectores pasivos y en función de

5

los resultados de las muestras se planteará medidas que reduzcan las

emisiones de dicho gas.

1.4.2. Justificación teórica

Las concentraciones del dióxido de azufre provocadas por las emanaciones

mediante las chimeneas de los buques que se encuentran en el Puerto de

Guayaquil y el escape de gases vehiculares revelan que no se aplican las

políticas existentes de otros países acerca del Sistema de Gestión Ambiental,

los cuales regulan y controlan ni local ni internacionalmente. De esta manera se

pretende realizar un estudio que cuantifique el contenido de dióxido de azufre,

emitidos en las zonas atmosféricas de Guayaquil y Durán, para posteriormente

proponer medidas que reduzcan la polución de dióxido de azufre.

1.5. Premisa

Existen diferencias marcadas de las concentraciones de azufre entre los sitios

de muestreo (Guayaquil y Durán) durante las épocas secas y lluviosas. Las

emanaciones de gases contaminantes en la ciudad de Guayaquil son

provocadas por actividades antrópicas. Estudios actuales demuestran que las

concentraciones más altas están en la zona naviera por lo tanto las

concentraciones de azufre pueden ser también por la actividad vehicular.

1.5.1. Variable dependiente

Concentraciones de dióxido de azufre

1.5.2. Variable independiente

Lugares de toma de muestras.

6

1.6. Alcance de estudio

El principal propósito es analizar la cuantificación de las cargas críticas de

Dióxido de azufre presente en zonas con alta incidencia vehicular que son

emitidas a la atmosfera, para delimitar si están en el rango permitido por las

normas y ayudar a establecer medidas de control de emisiones.

1.7. Limitaciones geográficas

Para el desarrollo del presente estudio se seleccionaron diferentes zonas de la

ciudad de Guayaquil y Durán. Estas fueron escogidas bajo parámetros como

incidencia vehicular e índice industrial.

Tabla 1. Ubicaciones de los muestreadores colocados en las ciudades de Guayaquil y Durán.

Número Muestreador Localidad Coordenada

1 Trinitaria 620530.80; 9750011.00 2 Acacias 621913.34; 9754526.36 3 Puerto de Guayaquil 621974.50;9747844.00 4 COGUAR 619541.70; 9748739.00 5 Floresta 3 623194.70;9749971.61 6 Isla Santay (Durán) 627179.92; 9758098.01 7 Primavera 1 629111.67; 9761154.46 8 El Recreo 633590.15; 9759899.34 9 San Eduardo 619150.26; 9758308.61

10 Parque Forestal 622811.70; 9757527.00 11 Instituto de Investigaciones (UG) 622057.16; 9759235.93 12 Terranostra 611079.60; 9758312.41 13 Terminal Tres Bocas 615791.20; 9753513.00 14 Puerto Hondo 613150.89; 9758658.46 15 Entrada Chongón 602451.95; 9753301.68 16 Colegio Cenest Harvard 612201.00; 9758820.00

Fuente: Elaboración propia.

7

Figura 1. Puntos de muestreo en la ciudad de Guayaquil. Fuente: Elaboración propia.

Figura 2. Puntos de muestreo en la ciudad de Durán. Fuente: Elaboración propia.

1.8. Operacionalización

Las variables establecidas de acuerdo con su operacionalización se muestran

en la siguiente tabla.

8

Tabla 2. Variables Operacionales.

Variables Definición conceptual Dimensiones Subdimensiones Indicadores

Dependiente:

Flujos de dióxido

de azufre

presentes en los

sitios de estudio.

Niveles de azufre

analizados en los

diferentes sitios de

estudio de la

ciudad Guayaquil y

Durán depositados

en los

muestreadores

pasivos.

Flujos de

Depósito

atmosférico de

azufre.

Cantidades en

Kg/ha año de

azufre.

Nivel de

emisiones

atmosféricos,

niveles de

incidencia

vehicular.

Independiente:

Sitios de

muestreo

Lugares o zonas

en las cuales se

recogen los

muestreadores

pasivos que

reportan las cifras

previamente a

analizar.

Parroquias de

las ciudades

de Guayaquil y

Durán.

Sitios de

recolección de

muestras

(Domicilios,

entidades

Públicas y

privadas)

Zonas con alta

incidencia

vehicular.

Tiempo de

muestreo.

Lapso establecido

en el cual se

realiza la

recolección de

datos o

muestreadores.

Épocas de

año.

Meses de

estudio.

Período

determinado

para la

recolección

de las

muestras.


9

CAPÍTULO II

2. Marco referencial

2.1. Antecedentes

Desde la década de los 70’s (1972 y 1977) comienza la polución atmosférica

constituyendo al problema capital de la humanidad, debido a que es un problema

que no se puede ponderar. Según la Ley 38/1972, de Protección del Ambiente,

la contaminación del aire es la presencia de cualquier materia o forma de

energía que atente gravemente al ser humano y a los recursos otorgados por la

naturaleza, (EMOV, 2014). Las actividades antropogénicas como el desarrollo

tecnológico, la industrialización, el transporte marítimo, el excesivo abuso de los

recursos naturales son los causantes a una degradación ambiental que

producirá un daño sustancial e irreversible del planeta, (Wark & Warner, 2014).

La contaminación de la atmosfera es el proceso de acumulación o concentración

de contaminantes que se encuentran presentes en el aire en un período

determinado como producto de actividades humanas o procesos naturales, que

ocasionan daños a la salud de los seres vivientes, asimismo de a diferentes

materiales. Por contraste, la definición de calidad del aire se refiere a las

condiciones de descargas de los contaminantes, lo que manifiesta que es un

indicador para detectar cuán contaminado se halla el aire y que tan dispuesto

es para ser respirado, (Hernández, Bohórquez, Pinzón, Guzmán, & Moreno,

2012).

Los países tanto como México y Chile han sido colaboradores para el

seguimiento de la pureza del aire, cuyo parámetro más monitoreado es el SO2.

Al contrario del CO y de los óxidos de nitrógeno que permanecen

10

aproximadamente 3 años en el ambiente, los óxidos de azufre tienen un período

de 6 a 13 días en la atmósfera que representan gases contaminantes

secundarios como el SO4H2 que quedan suspendidos en pequeñas partículas,

(Cerón, y otros, 2016). Es decir, el H2S es oxidado en la atmósfera a SO2 y el

total de SO2, se oxida a SO3, que reacciona con el agua en las nubes y forma

H2SO4. Este junto con los SO42- se van eliminando en el aire mediante la

precipitación o disposición seca, para producir lluvia ácida, (Quevedo, y otros,

2018). Existen diversos factores por lo que ocurre oxidaciones entre los cuales

tenemos a las emisiones en las chimeneas de los buques, los cuales no cumplen

con las correspondientes especificaciones del sistema de limpieza acorde al

país donde desembarquen, (Quevedo & Calderón, 2017).

En el año 1976, el Ecuador comienza a formar parte del programa denominado

“Red Panamericana de Muestreo Normalizado de la contaminación del Aire

(Red Panaire)” por la sugerencia de la OPS, que consistió en instalar una

infraestructura básica que permita la marcha de una red de estaciones para

inspeccionar las condiciones del aire en ciudades como Quito, Guayaquil y

Esmeraldas.

En el cantón Guayaquil a partir del año de 1976 se constituyó un sistema de tres

estaciones, situadas en los sectores norte, centro y sur del cantón, se

encontraba a cargo del Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias (IEOS) del

Ministerio de Salud Pública hasta finales del año 1990, teniendo una pausa en

el año de 1989 dentro de su manejo. En el sistema se ejecutaba el muestreo de

los señalizadores de la calidad de aire: Partículas Sedimentables (método

gravimétrico), Partículas Totales en Suspensión (método reflecto métrico), y

Anhídrido Sulfuroso (método acidimétrico). Posterior a 1990, la Red de

11

monitores no siguió en marcha por falta de ayuda económica y personal

capacitado para la reestructuración institucional del IEOS, (Alvarado, 2002).

En el transcurso de los 80’s – 90’s en la Ciudad de Guayaquil se ejecutaron

trabajos sobre la calidad del aire, englobando principalmente problemas en

específico de la contaminación del aire, perteneciendo a un total de valoraciones

de su calidad como cualitativas, y no cuantitativas, (MAE).

2.2. Marco Teórico

2.2.1. Principales ciudades afectadas por gases atmosféricos (SO2)

La formación de SO2 mediante la combustión de carburantes fósiles o derivados

del petróleo resulta ser la principal fuente de polución debido a que es emanado

a través de las chimeneas de los barcos, tubos de escape de los autos y el

sector industrial, (Schmalensee, Joskow, Ellerman, Montero, & Bailey, 2015).

Así, pequeñas cargas críticas de SO2 ocasionan el daño de la vegetación y

agravan las enfermedades respiratorias del hombre, (Spedding, 2000). Las

condiciones de los procesos de polución no afectan a un segmento de la

población, sino a toda la población que conforma el recinto de emisiones de SO2,

pero hay un grupo de la población más vulnerable conformado por la comunidad

perteneciente a la tercera edad, menores de edad y a las personas que ya

padecen de algún mal, puesto que son más indefensas y tienen mayor dificultad

para combatir los contaminantes que a medida que pasan los años se vuelven

más complejos. Otro grupo de la población que resulta ser más afectada por

esta contaminación es la que cuenta con menos recursos económicos ya que

12

este atribuye a que tengan un limitado acceso a los medicamentos y a los

programas de salud en general, (MAE, 2014).

2.2.2. Descripción del ión azufre.

El azufre es uno de los elementos químicos esenciales para los seres bióticos y

se encuentra en mayor cantidad en la corteza terrestre disponible ya sea en su

forma natural o en compuestos como sulfuros y sulfatos, (RAE). En su forma

natural el azufre es una miscelánea de cuatro isótopos 32S, 33S, 34S y 35S, con

porcentajes de disponibilidad del 95.1%, 0.74%, 4.2% y 0.016%,

respectivamente. Este elemento cuenta con etapas de oxidación que pasan

desde +6 hasta -2, siendo SO4-2 la etapa más oxidada y el más usado por las

plantas a través del suelo, (Benavides, 1990).

Tabla 3. Fases de oxidación del ión azufre.

Etapa de oxidación Compuesto principal Fórmula

+6 Sulfato SO4-2

+5 Ditionato S2O6-2

+4 Sulfito SO3-2

+3 Ditionito S2O4-2

+2 Tiosulfato S2O3-2

0 Azufre elemental S

-2 Sulfuro S+2 Fuente: (Benavides, 1990)

El ión azufre en la actualidad es considerado un macronutriente debido a que es

esencial para la mayoría de los organismos vivos como los animales y para la

nutrición de las plantas superiores (aquellas que poseen órganos diferenciados);

siendo un componente fundamental en la composición de proteínas por medio

13

de los aminoácidos L-metionina con un 21% de S y L-cistina con un 27% de S,

(Fernández, 2012).

2.2.3. Funcionalidad del ión azufre en el recurso suelo

La presencia del azufre en el recurso suelo se lo otorga a los sulfuros de metales

que contienen ciertas rocas (Fe, Zn, Cu), las cuales al pasar por un

procedimiento de meteorización son expulsados como sulfatos. Entre los

minerales fuente de este elemento se encuentran el yeso (CaSO4.2H2O), pirita

(FeS2), blenda (ZnS), anhidrita (CaSO4), galena (PbS), entre otros, (Ferraris,

Salvagiotti, & Prystupa, 2004).

La capacidad del azufre en la superficie también se encuentra en forma gaseosa

es decir a través de la atmósfera que fue producto de la actividad industrial y

vehicular al realizar la quema de combustible o volcánica que regresa con ayuda

de la lluvia en forma de SO2 a la corteza terrestre y este compuesto es absorbido

por las plantas en las hojas.

Figura 3. Transformaciones del azufre orgánico en el recurso suelo.

Fuente: (Colacelli, 2001)

14

2.2.4. Ciclo del azufre

El ciclo del azufre es considerado un ciclo biogeoquímico complejo debido a que

este elemento circula en la naturaleza en sus diferentes formas. Además,

presenta diversas etapas y transformaciones (o estados de oxidación) que

ocurren en el suelo, agua y atmósfera.

Figura 4. Descripción del ciclo del azufre.

Fuente: (Colacelli, 2001)

2.2.5. Lluvia ácida o AR

La lluvia acida o también conocida por sus siglas en ingles AR (Acid Rain) es

aquella que se genera como consecuencia a las emisiones de compuestos

como óxidos de nitrógeno y anhídrido sulfuroso que en conjunto con los ácidos

que forman van a las nubes gracias al proceso de solubilización, (Castro Guío

& García Ruiz, 2005).

15

Explicado de otro modo, ocurre también gracias la deposición húmeda es decir

cuando algunas sustancias principalmente los compuestos nitrogenados y

sulfurados tienen contacto con el agua dan origen a los ácidos nítricos y ácidos

sulfúricos, los cuales al ser ácidos fuertes disminuyen considerablemente el pH

de la lluvia a un valor por debajo de 5.6. A la lluvia que presenta la característica

mencionada se la conoce como lluvia ácida, (Bravo Álvarez, Soto Ayala, Sosa

Echeverría, & Sánchez Álvarez, 2018)

Las consecuencias que llega a ocasionar la lluvia ácida resultan ser letal en el

ecosistema acuático para especies como la trucha y salmón y otros animales

como las ranas causando el descenso de estas. En el ecosistema terrestre

genera daños severos en los bosques y cultivos. Investigaciones demuestran

que la lluvia ácida deteriora las plantas recién nacidas y el marchitamiento de

los árboles, (Granados Sánchez, López Ríos, & Hernández García, 2010a).

En recientes años se han realizado estudios donde indican que la lluvia ácida

ocasiona el desgaste de los materiales de construcción de los edificios y

monumentos especialmente que poseen mayor antigüedad. Entre los materiales

expuestos a daños se encuentran el cemento, acero, piedra caliza, pintura

siendo el primordial agente corrosivo el dióxido de azufre. El SO2 se incrustan

en las piedras calizas reaccionando con el carbonato de calcio componente con

el cual están formadas dando como resultado sulfato de calcio que se limpia

dócilmente con la lluvia, (Henry & Heinke, 1999).

2.3. Marco Contextual

En la actualidad son conocidos los problemas de contaminación ambiental, en

especial el del aire, que generan el aumento de peligros en la salud y el bienestar

16

de la sociedad. Se considera que todos esos problemas son consecuencia del

crecimiento urbano que se realiza de manera rápida y desordenada y de la

industrialización, los cuales en ocasiones no van acompañados de programas

para preservar el ambiente.

Las emisiones de SO2 causan daños severos a diferentes recursos y

ecosistemas. Estudios señalan que pueden causar deterioros en cadena, a

manera de ejemplo el contaminar un rio con dióxido de azufre el cual es hábitat

de miles de peces trucha. Al practicarse la pesca como fuente de ingreso en casi

todos los países Sudamericanos esta especie ya contaminada llega a ser

comercializada y enviada a hogares diversas familias para ser ingeridas. La

ingesta de esta especie infectada ocasiona en el ser humano enfermedades

respiratorias graves. Por último, se genera pérdidas económicas en ventas o por

demandas.

El cuantificar y evaluar las concentraciones de azufre emitidos a la atmósfera

producto de la actividad vehicular presente en las ciudades de Guayaquil y

Durán otorga múltiples beneficios definidos a continuación.

2.1. Impacto social

Se conoce que la contaminación atmosférica afecta en gran medida a todos los

elementos partícipes de un ecosistema; pero en mayor porcentaje a la salud del

ser humano atacando específicamente al sistema respiratorio.

Las sustancias contaminantes motivan a que ocurra un descenso en la función

pulmonar, un incremento de la reactividad en los bronquios, la contingencia que

se engrende una bronquitis obstructiva crónica, cáncer pulmonar, entre otros

impactos a la salud que pueden causar la muerte, (Oyarzún, 2010).

17

El tener un manejo de la calidad del aire, exactamente de las emisiones de SO2

producidas a la atmosfera permitirá que exista una reducción en la estadística

generada por la Organización Mundial de la Salud (OMS). En marzo de 2014 la

OMS alarmó que la contaminación atmosférica causaba 3.7 millones de decesos

prematuros a nivel mundial por año. (Gascon & Sunyer, 2015).

2.2. Impacto económico

En el ámbito económico el mayor beneficio lo obtendrían el sector industrial,

debido a que a nivel mundial existen normas y políticas que controlan las

emisiones de gases contaminantes a la atmosfera. Estas contienen límites

permisibles es decir el nivel máximo de emisión de estos contaminantes por

parte de las plantas de fuerza motriz y los vehículos de motor.

Si se exceden del valor establecido en las normas, recibirán como consecuencia

multas significativas. Por esta razón es preferible emplear dinero hacia

parámetros decretados los cuales generan beneficios prolongados, a pagar

cuantiosas sanciones y además de tener la responsabilidad de indemnizar la

contaminación efectuada implicando esto otro gasto.

El preservar el entorno de contaminantes atmosféricos significa además un

beneficio para el Estado, debido a que si regula el control de emisiones a nivel

vehicular e industrial (que son las más grandes fuentes de contaminantes

atmosféricos) se ahorrarían recursos económicos al reparar los daños causados

por terceros y dichos recursos se podrán destinar a otras necesidades que

posea el país, (Llanes Cedeño, Rocha-Hoyos, Peralta Zurita, & Leguísamo Milla,

2018).

18

2.3. Impacto ambiental

Son muchos los beneficios ambientales que se obtienen al tener un control de

estos gases contaminantes, entre los que se puede mencionar que se reducirán

la generación de la lluvia acida, la cual es causante de varios daños a los

ecosistemas acuáticos y terrestre.

Se reduciría la muerte de cientos de árboles, peces, anfibios e incluso animales

que beben agua de los ríos contaminados con ácidos que son desprendidos de

la lluvia ácida como el ácido sulfúrico y nítrico.

Además, este control de SO2 ayuda a que las plantas puedan realizar

perfectamente su proceso de fotosíntesis e impedir que se modifique la actividad

y transformación de varias enzimas, lípidos, carbohidratos y proteínas,

(Granados Sánchez, López Ríos, & Hernández García, 2010b).

Limitando la presencia de elementos contaminantes se mejoraría la calidad del

aire, el medio ambiente y se permitiría generar el desarrollo sostenible que son

los objetivos planteados por la ONU (Organización de las Naciones Unidas) en

su Agenda local 21, (Lacasaña-Navarro, Aguilar-Garduño, & Romieu, 1999).

2.4. Marco Conceptual

2.4.1. Dióxido de azufre

El dióxido de azufre es considerado un contaminante atmosférico que se halla

en forma de gas incoloro y es reconocido porque presenta un olor irritante y

abrasivo. Al combinarse con otros elementos forman una diversidad de

compuestos de azufre tales como ácido sulfuroso (H2SO3), ácido

sulfúrico(H2SO4), y trióxido de azufre (SO3), (Aránguez et al., 1999).

19

2.4.2. Contaminación atmosférica

La existencia de componentes contaminantes en el aire capaces de variar o

modificar la composición de este recurso afectando en cualquier porcentaje a

los elementos participes del ecosistema tales como personas, animales y

plantas, se conoce como contaminación atmosférica, (Oyarzún, 2010).

2.4.3. Contaminantes atmosféricos

Se denomina contaminante atmosférico a la materia dispersa en el aire que

causa un daño leve o grave en la atmósfera. Los contaminantes atmosféricos

son catalogados de acuerdo a su forma física en gases y aerosoles; y de

acuerdo a su origen clasificándose en dos grandes grupos, contaminantes

primarios y secundarios, (Aránguez et al., 1999).

2.4.4. Contaminantes primarios

Los contaminantes primarios son aquellos que se emiten directamente a la

atmósfera por una fuente fija como ejemplo de este tipo de contaminantes se

encuentran los hidrocarburos, monóxido de carbono, óxidos de azufre entre

otros, (Moreno, Francisco, & Toste, 2005).

2.4.5. Contaminantes secundarios.

Los contaminantes secundarios son sustancias que resultan como producto de

reacciones o transformaciones químicas que suelen ocurrir en los

contaminantes primarios en el seno de la atmósfera, (Rivera Poma, 2012).

2.4.6. Material particulado

Conocidas también por las siglas PM o como partículas respirables. El PM es

una miscelánea de partículas líquidas y sólidas diminutas consideradas como

20

primarias debido a que son expendidas directamente en la atmósfera producto

de una improductiva combustión de los combustibles fósiles, (Suárez & Pérez,

n.d.).

Debido a que el material particulado en el aire se presenta de diferentes formas,

composición y tamaño la OMS estableció una clasificación tomando como

parámetro principal su diámetro aerodinámico, (Fracción & Pm, 2012).

Distribuyéndose de la siguiente manera: partículas gruesas denominadas PM10

con un tamaño menor o igual a 10 µm y partículas finas o PM2.5 con un tamaño

menor o igual a 2.5 µm.

2.4.7. Muestreo Pasivo

Es un método por el cual se puede obtener porcentajes de contaminación

superficiales que son de gran importancia para estudiar y cuantificar el cambio

espacial de la polución en el aire, (Hernández & Bonito, 1999).

2.4.8. Cargas criticas

Las cargas críticas se definen como la proporción de uno o más contaminantes

atmosféricos que están exhibidos en un ecosistema sin provocar daños

perjudiciales sobre sus elementos, (Huelva, 1999).

2.4.9. Niveles críticos

Los niveles críticos se denominan a la cantidad de contaminantes atmosféricos

las cuales estando expuestas en un ecosistema pueden provocar efectos

perjudiciales sobre sus elementos ya sean personas, plantas y animales,

(Aguillaume, 2016).

21

2.4.10. Polución

Se entiende por polución al proceso de contaminación del medio ambiente,

principalmente a los recursos naturales agua y aire, (RAE). Una categoría de

polución que se ha ido incrementando con el pasar de los años es la aérea,

resultando desde la presencia del homo sapiens en el planeta Tierra. El

descubrimiento y utilización del fuego, y la revolución industrial están

considerados como eventos pioneros de la polución atmosférica, (Ferrís i

Tortajada et al., 2001).

2.4.11. Deposición atmosférica

Se nombra deposición atmosférica al procedimiento que tienen las sustancias

contaminantes originarios de la atmósfera son trasladados a la cabida de la

Tierra. Existen de dos tipos: deposición húmeda y deposición seca, (Camarero

& Aniz, 2010).

2.4.12. Deposición seca

Sucede en el momento que los contaminantes atmosféricos se acumulan en el

suelo con ayuda del viento o por acción de la gravedad en forma de polvo,

(Espinosa-Martínez, Custodio, & Loaso-Vierbücher, 2015).

2.4.13. Deposición húmeda

Ocurre cuando los contaminantes atmosféricos se depositan en la superficie

de la tierra por la ayuda de precipitaciones o nieve, (Espinosa-Martínez et al.,

2015).

22

2.1. Marco Legal

2.5.1. Constitución de la República del Ecuador.

En la Constitución de la República del Ecuador con su Registro Oficial # 449,

efectuada el 20 de octubre de 2008, y el cual recibió una actualización que se

realizó el 01 de agosto de 2018, menciona en su artículo 14 que todos los seres

humanos tenemos el derecho de vivir en un ecosistema sano y equilibrado,

garantizándose así el sumak kawsay. (Asamblea Nacional del Ecuador, 2008)

En el capítulo segundo de la Constitución de la República del Ecuador

denominado “Biodiversidad y Recursos Naturales”; primera sección, en sus

artículos desde el 395 hasta el 399 se declara que el cuidado del ambiente, la

preservación de los ecosistemas, y el cuidado de la biodiversidad es del interés

de todos. Decretándose que, en caso de ocurrir daños ambientales, el Estado

tiene todo el poder para tomar acciones legales y sancionar a los causantes de

la actividad que provocó el daño, (Asamblea Nacional del Ecuador, 2008).

2.5.2. OPS/OMS (Organización Panamericana de la salud/Organización Mundial de la Salud).

La OMS elaboró un manual denominado “Guías de la calidad del aire

perteneciente al material particulado, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el

dióxido de azufre” en su reunión anual que se realizó en Bonn del 18 al 20 de

octubre de 2005, que se trata de una actualización más profunda de su anterior

publicación “Guía de la calidad del aire”. (OMS, 2005)

El folleto de la Organización Mundial de la Salud presenta dos clasificaciones

referentes al período o tiempo de contacto que tienen los seres humanos con el

SO2, los cuales se los mencionara a continuación:

23

Exposiciones de corta duración, determinado en un tiempo no mayor e igual a

diez minutos, se sugiere que esta no debe exceder una concentración de

500 𝜇𝜇𝜇𝜇/𝑚𝑚3. Mientras que para las exposiciones prolongadas es decir aquellas

que superan las 24 horas la OMS sugiere un valor prudente de 20 𝜇𝜇𝜇𝜇/𝑚𝑚3, (OMS,

2005).

2.5.3. Texto Unificado de Legislación Secundaria de Medio Ambiente.

En el Texto Unificado de Legislación Secundaria del Medio Ambiente, registrado

en el Decreto Ejecutivo # 3516 cuyo Registro Oficial fue realizado el 31 de marzo

de 2003 y efectuándose su última modificación el 23 de noviembre de 2018,

decreta en el Anexo 4 del Libro VI las concentraciones máximas permisibles de

dióxido de azufre en el aire.

Así, se define que en un periodo de 24 horas la concentración de SO2 en el aire

no deberá sobrepasar los 125 𝜇𝜇𝜇𝜇/𝑚𝑚3, y para un tiempo de diez minutos no se

exceda los 500 𝜇𝜇𝜇𝜇/𝑚𝑚3. Lo que concluye que en un año la concentración de SO2

no deberá ser mayor a 60 𝜇𝜇𝜇𝜇/𝑚𝑚3,(MAE & Bejarano, 2003)

24

CAPITULO III

3. Marco metodológico

3.1. Metodología de la investigación

3.1.1. Método inductivo

El presente proyecto se realizará utilizando el método inductivo; ya que este

indica que se inicia de lo particular a lo general; en este caso se inicia con algo

particular que es el desentendimiento de las valoraciones de azufre en áreas

específicas de la ciudad de Guayaquil y Durán para llegar a algo general que

conlleva a la contaminación por emisiones de cargas de Dióxido de azufre al

ecosistema.

3.1.2. Método cuantitativo no paramétrico

Otro de los métodos a emplearse es el cuantitativo no paramétrico porque se

trabaja por factores o bloques que son categorizados al momento de aplicar

métodos estadísticos como el test de Shapiro-Wilk para determinar la

normalidad de datos y el test Kruskal-Wallis para tratar los datos a partir de las

medianas.

Además de hacer uso del valor p el cual indica la probabilidad de que se cumpla

o no la hipótesis nula establecida en el estudio, contrarrestando a la hipótesis

alternativa. Si el valor p obtenido es menor a 0.05 se rechaza parcialmente la

hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna; mientras que para un valor p

mayor a 0.05 se entiende que la hipótesis nula es verdadera. Este método es

útil para determinar cuan fiable es la realidad propuesta. (Arias, 2017)

25

3.2. Tipo de investigación

3.2.1. Investigación aplicada

El presente proyecto de indagación es considerado una investigación aplicada,

descriptiva, de análisis y estadística, facilitando el estudio de las muestras

tomadas en el laboratorio por distintos procesos, los cuales requieren

previamente una recolección de datos y posterior análisis con métodos

estadísticos para su mayor entendimiento de los resultados.

Se implementa la norma mexicana NMX-AA-074-SCFI-2014, que consiste en

establecer el método turbidímetro para cuantificar el ión sulfato en aguas

residuales, aguas naturales y residuales tratadas. Este método es atribuible en

el intervalo de concentraciones de 1 mg/L a 40 mg/L de SO42, (Secretaría de

Economía, 2015).

3.3. Diseño de la investigación

El trabajo de titulación “Valorización de cargas críticas de azufre en depósitos

atmosféricos por métodos de turbidimetría en las ciudades de Guayaquil y

Durán” elaborado por Calle Doménica y Montaño Gissell facilitó la información

obtenida durante el período mayo – octubre 2018 de los flujos de azufre, el cual

a su vez forma parte del proyecto FCI0018, (2016). ‘‘Relación de las

características morfológicas de manglares con el Dióxido de azufre en la

principal zona portuaria de Guayaquil provincia de Guayas-Ecuador’’

3.3.1. Unidad de análisis

La unidad de análisis son los muestreadores pasivos que fueron ubicados en 16

sitios diferentes entre los cantones de Guayaquil y Durán. Se enumeró cada uno

26

de los sitios para identificarlos tanto en las salidas de campo como en la

recolecta de los mismos para su respectivo análisis en el laboratorio (Tabla 1).

Tabla 4. Lugares de estudio en las ciudades de Guayaquil y Durán.


Ítems Sitios Uso de suelo Cantón Parroquia Sector Tiempo

(meses)

01 Trinitaria Naviero Guayaquil Ximena Suroeste 7

02 Acacias Vehicular Guayaquil Ximena Sur 7

03 Puerto de Guayaquil Naviero Guayaquil Ximena Sureste 7

04 COGUAR Naviero Guayaquil Ximena Sureste 7

05 Floresta 3 Vehicular Guayaquil Ximena Sureste 7

06 Isla Santay Naviero Durán Eloy

Alfaro Norte 7

07 Primavera 1 Vehicular Durán Eloy

Alfaro Norte 7

08 El Recreo Vehicular Durán El Recreo Sur 7

09 San Eduardo Vehicular Guayaquil Tarqui Suroeste 7

10 Parque Forestal Vehicular Guayaquil Ximena Sur 7

11 Instituto de

Investigaciones (UG)

Vehicular Guayaquil Tarqui Noroeste 7

12 Terranostra Vehicular Guayaquil Chongón Oeste 7

13 Terminal Tres Bocas

Vehicular/ Industrial Guayaquil Tarqui Sur 7

14 Puerto Hondo Vehicular/ Naviero Guayaquil Chongón Oeste 7

15 Entrada Chongón Vehicular Guayaquil Chongón Oeste 7

16 Colegio Cenest Harvard Vehicular Guayaquil Chongón Oeste 7

27

3.3.2. Categorización de sitios

El área de estudio tiene una superficie de 18.282 ha aproximadamente (Imagen

1) que comprenden los 16 sitios de muestreo vinculados entre sí en la ciudad

de Guayaquil y Durán, (Calle & Montaño, 2019).

Para la realización del estudio se definió que el área a estudiar debe cumplir con

parámetros debidos, se escogió sitios específicos de las ciudades, donde exista

un mayor flujo vehicular, industrial y naviero.

Los datos tratados de los sitios muestreados partieron a través de una definición

de datos no paramétricos que nos ayudaron a obtener los resultados en una

distribución libre sobre los sitios que se extrajeron las muestras.

Figura 5. Sitios de estudio. Fuente: Proyecto FCI0018 (2016).

3.3.3. Indicadores medibles

Tabla 5. Unidad de análisis de los sitios. Unidad

de análisis

Categorización # muestras

Totales de

muestras Estacionalidad Tiempo

Trampas de

throughfall 16 sitios 16 96 Seca

lluviosa

Nov-Dic 2018;

En-Abr 2019


28

Tabla 6. Acondicionamiento de las muestras.

# muestras Lavado Extracción del ión

azufre UV

16 Agua destilada

y Cloruro de potasio

Solución madre 420 nm


3.3.4. Fórmulas para emplearse

Concentración de masa de SO4 -2

Para realizar el cálculo de la concentración del ión sulfato se requiere construir

previamente una curva de calibración empleando una solución madre de SO4 -2

y diferentes disoluciones de calibración que están en el intervalo de

concentración de 0 a 10mg/l de SO4 -2.

Se recomienda emplear un mínimo de cinco puntos exceptuando al blanco para

la elaboración de la curva. Una vez obtenida la curva se procede a utilizar la

ecuación para conocer la concentración de masa de SO4 -2, mencionada a

continuación:

y(SO4−2) = [α(λ) − a]/b

Fuente: (Secretaría de Economía, 2015)

Donde:

𝑏𝑏: corresponde al valor de la pendiente dada en la curva de calibración.

𝑎𝑎: es la ordenada al origen.

𝛼𝛼(𝜆𝜆): pertenece a la absorbancia del ión sulfato (SO4 -2.) a la longitud de

onda 𝜆𝜆

29

𝑦𝑦(𝑆𝑆𝑂𝑂4−2): es la concentración de masa del ión sulfato la cual esta

expresada como mg/L de SO4 -2.

Flujos de depósito atmosférico de azufre.

Para evaluar los flujos de depósito atmosférico de S es necesario obtener datos

previos, como el área superficial del embudo, la alícuota utilizada y la

concentración másica de sulfato.

Fórmula para el cálculo del área superficial

á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 = 𝜋𝜋 ∗ 𝑟𝑟2 ∗ �1 ∙ 10−8ℎ𝑎𝑎𝑐𝑐𝑚𝑚2�


Donde: 𝜋𝜋 es una constante cuyo valor representa 3.1416 y 𝑟𝑟 es el radio

superficial del embudo en cm.

Fórmula para el cálculo de la concentración másica en kg

𝐶𝐶 = 𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆4−2 ∗ 𝐴𝐴 ∗ �1 ∙ 10−6𝑘𝑘𝜇𝜇𝑚𝑚𝜇𝜇

�


Donde: 𝐶𝐶𝑆𝑆𝑆𝑆4−2 es la concentración másica de sulfato en mg/l, 𝐴𝐴 representa la

alícuota utilizada cuyo valor permanecerá constante siendo de 0.1 l

Hallados los datos mencionados anteriormente, se puede proceder al cálculo

de los flujos de depósito atmosférico de azufre para cada sitio de estudio,

empleando la siguiente fórmula.

30

𝐹𝐹𝑎𝑎𝑎𝑎 =𝐶𝐶

á𝑟𝑟𝑟𝑟𝑎𝑎 ∗ 𝑃𝑃


Donde: 𝐹𝐹𝑎𝑎𝑎𝑎 es el flujo de deposito atmosférico expresado en Kg/Ha Año, 𝐶𝐶

son las concentraciones másicas de azufre, y el área pertenece al área

externa del embudo en centímetros (cm) y 𝑃𝑃 es el periodo de exposición o el

tiempo que permanecen las trampas en el sitio de estudio expresados en

años.

3.3.5. Metodología de muestreo

La deposición atmosférica de S se determinó a partir de los 16 muestreadores

pasivos colocados en áreas específicas de la ciudad de Guayaquil y Durán,

teniendo en cuenta el método reportado en el trabajo por(O. Quevedo et al.,

2018). Los colectores pasivos se constituyen por medio de un embudo

conectado a una columna que contiene la resina de intercambio iónico (IER)

unido a un tubo PVC y en la abertura del embudo se coloca un tamiz de malla

fina para impedir que entren impurezas como hojas, insectos, entre otros.

Durante el período de colecta de muestra se añaden 30 g de resina IER a los

tubos PVC, se introduce lana de vidrio tanto en la parte inferior y superior del

tubo brindando soporte a la resina y la que hace las veces de filtro,

respectivamente. La columna cuenta con una válvula PVC estándar que se deja

abierta para dar paso al agua lluvia cuando está en campo y se la cierra cuando

se transporta al laboratorio.

31

Figura 6. Muestreadores armados. Fuente: Elaboración propia.

3.3.6. Metodología de extracción

Pasado un período de 20-30 días se procede a la colecta de las muestras y

posterior extracción de la resina, para lo cual se necesita un tubo de PVC extra

para el lavado, el tubo tiene aproximadamente 30 cm de largo y 2 cm de

diámetro que contiene la resina y evitar derrames de la solución extractante, se

usa teflón para un mejor ajuste.

Previo a conectar el tubo de lavado, se verifica que el agujero de drenaje se

encuentre libre de impurezas y se desecha la lana de vidrio superior. Los tubos

se colocan de manera vertical sosteniéndolos con cinchos y alambres a un

soporte universal, y debajo de cada tubo de resina se coloca un vaso precipitado

de 500ml. Luego, se procede a verter 100 ml de agua destilada dentro del tubo

y se deja reposar durante 20 minutos. Se abre levemente la válvula de tal modo

que el goteo sea de 2 gotas por segundo. Se deja que gotee continuamente la

columna durante 10 minutos para que se complete el drenaje y se desecha el

agua.

Se asegura que la válvula este nuevamente cerrada para verter los 100ml de la

solución de KCl 2N (149.1 g aforados en 1 L) en el tubo de resina por 20 minutos.

32

Nuevamente se abre levemente la válvula para que el goteo sea de 2 gotas por

segundo en un tiempo de 10 minutos. Se abre completamente la válvula para

que descienda la solución restante de la columna. Los extractos se almacenan

en frascos de polietileno y refrigeran hasta ser analizados.

Figura 7. Lavado de muestreadores en Laboratorio de la UG.

Fuente: Elaboración propia

3.3.7. Proceso para la determinación de azufre en muestras de depósito atmosférico: NMX-AA-074-SCFI-2014.

Equipos y materiales

Agitador magnético de velocidad de agitación constante.

Espectrofotómetro, equipado con celdas de 1cm o mayor de paso óptico

de luz.

Balanza analítica con exactitud de 0,1mg.

Cronómetro.

Cucharilla medidora.

Reactivos

Reactivo Acondicionador.

Cloruro de bario en cristales.

Solución estándar de sulfato.

33

Se prepara el reactivo acondicionador en un matraz aforado de 1000ml: se

vierten 100 ml de agua destilada y 75 g de cloruro de sodio. Se agita

magnéticamente hasta que la solución este cristalina. Posteriormente, se vierte

30 ml de ácido clorhídrico concentrado y 100 ml de alcohol etílico o isopropílico

al 95% y se procede a agitar. Se mezcla 50 ml de glicerol a la solución agitándola

constantemente hasta que tenga una apariencia cristalina.

En un vaso precipitado de 100 ml se vierte la solución extraída del tubo de

resina, se añade 2 ml de la solución acondicionadora y se mezcla con el agitador

magnético. Se coloca una pequeña pizca en una cucharilla de los cristales de

cloruro de bario y se añade a la solución. La agitación y reacción debe tomarse

en 1 minuto. Posteriormente, se vierte una parte de la solución en la celda de

absorción del fotómetro y se procede a medir la turbiedad (absorbancia) en

rangos de 30 segundos durante 4 minutos. La longitud de la onda se utiliza a

420 nm.

Figura 8. Preparación de solución madre en laboratorio del INSPI.


34

3.3.3.1. Curva de Calibración

Preparación de la solución estándar de sulfato

Para preparar la solución estándar de concentración masa de ion sulfato de

𝑦𝑦(SO4−2) = 100 mg/l de SO4

−2 (STOCK MADRE), se pesa 147,9 mg de sulfato de

sodio anhidro y se lo agrega en un matraz aforado de 1000 ml y luego se añade

agua destilada hasta enrazar.

Preparación de los puntos de la curva

Para la curva de calibración se preparan disoluciones de calibración en

intervalos de concentración de 0 a 10mg/l de SO4−2. Se constituye la curva de

calibración tomando un mínimo de 5 puntos incluyendo el blanco del reactivo.

- A partir de STOCK MADRE se toma 10 ml de la mezcla y se afora a 1000

ml para obtener un estándar de 10 mg/l.









Los estándares para la calibración fueron de 10 mg/l, 7 mg/l, 5 mg/l, 3 mg/l y

1 mg/l.

35

Gráfico 1. Curva de calibración estándar

Fuente: Proyecto FCI0018 (2016).

y = 0.0005x + 0.0004R² = 0.9813

0

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0 2 4 6 8 10 12

Corr

idas

pre

limin

ares

Concentraciones (mg/l)

Curva de calibración Standard

36

CAPÍTULO IV

4. Resultados y Discusión

4.1. Datos de azufre período noviembre 2018 – abril 2019

A continuación, se muestran los datos obtenidos de azufre en el

espectrofotómetro de luz visible facilitado por el Instituto Nacional de

Investigación en Salud Pública (INSPI), para los meses de noviembre 2018

hasta abril 2019.

Tabla 7. Datos en crudo de azufre analizados durante el período de estudio

Absorbancia.

Sitio Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril

Trinitaria 0.015 0.015 0.014 0.005 0.016 0.011

Acacias 0.027 0.027 0.010 0.029 0.014 0.026

Puerto de Guayaquil 0.016 0.016 0.010 0.013 0.023 0.020

COGUAR 0.021 0.021 0.016 0.052 0.006 0.014

Floresta 3 0.013 0.013 0.011 0.011 0.008 0.016

Isla Santay (Durán) 0.011 0.011 0.007 0.091 0.005 0.005

Primavera 1 0.027 0.027 0.010 0.006 0.007 0.006

El Recreo 0.011 0.011 0.009 0.011 0.020 0.014

San Eduardo 0.014 0.014 0.008 0.042 0.015 0.012

Parque Forestal 0.021 0.021 0.012 0.009 0.014 0.005

Instituto de Investigaciones (UG) 0.020 0.020 0.007 0.011 0.005 0.023

Terranostra 0.010 0.010 0.007 0.004 0.005 0.009

Terminal Tres Bocas 0.013 0.013 0.014 0.011 0.005 0.017

Puerto Hondo 0.010 0.010 0.015 0.008 0.002 0.017

Entrada Chongón 0.006 0.006 0.016 0.009 0.011 0.012

Colegio Cenest Harvard 0.008 0.008 0.017 0.012 0.007 0.003

Fuente: Elaboración propia. Supervisado por el Dr. Eduardo Antonio Sandoval Villamar, responsable del centro de referencia nacional, INSPI.

37

4.2. Flujos de azufre período noviembre 2018 – abril 2019

Tabla 8. Flujos de S en kg ha-1 año-1 obtenidos en los sitios de muestreo

Sitio Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril

Trinitaria 4.28 4.28 3.98 1.35 4.57 3.10

Acacias 7.79 7.79 2.81 8.38 3.98 7.50

Puerto de Guayaquil 4.57 4.57 2.81 3.69 6.62 5.74

COGUAR 6.03 6.03 4.57 15.11 1.64 3.98

Floresta 3 3.69 3.69 3.10 3.10 2.23 4.57

Isla Santay (Durán) 3.10 3.10 1.93 26.53 1.35 1.35

Primavera 1 7.79 7.79 2.81 1.64 1.93 1.64

El Recreo 3.10 3.10 2.52 3.10 5.74 3.98

San Eduardo 3.98 3.98 2.23 12.18 4.28 3.40

Parque Forestal 6.03 6.03 3.40 2.52 6.03 9.84

Instituto de Investigaciones (UG) 5.74 5.74 1.93 3.10 3.10 6.62

Terranostra 2.81 2.81 1.93 1.05 1.35 2.52

Terminal Tres Bocas 3.69 3.69 3.98 3.10 1.35 4.86

Puerto Hondo 2.81 2.81 4.28 2.23 0.47 4.86

Entrada Chongón 1.64 1.64 4.57 2.52 3.10 3.40

Colegio Cenest Harvard 2.23 2.23 4.86 3.40 1.93 0.76


4.3. Flujos totales de azufre anual.

Se realizó la toma de los flujos de azufre a partir del mes de noviembre 2018

hasta el mes de abril 2019, los flujos correspondientes a las fechas de mayo

hasta octubre del 2018 fueron tomados del trabajo de titulación “Valorización de

cargas críticas de azufre en depósitos atmosféricos por métodos de turbidimetría

en las ciudades de Guayaquil y Durán” cuyos autores son las ingenieras Calle

Doménica y Montaño Gisell, quienes además participaron del proyecto FCI

0018.

38

Tabla 9. Flujos de S en kg ha-1 año-1 obtenidos en los sitios de muestreo mayo 2018 - abril 2019 Sitio Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril

Trinitaria 0.37 2.01 3.42 3.42 4.83 6.93 4.28 4.28 3.98 1.35 4.57 3.10

Acacias 1.08 1.31 2.25 2.72 5.53 6.23 7.79 7.79 2.81 8.38 3.98 7.50

Puerto de Guayaquil 6.23 2.25 17.01 2.01 6.70 7.87 4.57 4.57 2.81 3.69 6.62 5.74

COGUAR 1.78 0.37 4.36 2.25 5.53 6.23 6.03 6.03 4.57 15.11 1.64 3.98

Floresta 3 1.31 1.55 11.62 4.83 5.76 6.47 3.69 3.69 3.10 3.10 2.23 4.57

Isla Santay (Durán) 1.78 0.61 3.65 9.04 3.65 7.64 3.10 3.10 1.93 26.53 1.35 1.35

Primavera 1 5.29 4.59 1.78 6.23 2.95 2.95 7.79 7.79 2.81 1.64 1.93 1.64

El Recreo 0.61 1.31 4.12 2.72 3.89 4.36 3.10 3.10 2.52 3.10 5.74 3.98

San Eduardo 0.37 2.72 2.72 3.42 3.42 3.42 3.98 3.98 2.23 12.18 4.28 3.40

Parque Forestal 1.78 2.01 2.25 5.53 5.53 6.70 6.03 6.03 3.40 2.52 6.03 9.84

Instituto de Investigaciones (UG) 0.84 1.08 3.89 3.89 2.48 2.48 5.74 5.74 1.93 3.10 3.10 6.62

Terranostra 4.12 1.31 3.65 1.78 2.95 2.25 2.81 2.81 1.93 1.05 1.35 2.52

Terminal Tres Bocas 3.65 2.48 5.29 3.65 3.19 3.89 3.69 3.69 3.98 3.10 1.35 4.86

Puerto Hondo 2.25 0.84 1.08 2.48 2.25 2.72 2.81 2.81 4.28 2.23 0.47 4.86

Entrada Chongón 0.37 0.61 1.08 3.19 3.65 4.12 1.64 1.64 4.57 2.52 3.10 3.40

Colegio Cenest Harvard 2.48 1.08 1.78 2.95 3.19 3.42 2.23 2.23 4.86 3.40 1.93 0.76 Fuente: Adaptado de: Calle y Montaño (2019), datos de FCI0018 (abril 2018 – mayo 2019).

39

4.4. Análisis e interpretación

4.1.1. Probabilidad normal.

A partir del gráfico de probabilidad normal (Gráfico 2.) generado en el programa

Statgraphics Centurion XVIII para los 16 sitios de estudio, se puede observar que

los datos son no paramétricos, debido a que los valores estadísticos indican que

se encuentran fuera del rango -2 a +2, presentando desviaciones significativas

de la normalidad.

Obteniendo como resultado, en este suceso, una distorsión del sesgo

estandarizado, es decir, los datos no se ubican en los intervalos procedentes

para una distribución normal.

Gráfico 2. Probabilidad normal de datos no paramétricos.


Kg de azufre ha-1 año-1

0 5 10 15 20 25 300.1

1

5

20

50

80

95

99

99,9

Po

rcen

taje

40

4.1.2. Caracterización de sitios de estudio por influencia antrópica.

En las zonas de estudio ubicadas en la ciudad de Guayaquil y Durán se pueden

identificar que los problemas asociados a la contaminación atmosférica por

emisión de SO2 dependen de la influencia antrópica hallada en tres factores

como lo son el vehicular, naviero e industrial.

El Anuario de Estadísticas de Transporte realizado y socializado por el INEC

(Instituto Nacional de Estadísticas y Censos) menciona en su último informe que

actualmente en el Ecuador se ha desarrollado un crecimiento exponencial de

vehículos matriculados a través del tiempo, existiendo un total de 2267.344

automotores registrados, además se indica que en la provincia del Guayas

existen un total de 576.928 autos matriculados, de los cuales 484.049 unidades

pertenecen a la ciudad de Guayaquil, (INEC, 2018).

En Guayaquil funcionan alrededor de 17 puertos privados, y solo siete

pertenecen al gremio de la “Asociación de Terminales Portuarios Privados del

Ecuador (ASOTEP)”, los cuales son: Terminal Portuario de Guayaquil (TPG) e

Inarpi, Fertisa, Trinipuerto, Bananapuerto y Naportec, QC Terminales del

Ecuador, Ecuagran, Storeocean y Terminal Portuario Internacional Puerto

Hondo.

La Autoridad Portuaria de Guayaquil (APG) indica en sus estadísticos que en lo

que transcurre del año 2019 hasta el mes de marzo, ingresaron 213 buques en

los muelles APG, 292 en muelles privados, 2 en Fondeaderos y 221 buques de

Cabotaje dando un total de 728 buques arribados hasta el momento en los

41

puertos de Guayaquil, comparado con los buques ingresados hasta marzo del

2018 existe un incremento de 49 unidades, (Trujillo, 2017).

En cuanto a la influencia industrial en la provincia del Guayas se encuentran

registradas 29.569 empresas, aparte de Guayaquil; Durán, Samborondón y

Daule son los cantones donde existe el mayor desarrollo industrial, con una

cantidad de 667, 300 y 332 empresas respectivamente, (Telégrafo, 2018).

De acuerdo con la Superintendencia de compañías en el Guayas predominan

cinco actividades industriales las cuales son: Elaboración de productos

alimenticios, reparación e instalación de equipos y maquinarias, elaboración de

compuestos y productos químicos, fabricación de caucho y plástico y por último

la impresión y posterior reproducción de grabaciones.

Figura 9. Industrias ubicadas en Vía a la Costa.

Fuente: Google Maps. Elaboración propia.

Cerca de los sitios de estudio específicamente aquellos que se encuentran en

Vía a la Costa de la ciudad de Guayaquil existen industrias que se dedican a la

42

producción de cemento como es el caso de Holcim Ecuador S.A, industrias

camaroneras con Empagran S.A, industrias dedicadas a la elaboración de

plástico entre otros (Figura 9), y que dentro de sus procesos hacen uso de

combustibles que al reaccionar emiten SO2 y otros componentes a la atmosfera.

Tabla 10. Identificación de sitios de estudio por influencia antrópica

Sitio Urbano Industrial Naviero

Trinitaria

x

Acacias x

Puerto de Guayaquil x

COGUAR x

Floresta 3 x

Isla Santay (Durán) x

Primavera 1 x

El Recreo x

San Eduardo x

Parque Forestal x

Instituto de Investigaciones (UG) x

Terranostra x

Terminal Tres Bocas

x

Puerto Hondo

x

Entrada Chongón x

Colegio Cenest Harvard x x


En la Tabla 10 se presenta la caracterización de los sitios de estudio por actividad

antrópica agrupándolos en naviero, industrial, urbano o vehicular realizándoles

un gráfico de distribución para observar cual es el sitio más afectado por cada

43

influencia mencionada. A continuación, se muestran los siguientes gráficos de

flujo de azufre (S) vs sitio afectado utilizando el promedio de las medias:

Gráfico 3. Influencia de la actividad naviera en los flujos de S.


Se observa en el gráfico 3 los sitios de estudio en APG, COGUAR e ISLA

SANTAY que presentan una alta actividad naviera, siendo el valor más alto de

5,84 kg de S ha-1 año-1 en APG, lo cual el azufre (S) se almaceno en mayor

escala en los muestreadores pasivos notando que es el sitio con mayor

afectación para los trabajadores y transeúntes que acuden a este sitio.

Gráfico 4. Influencia de la actividad industrial en los flujos de S.


4.40

4.60

4.80

5.00

5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

APG COGUAR ISLA SANTAY

FLU

JO D

E S

(Kg/

Ha·A

ño)

NAVIERO

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

TRINITARIA TRES BOCAS PUERTO HONDO CENEST HARVARD

FLU

JO D

E S

(Kg/

Ha·A

ño)

INDUSTRIAL

44

Se observa en el gráfico 4 los sitios de estudio afectados por las industrias que

se encuentran cerca de dichos lugares. Se puede apreciar que los sitios de

Trinitaria y Tres bocas tienen valores similares siendo estos 3,55 y 3,57 kg de S

ha-1 año-1 respectivamente. Así mismo con los valores estimados de 2,42 y 2,53

correspondientes al Puerto Hondo y el colegio Cenest Harvard.

Al ser trinitaria y el terminal tres bocas considerados puertos también influye el

transito naviero en dichos lugares, aumentando la probabilidad de que se genere

más azufre a la atmosfera no solo por los buques sino también por los vehículos

de transporte de carga y maquinaria.

Gráfico 5. Influencia de la actividad urbano-vehicular en los flujos de S.


El gráfico 5 muestra cómo influye la actividad urbano – vehicular en diez sitios

de estudios, dentro de los cuales se puede observar que en el PARQUE

FORESTAL y ACACIAS existe la mayor concentración de azufre (S) 4.80 y 4.84

kg de S ha-1 año-1 respectivamente, lo curioso es que los sitios anteriormente

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

ACAC

IAS

FLO

REST

A 3

PRIM

AVER

A 1

EL R

ECRE

O

SAN

EDU

ARDO

PARQ

UE

FORE

STAL

INST

ITU

TO U

G

TERR

ANO

STRA

CHO

NGÓ

N

CEN

EST

HARV

ARD

FLU

JO D

E S

(Kg/

Ha·A

ño)

URBANO

45

mencionados se encuentran muy cercanos, teniendo una distancia de 1.3 Km

entre ellos, se puede concluir que en los dos lugares existen las mismas causas,

polución por combustión en los buses, metro vía y demás vehículos ya que las

avenidas que los intercepta son de gran afluencia vehicular.

4.1.3. Distribución del azufre en zonas de estudio.

Es necesario realizar un análisis del comportamiento y disposición de las cargas

críticas de azufre en las zonas de estudio, para esto se hace uso del programa

Statgraphics Centurion XVIII, el mismo que emplea las medias obtenidas de los

flujos de cada muestreador y genera un informe estadístico detallado. (Gráfico

6)

Se examina que los muestreadores ubicados en Isla Santay (6), Autoridad

Portuaria de Guayaquil (3), COGUAR (4), Parque Forestal (10) y Acacias,

presentan valores mínimos y máximos (los bigotes que se extienden desde cada

caja) entre 0.37 y 26.53 kg de S ha-1 año-1 respectivamente y valores atípicos es

decir aquellos que se encuentran alejados o muy alejados del rango superior e

inferior. En este caso, hay 9 puntos que se encuentran alejados del rango.

La localización de las medias de cada muestra (el signo más presente en cada

caja) se presentan en diferentes formas lo que indica que existe una diferencia

significativa entre ellas, caso contrario con sus medianas (la línea central dentro

de cada caja), ya que estas no presentan una diferencia significa entre sí, lo que

indica que el azufre en las zonas de estudio se distribuye de manera homogénea.

46

Gráfico 6. Distribución anual del azufre en los sitios de estudio.


4.1.4. Uso del suelo del azufre en cantón Guayaquil y Durán.

Se agrupó los muestreadores en categorías; de acuerdo con el uso de territorio

o suelo que poseen en común, quedando así seis divisiones: Durán entre los que

se encuentran Isla Santay, Primavera 1 y El Recreo. Vía a la Costa, Estero

Salado, Urbano, Puertos y Áreas Nacionales Protegidas, dando como resultado

que aquellos muestreadores que se encontraban ubicados en puertos y ANP son

aquellos que más cargas criticas poseen, ya que estas áreas se encontraban en

lugares cerca de muelles y por ende están expuestos al arribo de buques que

emiten azufre en sus chimeneas debido a la combustión de sus combustibles,

las maquinarias que se usan para el traslado de cargas, entre otras actividades.

47

Gráfico 7. Uso de suelo anual en los cantones de Guayaquil y Durán.


4.1.5. Diferencias entre la época seca y lluviosa

Las zonas de estudio realizadas durante la época seca y época lluviosa

corresponden a los meses de mayo-octubre 2018 y noviembre 2018-abril 2019,

respectivamente. Se visualiza que el programa Statgraphics Centurion XVIII

combina los datos para las dos épocas y las ordena de mayor a menor según la

prueba de Kruskal-Wallis que nos dice que existe una diferencia

estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel del 95% de

confianza. En ambas épocas se presenta valores atípicos que se encuentran

fuera del rango, sin embargo, la distribución del Azufre se visualiza mejor para la

época seca teniendo menos valores atípicos.

Gráfico 8. Temporalidad anual de azufre en las zonas de estudio.


Kg h

a-1

año-

1 Az

ufre

Durán Vía a la Costa Estero Salado Urbe Puertos ANP 0

5

10

15

20

25

30

Kg h

a-1

año-

1 Az

ufre

Época seca Época lluviosa0

5

10

15

20

25

30

48

4.1.6. Temporalidad del azufre en sitios de estudio

Es necesario realizar un análisis anual de los flujos de azufre para los 16 sitios

de estudio, así se podrá determinar en qué meses hubo mayor emisión de azufre

a la atmosfera y en que sitios se originó.

Gráfico 9. Flujos de azufre durante un año en las zonas de estudio.


El gráfico 9 nos permite comparar las emisiones de azufre entre los sitios,

observando que en el mes de julio existen tres picos originados por APG,

Floresta y 3 Bocas, y en el mes de febrero existen 4 picos provocados por

Coguar, San Eduardo, Acacias e Isla Santay siendo este último el más

pronunciado, interpretándose que es el del rango más elevado. Para tener una

mejor visualización de lo que ocurre mensualmente en cada sitio de estudio se

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

May

o

Juni

o

Julio

Agos

to

Sept

iem

bre

Oct

ubre

Nov

iem

bre

Dici

embr

e

Ener

o

Febr

ero

Mar

zo

Abril

FLU

JO D

E S

(KG

/HA*

AÑO

)

TIEMPO (MESES)

Flujo anual de azufre

TRINITARIA

ACACIAS

APG

COGUAR

FLORESTA

ISLA SANTAY

PRIMAVERA

EL RECREO

SAN EDUARDO

PARQUE FORESTAL

INSTITUTO UG

TERRANOSTRA

3 BOCAS

PUERTO HONDO

CHONGON

CENEST HARVARD

49

muestran en los siguientes gráficos de flujo de azufre (S) vs tiempo utilizando los

datos recolectados durante el año mayo 2018-abril 2019.

Gráfico 10. Flujos de azufre durante un año en Trinitaria.


Se observa en la gráfica 10 que durante el mes de octubre hubo un incremento

de flujo de azufre(S) con un valor de 6,93 kg de S ha-1 año-1, que nos indica que

es el valor más alto a diferencia de otros meses, por lo tanto, existe una mayor

polución del dióxido de azufre.

Gráfico 11. Flujos de azufre durante un año en Acacias.


Se observa en el gráfico 11 que los flujos de azufre(S) van ascendiendo desde

el mes de mayo hasta noviembre con valores de 1,08 a 6,79 kg de S ha-1 año-1,

0.001.002.003.004.005.006.007.008.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

BR

E

NO

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MB

RE

DIC

IEM

BR

E

EN

ER

O

FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

TRINITARIA

0.002.004.006.008.00

10.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

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E

NO

VIE

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IEM

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E

EN

ER

O

FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

ACACIAS

50

respectivamente, tomando en consideración que los resultados de enero y marzo

son los que bajan a 2,81 y 3,98 kg de S/ha·año respectivamente. El valor más

alto corresponde a febrero con 8,38 kg de S/ha·año.

Gráfico 12. Flujos de azufre durante un año en APG


Se observa en el gráfico 12 los flujos de azufre(S) son bajos y altos, teniendo

como valor mínimo 2,01 y un máximo de 17,01 kg de S/ha·año en el mes de

agosto y julio. La APG es uno de los principales puertos del país, donde todos

los meses se realiza comercio exterior y un sin número de actividades

relacionadas con los puertos marítimos por ende existe mayor polución de

agentes contaminantes como es el SO2.

Gráfico 13. Flujos de azufre durante un año en COGUAR.


0.005.00

10.0015.0020.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

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AG

OST

O

SEP

TIE

MB

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OC

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FEB

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MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO(MESES)

AUTORIDAD PORTUARIA DE GUAYAQUIL

0.005.00

10.0015.0020.00

MA

YO

JUN

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JULI

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O

SEP

TIE

MB

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RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

COGUAR

51

Se observa en el gráfico 13 que los flujos de azufre(S) se encuentran más altos

en el mes de agosto y enero con valores de 15,11 y 17,01 kg de S ha-1año-1

respectivamente, teniendo en cuenta que los meses faltantes se encuentran por

debajo de estos. La incidencia de las altas concentraciones de SO2 se debe por

influencia de la actividad naviera que existe en sus alrededores.

Gráfico 14. Flujos de azufre durante un año en Floresta 3


Se observa en el gráfico 14 que en el mes de julio hay un valor de 11, 62 kg de

S/ha·año, siendo el valor más alto en todo el año a comparación del mes de

mayo con un valor de 1,31 kg de S/ha·año. Los meses posteriores se registraron

un aumento consecutivo hasta el mes de octubre con un flujo de azufre(S) de

6,47 kg de S/ha·año. A partir del mes de noviembre se redujeron los flujos de

azufre(S) hasta el mes de marzo que termina la época lluviosa por ende existe

bajas concentraciones de SO2 por las lluvias producidas.

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

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E

NO

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FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

FLORESTA 3

52

Gráfico 15. Flujos de azufre durante un año en Isla Santay


Se observa en el gráfico 15 que los flujos de azufre(S) aumento en el mes de

febrero con un valor de 26,53 kg de S ha-1 año-1 a comparación de los anteriores

meses, esto se ve influenciado por el retiro de los escombros y arreglos del

puente con autógena y usos de generador de energía producidos en la caída del

puente de la Isla Santay por lo que hubo una mayor carga crítica de azufre.

Gráfico 16. Flujos de azufre durante un año en Primavera 1 (Durán)


Se observa en el gráfico 16 que los meses de noviembre y diciembre se

mantuvieron constantes con un valor de 7,79 kg de S/ha·año, siendo los más

altos durante todo el año. En el mes de enero las concentraciones de SO2 se van

0.005.00

10.0015.0020.0025.0030.00

MA

YO

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RE

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MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

ISLA SANTAY

0.001.002.003.004.005.006.007.008.009.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

BR

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MB

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FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

PRIMAVERA 1

53

disminuyendo hasta el mes de abril que se obtuvo un valor de 1,64 kg de

S/ha·año.

Gráfico 17. Flujos de azufre durante un año en El Recreo


Se observa en el gráfico 17 que comienza con un valor bajo de 0,61 kg de S ha-

1 año-1 correspondiente al mes de mayo. Los valores de los flujos de azufre(S)

van aumentando y disminuyendo como se visualiza en la gráfica, teniendo el

valor más alto de 5,74 kg de S/ ha*año en el mes de marzo. Estos valores van

influyendo por la incidencia vehicular que se produce en ese sector.

Gráfico 18. Flujos de azufre durante un año en San Eduardo


0.001.002.003.004.005.006.007.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

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FEB

RE

RO

MA

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RIL

FLU

JO D

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(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

EL RECREO

0.002.004.006.008.00

10.0012.0014.00

MA

YO

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JULI

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SEP

TIE

MB

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RO

MA

RZO

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RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

SAN EDUARDO

54

Se observa en el gráfico 18 un punto alto en el mes de febrero teniendo un valor

de 12, 18 kg de S/ha·año, siendo el mayor en todo el año a comparación al mes

de mayo con un valor de 0,37 kg de S/ha·año el cual se considera el valor

mínimo. Los meses posteriores se registraron un aumento exponencial hasta el

mes de diciembre con un flujo de azufre(S) de 3,98 kg de S/ha·año. A partir de

ese último mes hubo un crecimiento atípico en el mes de febrero pese a que se

registraron lluvias con un acumulado de 289.1 mm, pero cerca de la zona se

encuentra una planta cementera Holcim lo que pudo haber influenciado en el

valor máximo, posterior al mes de febrero vuelve a su rango normal en los meses

de marzo y abril.

Gráfico 19. Flujos de azufre durante un año en Parque Forestal


El gráfico 19 presenta una distribución casi constante de flujo de azufre en los

meses de mayo a julio, posterior a esto se presenta un incremente partiendo

desde el mes de agosto de 5.53 a 6.03 kg de S/ha·año. Su pico más alto se

registra en el mes de abril teniendo un valor de 9.84 kg de S/ha·año. Debido a

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

MA

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O

SEP

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RZO

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RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

PARQUE FORESTAL

55

que es un área rodeado de vegetación esto influye en que los flujos se manejan

casi constantes.

Gráfico 20. Flujos de azufre durante un año en Instituto UG.


Se observa en el gráfico 20 que al igual que Parque Forestal presenta sus

valores máximos y mínimo en los meses de abril y mayo respectivamente,

registrando valores de 0.84 kg de S/ha·año para el mes de mayo y 6.62 kg de

S/ha·año para el mes de abril.

Gráfico 21. Flujos de azufre durante un año en Terranostra.


0.001.002.003.004.005.006.007.00

MA

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JO D

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(KG/

HA·A

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)

TIEMPO (MESES)

INSTITUTO UG

0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.50

MA

YO

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MA

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AB

RILFL

UJO

DE

S (K

G/HA

·AÑ

O)

TIEMPO (MESES)

TERRANOSTRA

56

En el gráfico 21 se visualiza una distribución singular debido a que, existen

caídas y aumentos de flujos de azufre bastante pronunciados, por ejemplo, en el

mes de mayo se obtuvo un valor de 4.12 kg de S/ha·año y en el mes de junio se

registró una caída de 1.31 kg de S/ha·año. Igual respectivamente. para los

meses de julio y agosto se obtuvieron valores de 3.65 y 1.78 kg de S/ha·año

respectivamente. Sus únicos flujos constantes se observan en los meses de

noviembre y diciembre.

Gráfico 22. Flujos de azufre durante un año en Terminal Tres Bocas.


Se visualiza en el gráfico 22 la distribución de azufre para el terminal tres bocas

su punto más alto ocurre en el mes de julio con un valor de 5.29 kg de S/ha·año,

y su valor mínimo en el mes de marzo con un flujo de 1.35 kg de S/ha·año, debido

a que en dicho mes el INOCAR registra lluvias con un acumulado de 432.8 mm,

por ende las concentraciones de azufre se lavaron y disminuyeron.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

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RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

3 BOCAS

57

Gráfico 23. Flujos de azufre durante un año en Puerto Hondo.


En el gráfico 23 se observa que al igual que la terminal tres bocas, su punto

mínimo se registra en el mes de marzo con un flujo de 0.47 kg de S/ha·año

debido a las lluvias, y su pico más alto se visualiza en el mes de abril con un

valor de 4.86 kg de S/ha·año. En los meses de agosto a diciembre se observan

flujos casi constantes que van desde 2.48 hasta 2.81 kg de S/ha·año.

Gráfico 24. Flujos de azufre durante un año en Chongón.


0.001.002.003.004.005.006.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

BR

E

NO

VIE

MB

RE

DIC

IEM

BR

E

EN

ER

O

FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

PUERTO HONDO

0.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

BR

E

NO

VIE

MB

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IEM

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ER

O

FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA· A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

CHONGÓN

58

En el gráfico 24 existen secciones donde los flujos se desarrollan de manera

constantes, pero luego tienden a aumentar, esto se observa en el mes de mayo

a julio donde sus flujos son casi homogéneos de 0.50 a 1.08 kg de S/ha·año,

posterior existe un incremento en el mes de agosto de 3.19 kg de S/ha·año

donde se mantienen casi constante hasta el mes de octubre, y se ocurre una

disminución en el mes de noviembre de 1.64 kg de S/ha·año. Su punto más alto

se encuentra en el mes de enero con un valor de 4.57 kg de S/ha·año.

Gráfico 25. Flujos de azufre durante un año en colegio Cenest Harvard.


El comportamiento de los flujos en el colegio Cenest Harvard (Gráfico 25) es

parecido al que se desarrolló en Chongón, se puede inferir este comportamiento

a que ambos comparten el mismo uso de suelo. Existen secciones donde los

flujos se desarrollan de manera constantes, pero luego tienden a aumentar. Su

valor más alto se registra en el mes de enero con un flujo de 4.86 kg de S/ha·año

y su valor mínimo en el mes de junio con un flujo de 1.08 kg de S/ha·año.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

MA

YO

JUN

IO

JULI

O

AG

OST

O

SEP

TIE

MB

RE

OC

TU

BR

E

NO

VIE

MB

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IEM

BR

E

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O

FEB

RE

RO

MA

RZO

AB

RIL

FLU

JO D

E S

(KG/

HA·A

ÑO

)

TIEMPO (MESES)

COLEGIO CENEST HARVARD

59

4.2. Parámetros meteorológicos utilizando el modelo de rosas de

vientos.

En el bimestre mayo-junio 2018 se encuentra el viento con dirección Sudoeste

(SW) presentando en el mes de junio un incremento de velocidad (Anexo 7b).

Por otra parte, en el mes de julio 2018 se observa un descenso en la velocidad

(Anexo 7c).

Durante los meses de agosto a octubre del año 2018 se presenta la dirección del

viento hacia el Sudoeste (SW) (Anexo 7d), observando un descenso en la

velocidad a partir del mes de septiembre (Anexo 7e).

En el bimestre noviembre-diciembre del 2018 se observa la dirección del viento

hacia el Sudoeste (SW) con velocidades de viento bajas en el rango de 4 y 7

m/s.

En el mes de enero del 2019 se encuentra el viento con dirección Noroeste (NW)

se incrementó la velocidad en rangos de 7 y 11 m/s (Anexo 7i). Por otra parte,

en el mes de febrero del 2019 presenta la dirección del viento hacia el Nordeste

(NE), observando un descenso en la velocidad (Anexo 7j).

En el mes de marzo del 2019 se presenta la dirección de viento hacia el Este

Noreste (ENE) (Anexo 7k), observando un ascenso en la velocidad, y en el mes

de abril del 2019 se observa que el viento cambia de dirección al Sudoeste (SW)

descendiendo la velocidad del viento (Anexo 7l).

4.2.1. Análisis de la influencia de la velocidad

Se analiza el comportamiento de la velocidad del viento y la dirección con la que

se dirigen las valoraciones críticas de azufre en los meses de estudio de cada

60

sitio. Se observa que la velocidad del viento influye notoriamente en los sitios de

muestreo, debido a que si existe una velocidad baja se acumula mayor carga

crítica de azufre en ese sitio, sin embargo, si hay un aumento en la velocidad del

viento, la acumulación del azufre se esparce de manera homogénea en sus

alrededores por lo que es distribuida en las mismas proporciones.

4.3. Análisis de la premisa a partir del p valor.

Tabla 11. Análisis del valor p del azufre por sitio.

Categorías Valor P Acepta Rechaza

Durán Vía a

la costa

Estero salado Urbe Puertos ANP 0.000040 X


El valor p de 0.000040 no representa la probabilidad de que la premisa sea cierta,

ya que se obtuvo un resultado menor a 0.05. En consecuencia, se acepta la

hipótesis alternativa indicando que los sitios de estudios no presentan diferencias

entre ellos en las concentraciones de azufre.

Tabla 12. Análisis del valor p del azufre para épocas de estudio por año.

Épocas Valor P Acepta Rechaza

Seca Lluviosa 0.0578452 X


El valor p nos indica que es mayor al estipulado (>0.05), por lo tanto, se acepta

la premisa de que si existen diferencias marcadas de concentraciones de azufre

entre la época seca y lluviosa.

61

Tabla 13. Análisis del valor p del azufre para uso de suelo por muestreadores.

Actividades Valor P Acepta Rechaza Naviera Vehicular/Urbano Industrial 0.0601513 X


El valor p tiene relación con la premisa del estudio, cuyo resultado es fiable

cuanto mayor sea (0.05). El resultado obtenido indica que si hay diferencias en

las actividades por uso de suelo en los sitios de muestreo categorizados.

62

CAPÍTULO V

5. Plan de acción

5.1. Título

PLAN DE ACCIÓN PARA LA SOCIALIZACIÓN DEL PROBLEMA AMBIENTAL

PROVOCADO POR EL AZUFRE EN LA ATMÓSFERA DE GUAYAQUIL.

5.2. Introducción

A partir de la existencia del ser humano en la tierra y la realización de sus

actividades comienza el proceso de contaminación ambiental; no obstante, hoy

en día es considerado uno de los problemas más complejos debido al aumento

en la frecuencia y gravedad de los impactos generados a la vida en general y al

medio ambiente, (Bustos Obregón & Hartley, 2007).

La revolución de la industria, el aumento exponencial de la población y el

desarrollo económico son factores que incentivan al deterioro de los recursos

ambientales, suelo, agua y aire. Los compuestos contaminantes involucrados en

la polución son el material particulado, el óxido de azufre, óxido de nitrógeno, y

los carburantes, (Yamasaki, 1980).

Las concentraciones de SO2 son emanadas a la atmosfera como producto de las

actividades: naviera, industrial y automotor; realizadas en las conocidas y

medianas ciudades del mundo. Se ha demostrado que al combinarse el SO2 con

las gotas de agua que contienen las nubes, se forman ácidos como el ácido

sulfúrico y estos componentes químicos caen al recurso suelo conformando lo

que se define como lluvia ácida, (Olga Quevedo & Calderón, 2018).

63

Hay un notable enlace entre la polución y las enfermedades asociadas a la

contaminación de la calidad del aire, estudios indican que algunas afectaciones

se presentan en el sistema respiratorio causando asmas, rinitis, y en las más

extremas situaciones cáncer pulmonar.

Se plantearán objetivos estratégicos que se ajusten a la problemática

ocasionada por el azufre al ecosistema, facilitando la socialización con medios

que garanticen el apoyo para la ejecución de los proyectos. Del mismo modo

consolidar acuerdos políticos, económicos y ambientales que abarquen las leyes

vigentes del país y las limitaciones técnicas, científicas y económicas.

5.3. Misión

Promover la generación de programas ambientales que mejoren la atmosfera de

la ciudad de Guayaquil.

5.4. Visión

La comunidad local políticamente ha empoderado el problema ambiental

provocado por el S y toma decisiones de prevención para 10 años.

5.5. Meta

Disminuir las concentraciones de azufre en un plazo de 10 años.

5.6. Objetivo Estratégico # 1

Gestionar recursos a través de organismos gubernamentales y no

gubernamentales que aporten beneficios para el desarrollo de investigaciones

en el estudio.

64

5.6.1. Acción

Exponer la problemática producida por los agentes contaminantes en la calidad

del aire que afectan a los seres vivos.

5.6.2. Proyecto

Campañas de socialización sobre los problemas de contaminación generados

por SO2.

5.6.2.1 Acciones

Motivar la creación de clubs ecológicos en los barrios afectados por producción

de SO2.

Motivar a las comunidades con charlas sobre los problemas de contaminación

producidos por SO2.


Fomentar la participación de las organizaciones privadas y públicas que generan

un alto contenido de azufre nocivo a la ciudad de Guayaquil para monitorear las

emisiones de cargas críticas.

5.7.1. Acción

Identificar las organizaciones privadas y públicas dedicadas a actividades que

originen emisiones de SO2 en la ciudad de Guayaquil.

5.7.2. Proyecto

Programa de coordinación interinstitucional para la aplicación de normas de

control de contaminación atmosférica.

65

5.7.2.1 Acción

Desarrollar sinergias con las instituciones de salud pública para el control de

enfermedades respiratorias en las áreas influenciadas por producción de SO2.


Gestionar ante entes donantes la instalación de laboratorios para el monitoreo

de azufre.

5.8.1. Acción

Desarrollar mecanismos como memorandos de entendimiento con

organizaciones interinstitucionales para el equipamiento de las instalaciones.

5.8.2. Proyectos

Selección de áreas donde se pueda realizar el desarrollo y respectivo monitoreo

del estudio.

Instalación de equipos para la determinación de concentraciones de azufre en la

ciudad de Guayaquil.

Identificación de áreas de monitoreo.

5.9. Plan económico

Tabla 14. Plan económico para los gastos e ingresos generados en el plan de acción

Gastos Precio

Movilización $10,000.00

Publicidad (volantes, gigantografías, spots publicitarios)

$30,000.00

Gastos en investigación $15,000.00

Gastos en desarrollo $60,000.00

66

TOTAL $115,000.00

Ingresos Precio

Entes gubernamentales $200,000.00

Patrocinadores de equipos de laboratorio $1’000,000.00

TOTAL $1’200,000.00


Tabla 15. Plan económico para los proyectos divididos en áreas.

Área Proyectos Costo

Iniciativa

Programa de coordinación

interinstitucional para la aplicación

de normas de control de

contaminación atmosférica.

$25,000.00

Investigación

Selección de áreas.

Instalación de equipos para la

determinación de

concentraciones de azufre en la

ciudad de Guayaquil.

Identificación de áreas de

monitoreo.

$50,000.00

Comunicación

Campañas de socialización sobre

los problemas de contaminación

generados por SO2.

$40,000.00

TOTAL $115,000.00 Fuente: Elaboración propia.

67

5.10 Plan cumplimiento

Tabla 16. Plan de cumplimiento para un período de 10 años. PLAN DE ACCIÓN PARA LA SOCIALIZACIÓN DEL PROBLEMA AMBIENTAL PROVOCADO POR EL AZUFRE EN LA ATMÓSFERA DE

GUAYAQUIL. META 1 AÑO 2 AÑOS 3 AÑOS 4 AÑOS 5 AÑOS 6 AÑOS 7 AÑOS 8 AÑOS 9 AÑOS 10 AÑOS

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

1sem

2 se

m

Objetivo 1

Gestionar recursos a través de organismos gubernamentales y no gubernamentales que aporten beneficios para el desarrollo de investigaciones en el estudio.

Acción

Exponer la problemática producida por los agentes contaminantes en la calidad del aire que afectan a los seres vivos.

Proyecto

Campañas de socialización sobre los problemas de contaminación generados por SO2.

Acciones

68

Motivar la creación de clubs ecológicos en los barrios afectados por producción de SO2. Motivar a las comunidades con charlas sobre los problemas de contaminación producidos por SO2.

Objetivo 2

Fomentar la participación de las organizaciones privadas y públicas que generan un alto contenido de azufre perjudicial a la ciudad de Guayaquil para controlar las emisiones de cargas críticas.

Acción

Identificar las organizaciones privadas y públicas dedicadas a actividades que originen emisiones de SO2 en la ciudad de Guayaquil.

Proyecto

Programa de coordinación interinstitucional para la aplicación de normas de control de contaminación atmosférica.

Acción

Desarrollar sinergias con las instituciones de salud pública para el control de enfermedades

69

respiratorias en las áreas influenciadas por producción de SO2. Objetivo 3

Gestionar ante entes donantes la instalación de laboratorios para el monitoreo de azufre.

Acción

Desarrollar mecanismos como memorandos de entendimiento con organizaciones interinstitucionales para el equipamiento de las instalaciones.

Proyectos

Selección de áreas donde se pueda realizar el desarrollo y respectivo monitoreo del estudio.

Instalación de equipos para la determinación de concentraciones de azufre en la ciudad de Guayaquil.

Identificación de áreas de monitoreo.


70

CAPÍTULO VI

6. Conclusiones y recomendaciones

6.1. Conclusiones

• Se concluye que, de los 16 sitios de estudio ubicados en la ciudad de

Guayaquil y Durán, cinco de ellos presentan las medias de flujos de azufre

más elevados, siendo estos APG, Isla Santay, COGUAR, Acacias y

Parque Forestal con valores de 5.84 kg ha-1 año-1, 5.31 kg ha-1 año-1, 4.90

kg ha-1 año-1, 4.84 kg ha-1 año-1, 4.80 kg ha-1 año-1 respectivamente.

• Del análisis de la influencia antrópica se presentó un mayor contenido de

cargas críticas en APG con un valor de 5,84 kg de S ha-1 año-1 que

corresponde a la actividad naviera y en Acacias de 4.84 kg de S ha-1 año-

1 correspondiente a la actividad urbano-vehicular.

• Los muestreadores pasivos presentaron flujos bajos de azufre en

depósitos húmedos (época lluviosa) puesto que se realiza un primer

lavado, lo que ocasiona una dilución y pérdida en la muestra. En

Guayaquil se registraron precipitaciones de lluvia en el mes de diciembre

del año 2018 con un acumulado de 31.8 mm, y en los meses de enero,

febrero y marzo del año 2019; siendo el más representativo el mes de

marzo con un acumulado mensual de 432.8 mm.

• La hipótesis alterna refleja que no hay diferencias entre los sitios de

estudio, se debe a que la distribución del azufre es homogénea.

• Se acepta la hipótesis nula respecto a las concentraciones de azufre

durante las épocas secas y lluviosas, esto se debe a que durante la época

71

lluviosa el azufre (S) se encuentra en menor concentración a diferencia

de la época seca.

• Se acepta la hipótesis nula sobre los gases contaminantes que provienen

de las actividades naviera, vehicular e industrial, ya que estos son focos

o fuentes puntuales de aportes directos del ión azufre.

• Analizando las distintas actividades que originan el SO2 se consideran

factores importantes la trayectoria y la velocidad del viento. Estas

delimitan hacia donde se desplaza el azufre en los diferentes sitios de

estudio, registrándose para los meses de mayo a diciembre del 2018 una

dirección Sudoeste con velocidades en el rango de 7 y 11 m/s, a diferencia

de enero a mayo del 2019 donde se examina un cambio de trayectoria

hacia el Noroeste y un descenso de velocidad.

72

6.2. Recomendaciones

• Se recomienda el uso de muestreadores pasivos para realizar

investigaciones relacionadas a la calidad del aire-ambiente, ya que este

nos permite fácilmente captar las cargas críticas de los agentes

contaminantes a la atmósfera como lo son el ion azufre, carbono y

nitrógeno, adicionalmente sus técnicas metodológicas son económicas.

• El uso del programa Statgraphics Centurión XVIII facilita un mejor

entendimiento porque detalla los hallazgos estadísticos analizados y es

de libre acceso.

• El tipo de resina a emplearse es un parámetro importante que se debe

considerar, este dependerá del tipo de trabajo investigativo que se

efectuará, y en ciertas ocasionas del lugar a efectuarse el desarrollo del

estudio. Se recomienda el uso de las resinas de intercambio iónico debido

a que posee ventajas que resultan significativas como por ejemplo que

estas son casi invulnerables a los efectos causados por el clima, siendo

útil en climas altos y bajos.

• Se recomienda la implementación del plan de acción al ser una propuesta

dirigida a entidades gubernamentales y no gubernamentales de la ciudad

de Guayaquil, para que estos intervengan en temas relacionados al medio

ambiento, específicamente sobre los niveles permisibles de SO2 que

deben emitir a la atmósfera y a su vez sean conscientes de lo que este

ocasiona en cantidades excesivas al medio ambiente y al ser humano.

73

• Debido a que en el Ecuador no existen leyes que regulen los valores de

cargas críticas de azufre, es necesario que se implementen políticas para

controlar estas emisiones en rangos permisibles a las deposiciones de

azufre en la actividad naviera.

74

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80

ANEXOS

Anexo 1.- Abreviaturas.

PM Material particulado OPS Organización Panamericana de la Salud OMS Organización Mundial de la Salud APG Autoridad Portuaria de Guayaquil COGUAR Comando de Guardacostas INOCAR Instituto Oceanográfico de la Armada ASOTEP Asociación de Terminales Portuarios Privados del Ecuador TPG Terminal Portuario de Guayaquil IER Resina de Intercambio Iónico S Azufre SO2 Dióxido de azufre SO4-2 Sulfato SO3-2 Sulfito H2S Hidrógeno de sulfuro H2SO4 Ácido sulfúrico PVC Policloruro de vinilo TULSMA Texto Unificado de Legislación Secundaria el Ministerio del Ambiente UG Universidad de Guayaquil UV Radiación ultravioleta INSPI Instituto Nacional de Investigación en Salud Pública NW Noroeste NE Nordeste ENE Este Noreste SW Sudoeste

Anexo 2.- Unidades.

𝛍𝛍g/m3 Microgramos por metro cúbico 𝛍𝛍m Micrómetros kg S /ha año Kilogramos de azufre por hectárea por año l/m2 Litros por metro cuadrado cm Centímetros g Gramo mg Miligramos L Litro ml Mililitro m/s Metros por segundo nm Nanómetro

81

Anexo 3.- Partes constitutivas del muestreador pasivo.

Partes del muestreador Uso

Tubo PVC de 30cm de largo y 2cm DI

Dentro del tubo PVC se coloca los

30g resina y un poco de lana de

vidrio en la parte inferior (sirve como

soporte) y en la parte superior (sirve

como filtro).

Cople de ¼ de pulgada.

Este adaptador sirve para unir el

embudo y el tubo extra. Antes de

pegarlos, se debe lijar para una

mayor adhesión del pegamento.

Adaptador hembra con cuerda de 3

pulgada.

Este adaptador se inserta al embudo

y se lo ajusta con pegamento para

luego enroscarlo al cople de ¼ de

pulgada.

Embudo

Se inserta el embudo para el

muestreo.

82

Malla del mosquitero

Se coloca una malla en la abertura

del embudo para evitar basura (como

impurezas no deseadas) dentro del

muestreador que puedan impedir el

paso del flujo hidrológico. Esta malla

se sujeta con un poco de alambre.

Válvula de globo ¾ pulgada.

Se pega la válvula de paso al otro

extremo del tubo PVC de 30cm. La

misma que debe estar pegada por

arriba del pegamento.

Adaptador macho de ¾ de pulgada.

El adaptador macho se enrosca a la

válvula de paso, para finalmente

formar el muestreador pasivo.

Tubo PVC extra 15cm de largo y 2cm

DI

El tubo PVC extra es utilizado para el

lavado en la extracción de la resina.

Tapón hembra con rosca ¾ pulgada.

El tapón hembra se utiliza para sellar

el muestreador y evitar que se

contamine de materiales extraños en

la muestra recolectada.

Fuente: Adaptado al proyecto de (Julia, Cerón, Martha, & Uc, n.d.).

83

Anexo 4.- Equipos utilizados.

Equipo Marca

Espectrofotómetro

Thermo Electron Corporation

Balanza analítica

VWA

Agitador magnético

Multi – magnestir


84

Anexo 5.- Flujos totales anual de S en los sitios de muestreo.

Kg

ha-1

año

-1 A

zufr

e

Mayo 2018 - Abril 20191 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0

5

10

15

20

25

30

85

Anexo 6.- Precipitaciones mensuales en Guayaquil año 2018 y 2019.

Figura 10. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de mayo del 2018

Fuente: INOCAR (Base sur)

Figura 11. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de diciembre del 2018


Figura 12. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de enero del 2019


86

Figura 13. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de febrero del 2018


Figura 14. Precipitaciones diarias en Guayaquil mes de marzo del 2018


87

Anexo 7.- Rosa de los vientos correspondientes a los meses de a) mayo

2018, b) junio 2018, c) julio 2018, d) agosto 2018, e) septiembre 2018, f)

octubre 2018, g) noviembre 2018, h) diciembre 2018, i) enero 2019, j) febrero

2019, k) marzo 2019 y l) abril 2019.

a) b)

c) d)

e) f)

88

g) h)

i) j)

k) l)

Velocidad (m/s) Color >= 22

17−< 22 11−< 17 7−< 11 4−< 7 1−< 4

< 1

89

Anexo 8.- Armado de los muestreadores pasivos.

Ilustración 1. Resina que permite el intercambio iónico.

Ilustración 2. Colocación de lana y resina en de muestreadores

Ilustración 3.- Muestreadores listos para posterior ensamblaje final.

90

Anexo 9.- Salidas de campo a las zonas de estudio.

Ilustración 4. Ensamblaje de accesorios previo a colocación en sitio de estudio

Ilustración 5. Ubicación de muestreadores en zonas de estudio.

Ilustración 6. Integrantes del equipo de investigación en salidas de campo.

91

Anexo 10.- Lavado de muestreadores en laboratorio de la Universidad de

Guayaquil.

Ilustración 7. Preparación de muestra de KCl.

Ilustración 8. Lavado de muestreadores con solución de KCl

92

Anexo 11.- Lectura de las concentraciones de azufre en el laboratorio de

toxicología del INSPI.

Ilustración 9. Preparación del reactivo acondicionador.

Ilustración 10. Incorporación del reactivo acondicionador a muestras

Ilustración 11. Estudio de espectrofotometría.

93

Anexo 12.- Políticas Internacionales

Norma Técnica Mexicana

universidad de guayaquil facultad de ingenierÍa...

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