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Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE ANIONES EN MUESTRAS DE
PRECIPITACIÓN TOTAL COLECTADAS EN SAN JOSÉ, COSTA RICA. PRIMERA PARTE
Jorge HERRERA-MURILLO y Susana RODRÍGUEZ-ROMÁN
Laboratorio de Análisis Ambiental, Escuela de Ciencias Ambientales, Universidad Nacional. Campus Omar
Dengo, Apartado Postal: 863000 Heredia, Costa Rica. Tel. (506)-2277-3292. Correos electrónicos: jherrer@
una.ac.cr, susanar@cariari.ucr.ac.cr
(Recibido mayo 2007, aceptado octubre 2008)
Palabras clave: aniones, precipitación total, San José Costa Rica
RESUMEN
Se determinaron las concentraciones de SO
4
-
2
, Cl
-
, NO
3
-
, NO
2
-
, Br
-
, PO
4
-
3
, F
-
y se
midió el pH y conductividad en muestras de precipitación total colectadas en seis sitios
de la Ciudad de San José, Costa Rica, de julio a noviembre de 2006. 45 % de las muestras
presentaron valores de pH entre 4.0 y 5.6, mientras que sólo 26 % fueron básicas. Se
realizó un análisis de componentes principales que agrupó a los iones en dos factores.
El factor 1 indicó una contribución de origen antrópico de NO
3
-
y NO
2
-
. El factor 2
indicó una posible contribución de fuentes antrópicas y marinas para SO
4
-
2
y Cl
-
.
Key words: anions, bulk precipitation, San José Costa Rica
ABSTRACT
Measurement of SO
4
-
2
, NO
3
-
, Cl
-
, NO
2
-
, Br
-
, PO
4
-
3
, conductivity and pH was per-
formed on bulk precipitation samples collected at six sites in San José City, Costa Rica,
from July to November, 2006. 45 % of the samples presented a pH value between 4.0
and 5.6, while only 26 % of them were basic. Two factors were found after a prin-
cipal component analysis was applied to results. Factor 1 indicated a contribution of
anthropogenic sources for NO
3
-
and NO
2
-
. Factor 2 indicated a possible contribution
of anthropogenic and sea sources for SO
4
-
2
and Cl
-
.
INTRODUCCIÓN
La precipitación atmosférica es uno de los me-
canismos naturales más efectivos de remoción de
contaminantes gaseosos y partículas presentes en la
atmósfera; se puede presentar como precipitación
seca o húmeda. A consecuencia de este fenómeno,
tanto la composición química como el pH de la pre-
cipitación total varían dependiendo de la localización
geográfca y de las Fuentes de emisión propias de las
distintas regiones (Tresmondi
et al
. 2003).
La química de la precipitación se debe a inte-
racciones complejas entre la dinámica de las nubes
y procesos microfísicos, así como a una serie de
reacciones químicas atmosféricas que ocurren en
el interior y por debajo de las nubes. La acidez y la
concentración de iones en el agua de lluvia dependen
de la intensidad de las fuentes de los constituyentes,
Rev. Int. Contam. Ambient. 25 (2) 65-72, 2009
J. Herrera-Murillo y S. Rodríguez-Román
66
su incorporación física en el sistema hidrológico
y la transformación química durante el proceso de
formación de las nubes y arrastre por debajo de las
mismas (Kulshrestha
et al.
1999).
El agua de lluvia es, por naturaleza, ligeramente
ácida debido a la formación de ácido carbónico al
alcanzar un estado de equilibrio con el dióxido de
carbono presente en la atmósfera. En áreas remotas
del mundo el valor promedio de pH del agua de
lluvia es de 5.6, con episodios de pH 4.0 a 6.0. Ta-
les mediciones asociadas al ciclo natural del azufre
sugieren que, en ausencia de la actividad humana y
las emisiones naturales de polvo alcalino, los ácidos
orgánicos y el nitrógeno infuyen en la acidez na
-
tural del agua de lluvia. Por lo anterior, en estudios
realizados por varios investigadores (Galloway
et
al
. 1984, Loye-Pilot
et al
. 1986, Lacaux
et al
. 1992,
Smirnioudi y Siskos 1992, Ayres
et al
. 1995, Tuncel
y Ungör 1996, Galpin y Turner 1999, Lee
et al
.
2000, Marquardt
et al
. 2001) se ha considerado un
valor de 5.6 como el pH natural del agua de lluvia,
denominando ácidas las lluvias con pH inferior a
dicho valor.
La incorporación de óxidos de azufre y nitrógeno,
generados principalmente por el uso de combustibles
fósiles, ha jugado un rol muy importante en la quími-
ca del agua de lluvia, ya que éstos participan como
precursores en procesos de transformación química
y generan ácido sulfúrico (H
2
SO
4
) y ácido nítrico
(HNO
3
), principalmente.
Las emisiones de sustancias alcalinas (partículas
de polvo y amoníaco, entre otras) afectan signi-
Fcativamente la acidez de las precipitaciones, ya
que neutralizan una porción de las especies ácidas
presentes en la lluvia.
La ciudad de San José, capital de Costa Rica, se
encuentra ubicada en la Gran Área Metropolitana
(GAM) del país, la cual con sólo 4 % del territorio
(2084 km
2
) alberga 75 % de la fota vehicular, 65
% de la industria nacional y 60 % de la población
del país (INEC 2000). Esta gran concentración de
actividades comerciales e industriales en una porción
de territorio tan pequeña, promueve la generación
de emisiones importantes de gases de combustión,
que afectan la calidad del aire de dicha ciudad: los
promedios mensuales de bióxido de nitrógeno osci-
lan entre 60 y 80 µg/m
3
,
medidos por el Laboratorio
de Análisis Ambiental de la Universidad Nacional
y el Ministerio de Salud de Costa Rica (Herrera y
Rodríguez 2006).
El incremento en las emisiones de gases aso-
ciados a los procesos de combustión reportado por
ambas instituciones costarricenses hace suponer que
la contaminación del agua de lluvia debido a estas
sustancias está creciendo a escala regional de forma
muy similar al patrón de crecimiento global.
Debido a lo anterior, la determinación de la com-
posición química del agua de lluvia provee un mayor
entendimiento de los tipos de fuentes que contri-
buyen a la química de ésta y permiten comprender
los patrones de dispersión de los contaminantes
atmosféricos a nivel local y global y los impactos
potenciales de los procesos de depositación sobre
los ecosistemas.
MÉTODOS
Localización de los sitios de muestreo
Se seleccionaron los siguientes seis sitios de
muestreo ubicados en el cantón central de la provincia
de San José (
Fig. 1
): sección de parques (HSJ-01)
y ediFcio central de la Municipalidad de San José
(HSJ-02) en el distrito Hospital, instalaciones de la
Biblioteca Nacional (CSJ-01) en el distrito El Car-
men, Ministerio de Seguridad Pública (CATSJ-01)
en el distrito Catedral, Museo de los Niños (MSJ-01)
en el distrito Merced y el ediFcio del Instituto Cos
-
tarricense de Electricidad (MRSJ-01) situado en el
distrito Mata Redonda.
Muestreo
En los sitios seleccionados, el muestreo de la
precipitación total se efectuó a través de un embudo
acoplado a una botella de polietileno de alta densidad
mediante un oriFcio en la tapa, rellenando el espacio
libre, entre el embudo y la tapa, con silicona caliente
para evitar la contaminación de la muestra (
Fig. 2
).
A esta técnica se le denomina precipitación total y
ha sido descrita por Migliavacca
et al
. (2005) como
el procedimiento de muestreo que permite captar la
precipitación húmeda, más algunos componentes
introducidos al colector en forma seca.
La recolección de las muestras se efectuó en
períodos de 1 a 2 días, durante los meses de julio a
diciembre del 2006, debido a que en esta época las
lluvias son más homogéneas y continuas. El volumen
de precipitación colectada y analizado corresponde
a 520.5 mm del total de 1685.5 mm de lluvia regis-
trados por el Instituto Meteorológico Nacional en
la estación ubicada en el distrito El Carmen de la
ciudad de San José.
Después de la recolección, las muestras de preci-
pitación fueron trasladadas al laboratorio, donde se
determinó el volumen colectado. De cada muestra
se tomaron dos alícuotas. La primera, sin Fltrar, ±ue
CONCENTRACIÓN DE ANIONES EN MUESTRAS DE PRECIPITACIÓN TOTAL RECOLECTADAS EN SAN JOSÉ, COSTA RICA
utilizada para la determinación del pH y la conducti-
vidad y la segunda fue Fltrada a través de una mem
-
brana Millipore de 0.22 µm y refrigerada a 4 ± 2 ºC,
hasta que el análisis químico de SO
4
-
2
, NO
3
-
, Cl
-
,
NO
2
-
, Br
-
, PO
4
-
3
y F
-
fue desarrollado. Se colectó un
total de 133 muestras de precipitación total.
Análisis químico
El pH y la conductividad se determinaron dentro
de las tres horas siguientes a la recolección utilizando
el equipo marca OAKTON modelo pH/CON 510,
el cual permite la medición simultánea de ambos
parámetros. La determinación de los aniones fue
hecha dentro de las 48 horas siguientes a la toma de
las muestras mediante cromatografía de intercambio
iónico con supresión, empleando un equipo marca
DIONEX ICS-3000, con detector de conductividad
eléctrica y una columna AS4A-SC. Los límites de
detección fueron 0.1, 0.2, 0.4, 0.12, 0.47, 0.65 y 0.05
mg/L para SO
4
-
2
, NO
3
-
, Cl
-
, NO
2
-
, Br
-
, PO
4
-
3
y F
-
,
respectivamente.
Control de calidad de los datos
A Fn de evaluar la exactitud del método de análisis
empleado para determinar la concentración de los
aniones presentes en las muestras de precipitación
total, se realizó un estudio de recuperación: a cinco
réplicas de una misma muestra de precipitación total
se adicionó una concentración conocida de cada anión
dentro del intervalo lineal de trabajo correspondiente.
Los resultados se muestran en el
cuadro I
. A partir
Embudo de
Polietileno
(Ø - 20 cm)
Botella de
Polietileno
(2 L)
Soporte
Fig. 2.
Diagrama del colector de precipitación total
Fig. 1.
Localización de los sitios de muestreo
Nicaragua
Mar
caribe
Elaboró: Laboratorio de Análisis Ambiental
SIG: Lic. Francisco Castro Delgado
Fecha: 30/9/2008
P
a
n
a
m
á
Océano
Pacífico
Museo de los Niños
(MSJ-01)
Municipalidad de San José
(HSJ-02)
Sección de Parques
(HSJ-01)
ICE Sabana Sur
MRSJ-01
Biblioteca Nacional
CSJ-01
Ministerio de Seguridad Pública
(CATSJ-01)
J. Herrera-Murillo y S. Rodríguez-Román
68
de los datos obtenidos se puede concluir que el nivel
de sesgo en estos métodos es adecuado, considerando
que se trata de la recuperación de concentraciones en
el intervalo de trabajo de cada ión.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Variación del pH de las muestras
La
fgura 3
muestra un histograma de frecuencias
de pH para las muestras de precipitación total co-
lectadas, las cuales presentan valores comprendidos
entre 4.78 y 7.37, con un valor promedio ponderado
por volumen de 5.08 y una desviación estándar de la
media ponderada por volumen de 0.85.
Alrededor de 45 % de las muestras analizadas pre-
sentaron valores de pH en el rango de 4.0 a 5.6; 26 % de
las mismas tuvieron un pH básico, entre 6.0 y 7.0.
Los sitios de muestreo no presentaron diferencias
signifcativas con respecto a los promedios de pH
durante la campaña de muestreo al aplicar una prueba
de Kruskal-Wallis a 5 % de signifcancia. El valor
más alto de pH se presentó en el sitio ubicado en el
edifcio del Instituto Costarricense de Electricidad
(MRSJ-01) en el distrito de Mata Redonda, el cual
se ve aFectado por el alto ±ujo vehicular de la zona y
por estar ubicado en dirección a la salida del corredor
de vientos de la ciudad de San José.
Concentraciones de aniones presentes en la pre-
cipitación total
El
cuadro II
muestra las concentraciones promedio
ponderadas por volumen, mínimas y máximas para pH,
conductividad, SO
4
-
2
, NO
3
-
, Cl
-
, NO
2
-
y F
-
de las 133
muestras de precipitación total colectadas.
CUADRO II.
RESULTADOS DE LA CONCENTRACIÓN DE
ANIONES (mg/L), pH Y CONDUCTIVIDAD
(µS/cm) OBTENIDOS PARA LAS MUESTRAS
DE PRECIPITACIÓN TOTAL COLECTADAS
EN LA CIUDAD DE SAN JOSÉ, AÑO 2006
Variable
(n=133)
Valor
mínimo
Valor
máximo
Media
ponderada
por volumen
Desviación
estándar de
la media
ponderada
por volumen
SO
4
-
2
0.99
12.30
3.89
1.08
NO
3
-
0.31
4.26
0.84
0.20
Cl
-
0.36
12.13
2.22
0.80
NO
2
-
0.38
1.56
0.74
0.14
F
-
0.11
0.63
0.17
0.01
pH
4.78
7.37
5.08
0.85
Conductividad
4.30
31.20
13.90
2.80
Proporción por barra
Número de mediciones
45
30
15
0
4
5
6
pH
78
0.0
0.1
0.2
0.3
Fig. 3.
Histograma de frecuencias del pH en las muestras de
precipitación total colectadas en la ciudad de San José,
Costa Rica
CUADRO I.
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE RECUPERACIÓN PARA EL ANÁLISIS DE ANIONES EN MUESTRAS DE
PRECIPITACIÓN TOTAL
Réplica
Masa obtenida (mg/L)
SO
4
-
2
Cl
-
NO
3
-
F
-
PO
4
-
3
NO
2
-
Br
-
1
2.03
1.92
0.89
0.205
1.87
0.145
0.90
2
1.96
2.05
1.02
0.280
1.82
0.140
0.92
3
1.93
1.87
0.95
0.234
1.95
0.143
0.95
4
2.01
1.95
0.97
0.245
1.84
0.145
0.94
5
1.95
1.84
0.99
0.261
1.97
0.138
0.90
Promedio
1.98
1.93
0.96
0.25
1.89
0.142
0.92
Desviación
estándar
0.04
0.08
0.05
0.03
0.07
0.003
0.023
Valor aceptado
como verdadero
2.00
2.00
1.00
0.250
2.00
0.150
1.00
Porcentaje de
recuperación
98.8
96.3
96.4
98
94.5
94.7
92.2
CONCENTRACIÓN DE ANIONES EN MUESTRAS DE PRECIPITACIÓN TOTAL RECOLECTADAS EN SAN JOSÉ, COSTA RICA
Las concentraciones promedio ponderadas por
volumen se calcularon utilizando la ecuación 1:
X ponderada =
∑ (Vi
x
Xi)
Vt
(1)
Donde:
Vi = volumen de precipitación total colectada para
la muestra i.
Xi = concentración del analito obtenida para la
muestra i.
Vt = volumen total de precipitación colectada para
las 133 muestras.
Los valores promedio y máximos de la conduc-
tividad, 13.9 y 31.2 µS/cm respectivamente, son
relativamente bajos si se considera que los sitios
de muestreo se encuentran ubicados en una zona
urbana.
El SO
4
-
2
y el Cl
-
fueron los aniones predominan-
tes; un comportamiento similar se ha observado en
otros estudios realizados en Europa y Brasil (Sanusi
et al
.1996, Hontoria
et al
. 2003, Migliavacca
et al
.
2005).
La concentración de Cl
-
sugiere que se encuentra
asociado directamente a una infuencia marina. Con
respecto al F
-
, proviene de emisiones antrópicas ge-
neradas principalmente por las industrias que llevan a
cabo procesos de combustión con carbón de acuerdo
a lo reportado por Zunckel
et al
. (2003).
La
fgura 4
muestra la variación mensual del
promedio ponderado por volumen de la concentra-
ción de aniones determinados en las muestras de
precipitación total en los sitios de muestreo. En esta
Fgura se observa que las concentraciones de SO
4
-
2
y
Cl
-
tienen una tendencia a aumentar conforme avanza
la época lluviosa, que en Costa Rica se extiende de
mayo a noviembre (
Fig. 5
). Este comportamiento
coincide con el incremento en las concentraciones
de dióxido de azufre y partículas PM
10
registradas
en la ciudad, debidas a la disminución en 40 % de
la velocidad promedio de los vientos responsables
de la remoción de contaminantes en la Gran Área
Metropolitana (Herrera y Rodríguez 2006).
Las medias ponderadas por volumen para las con-
centraciones de los aniones presentes en las muestras
CUADRO III.
MEDIA PONDERADA POR VOLUMEN Y DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MEDIA PONDERADA POR
VOLUMEN DE LAS CONCENTRACIONES DE LOS ANIONES, pH Y CONDUCTIVIDAD EN MUESTRAS DE
AGUA DE LLUVIA COLECTADA EN SEIS SITIOS DE LA CIUDAD DE SAN JOSÉ DE JULIO A NOVIEMBRE
DE 2006
Sitio de muestreo
SO
4
-
2
(mg/l)
NO
3
-
(mg/l)
Cl
-
(mg/l)
NO
2
-
(mg/l)
F
-
(mg/l)
pH
Conductividad
(µS/cm)
Número de
muestras
HSJ-02
4.0 ± 0.8
0.9 ± 0.2
2.5 ± 1.0
0.80 ± 0.16
0.18 ± 0.03
4.73 ± 0.74
14.5 ± 2.5
21
HSJ-01
4.6 ± 1.4
0.9 ± 0.2
1.8 ± 0.6
0.80 ± 0.16
0.17 ± 0.03
5.98 ± 0.88
14.5 ± 3.2
24
CSAJ-01
3.9 ± 1.3
0.7 ± 0.1
2.1 ± 0.8
0.67 ± 0.11
0.15 ± 0.02
5.21 ± 0.82
15.0 ± 3.2
24
CATSJ-01
3.8 ± 1.2
0.9 ± 0.2
2.6 ± 1.0
0.77 ± 0.16
0.20 ± 0.04
5.03 ± 0.96
13.6 ± 2.8
22
MRSJ-01
3.2 ± 0.8
0.8 ± 0.2
2.1 ± 0.7
0.64 ± 0.11
0.17 ± 0.03
4.47 ± 0.85
11.8 ± 2.3
21
MSJ-01
4.1 ± 0.8
0.9 ± 0.2
2.3 ± 0.7
0.70 ± 0.11
0.17 ± 0.03
4.95 ± 0.85
13.7 ± 2.3
21
SO
4
-
2
Cl
-
NO
3
-
NO
2
-
F
-
7
7
8
9
10
Mes
(mg/L)
6
5
4
3
2
1
0
11
Fig. 4.
Variación mensual de la concentración media ponderada
por volumen de aniones en muestras de precipitación
total colectadas en la ciudad de San José, Costa Rica,
de julio a noviembre de 2006
1
2
3
4
5
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
6
Mes del año 2006
78
9
10
11
12
Precipitación mensual acumulada (mm)
Fig. 5.
Registro mensual de precipitaciones en la ciudad de San
José durante 2006 (Instituto Meteorológico Nacional
2006)
J. Herrera-Murillo y S. Rodríguez-Román
70
de precipitación total de los distintos sitios de moni-
toreo (
Cuadro III
) no resultaron signifcativamente
diferentes al aplicar la prueba de Kruskal-Wallis a
5 % de signifcancia.
Ninguna de las muestras presentó concentraciones
no detectables de Br
-
y PO
4
-
3
.
Relación sulfato / nitrato
El cálculo de la relación entre la concentración de
SO
4
-
2
y NO
3
-
en la precipitación total puede usarse
como indicador de la inFuencia antrópica sobre su
composición química. Para el presente estudio se
obtuvieron valores mensuales comprendidos entre
2.14 y 9.1, con una media de 4.32 para dicha relación.
Si se compara este valor con el obtenido por Lucca
et al
. (1991) de 17.2 para la ciudad de Porto Alegre
en Brasil, se puede observar que es mucho menor
debido a que San José es una ciudad con menor grado
de industrialización. Sin embargo, llama la atención
que el valor obtenido para esta relación, en el presente
estudio, sea mayor que los reportados para ciudades
como Sao Paulo o Bello Horizonte, de 1.3 y 2.1, res-
pectivamente (Paiva
et al
. 1997). Lo anterior podría
explicarse por el alto contenido de azufre (4000 a
5000 ppm en el caso del diesel) de los combustibles
que se expenden en Costa Rica.
Estimación de la contribución marina a la concen-
tración de SO
4
-
2
presente en las muestras
La concentración en exceso de un componente en
particular en muestras de precipitación total se defne
como la concentración que no viene directamente del
aerosol marino y se estima de acuerdo con la ecuación
(Keene
et al
. 1986):
C
xs
= C
T
– C
ss
(2)
donde C
T
es la concentración total del componente
químico en la muestra de agua de lluvia y C
SS
es su
fracción en sal de mar. La fracción en la sal de mar
representa la contribución del agua de mar a la con-
centración del componente medido en agua de lluvia,
la cual se calcula de acuerdo con la ecuación 3:
C
SS
= (C
BK
/Ref
BK
)
x
Ref
samp
(3)
donde C
BK
es la concentración del componente de
interés en agua de mar, Ref
BK
es la concentración
de la especie de referencia en agua de mar y Ref
samp
es la concentración de la especie de referencia en la
muestra de agua de lluvia.
Aplicando las ecuaciones anteriores y usando
como referencia la relación existente entre la con-
centración de SO
4
-
2
y Cl
-
presente en el agua de
mar, 0.14 de acuerdo con lo reportado por Lazrus
et
al
. (1970), se obtiene que la contribución marina al
SO
4
-
2
presente en la precipitación total corresponde
solamente a 8 %, reafrmando la importancia de la
contribución antrópica para este anión.
Análisis de componentes principales
El análisis de componentes principales se aplicó
al conjunto de variables químicas, a fn de determinar
la inFuencia de ±uentes antrópicas o naturales en la
química de las muestras de precipitación total colec-
tadas en el área de estudio. El software utilizado fue
SYSTAT para Windows versión 11.
Para realizar este análisis estadístico se utilizaron
los valores individuales de las variables en estudio.
En la primera etapa se utilizó la matriz de correlacio-
nes de Spearman (
Cuadro IV
), a partir de la cual se
seleccionaron las siguientes variables: SO
4
-
2
, NO
3
-
,
Cl
-
, NO
2
-
y conductividad, debido a que presentan
correlaciones importantes.
En el análisis de componentes principales se ob-
servó que 73 % de la varianza de los datos crudos se
debe a dos factores, sulfato y nitrato, cuyos valores
Eigen son mayores a 1.
En forma adicional, se aplicó la rotación varimax
a la serie de datos a fn de ±acilitar la interpretación
de los componentes extraídos. El primer factor F1
(
Cuadro V
) explica aproximadamente 40 % de la
varianza total de los datos, indicando la posibilidad
de que Cl
-
y SO
4
-
2
tengan una fuente de origen en
común.
El segundo factor F2, con una variación de 34 %,
sugiere que NO
3
-
y NO
2
-
pueden poseer una misma
fuente. Este resultado evidencia una contribución neta-
mente antrópica debido a que ambos aniones tienen al
CUADRO IV.
CORRELACIÓN POR RANGOS DE SPEAR-
MAN ENTRE LAS CONCENTRACIONES
DE ANIONES, pH Y CONDUCTIVIDAD EN
MUESTRAS DE PRECIPITACIÓN TOTAL
COLECTADAS EN LA CIUDAD DE SAN
JOSÉ, COSTA RICA
SO
4
-
2
NO
3
-
Cl
-
NO
2
-
F
-
pH
NO
3
-
0.348
1.000
Cl
-
0.757
0.232
1.000
NO
2
-
0.429
0.664
0.212
1.000
F
-
-
0.171
0.133
-
0.041
-
0.152
1.000
pH
-
0.096
-
0.010
-
0.094
-
0.118
-
0.071
1.000
Conductividad
0.288
-
0.270
0.268
-
0.212
-
0.128
-
0.005
Los valores en negrita son signifcativos a p < 0.01, n = 133
CONCENTRACIÓN DE ANIONES EN MUESTRAS DE PRECIPITACIÓN TOTAL RECOLECTADAS EN SAN JOSÉ, COSTA RICA
dióxido de nitrógeno, generado principalmente en los
procesos de combustión, como precursor común.
Como es bien conocido, el dióxido de nitrógeno
que se disuelve en el agua contribuye signifcativa
-
mente a la oxidación de S(IV) en fase acuosa. A pesar
de que este gas es relativamente insoluble en agua,
con una concentración en fase acuosa, en el equilibrio
menor a 10
-
10
mol/L, la reacción entre NO
2
con los
iones HSO
3
-
y SO
3
-
2
posee constantes de velocidad
sufcientemente grandes como para que la ocurrencia
de la misma sea importante. Esta reacción genera
como producto el ión nitrito, el cual permanece en
disolución (Schwartz 1984):
2NO
2 (g)
+ HSO
3
-
+
4H
2
O → 3H
3
O
+
+ 2NO
2
-
+ SO
4
-
2
(4)
Evolución de las concentraciones de SO
4
-
2
y NO
3
-
presentes en la precipitación total
Al comparar los promedios obtenidos en 2006 con
los reportados por Herrera y Rodríguez (2005), se
observa un incremento de 25 y 16 % para la concen-
tración de SO
4
-
2
y NO
3
-
en muestras de precipitación
total, respectivamente. Esta tendencia es concordante
con el incremento en los niveles de emisiones de
dióxido de nitrógeno (cercanos a 20 %) de 2005 a
2006 según Herrera y Rodríguez (2006).
CONCLUSIONES
La composición química de las muestras de pre-
cipitación total colectadas en la ciudad de San José
durante 2006 es afectada tanto por contribuciones
de emisiones antrópicas como por fuentes naturales,
entre las que fgura el aerosol marino, el cual aporta
aproximadamente 8 % de la concentración total del
SO
4
-
2
presente.
Un porcentaje importante de las muestras anali-
CUADRO V.
ANÁLISIS DE FACTOR DE CARGA DE TO-
DAS LAS VARIABLES EVALUADAS EN LAS
MUESTRAS DE PRECIPITACIÓN TOTAL
Variables
F1
F2
SO
4
2
-
0.891
0.229
NO
3
-
-
0.021
0.842
Cl
-
0.851
0.067
NO
2
-
0.118
0.857
Conductividad
0.667
-
0.435
Varianza Total (%)
39.7
33.6
Factor de carga con extracción varimax normalizada. Valores en
negrita signifcativos a p > 0.5
zadas presenta un carácter ácido, donde la principal
especie iónica presente es SO
4
-
2
,
seguida de Cl
-
.
El incremento de las emisiones de contami-
nantes asociados a los procesos de combustión en
la ciudad de San José de 2005 a 2006 pudiera ser
una de las principales causas del aumento en las
concentraciones de SO
4
-
2
y NO
3
-
registradas para
ese período.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece a los funcionarios de la Sección
de Parques de la Municipalidad de San José su
colaboración en el traslado de las muestras al La-
boratorio de Análisis Ambiental de la Universidad
Nacional. Asimismo, se agradece al Laboratorio
de Geoquímica del Observatorio Vulcanológico y
Sismológico de Costa Rica, OVSICORI, Univer-
sidad Nacional, por las facilidades brindadas para
la realización de los análisis de las muestras.
REFERENCIAS
Ayres G.P., Gillet R.W., Selleck P.W. y Bentley S.T.
(1995). Rainwater composition and acid deposition in
the vicinity oF the Fossil Fuel-fred plants in southern
Australia. Water Air Soil Poll. 85, 2313-2318.
Galloway J.N., Likens G.E. y Hawley M.E. (1984). Acid
precipitation: natural versus anthropogenic compo-
nents. Science 226, 829-831.
Galpin J.S. y Turner C.R. (1999). Trends in composition
of rain quality data from the South African interior. S.
Afr. J. Sci. 95, 225-228.
Herrera J. y Rodríguez S. (2005). Informe Anual de Pre-
cipitaciones Ácidas en la ciudad de San José. Informe
Técnico, 31 pp. Universidad Nacional, Costa Rica.
Herrera J. y Rodríguez S. (2006). Tercer Informe de
Calidad del Aire de la Ciudad de San José. Informe
Técnico, 42 pp. Universidad Nacional, Costa Rica
Hontoria C., Saa A., Almorox J., Cuadra L., Sánchez A. y
Gasco J.M. (2003). The chemical composition of pre-
cipitation in Madrid. Water Air Soil Poll. 146, 35-54.
INEC (2000). Instituto Nacional de Estadísticas y Censos
de Costa Rica. Censo de Población de la República de
Costa Rica. Informe Técnico, 234 pp.
Keene W.C., Pszenny A.H., Galloway J.N. y Hawley
M.E. (1986). Sea-salt corrections and interpretation of
constituent ratios in marine precipitation. J. Geophys.
Res. 91, 6647-6658.
Kulshrestha U.C., Jain M., Mandal T.K., Gupta P.K.,
Sarkar A.K. y Parashar D.C. (1999). Measurements of
J. Herrera-Murillo y S. Rodríguez-Román
72
acid rain over Indian Ocean and surface measurements
of atmospheric aerosols at New Delhi during INDOEX
Pre-Campaigns. Current Science 76, 968-972.
Lacaux J.P., Delmas R., Kouadio G., Cros B. y Andreae
M.O. (1992). Precipitation chemistry in the Mayo-
mbé forest of Equatorial Africa. J. Geophys. Res. 97,
6195-6206.
Lazrus A.L., Baynton H.W. y Lodge J.P. (1970). Trace
constituents in oceanic cloud water and their origin.
Tellus 22, 106-114.
Lee B.K., Hong S.H. y Lee D.S. (2000). Chemical com-
position of precipitation and wet deposition of major
ions on the Korean peninsula. Atmos. Environ. 34,
563-575.
Loÿe-Pilot M.D., Martin J.M. y Morelli J. (1986). Infuence
of Saharan dust on the rain acidity and atmospheric in-
put on the Mediterranean. Nature 321, 427–428.
Marquardt W., Brüggemann E., Auel R., Herrmann H.
y Möller D. (2001). Trends of pollution in rain over
East Germany caused by changing emissions. Tellus
B 53, 529-545.
Migliavacca D., Teixeira E.C., Wiegand F., Machado
A.C.M. y Sanchez J. (2005).
Atmospheric precipi-
tation
and chemical composition of an urban site,
Guaíba hydrographic basin, Brazil. Atmos. Environ.
39, 1829-1844.
Paiva R.P., Pires M.A.F., Munita C.S., Andrade M.F., Gon-
çalves F.L.T. y Massambani O. (1997). A preliminary
study of the anthropogenic contribution to São Paulo
rainfall. Fresen. Environ. Bull. 6, 508-513.
Sanusi A., Wortham H., Millet M. y Mirabel P. (1996).
Chemical composition of rainwater in Eastern France.
Atmos. Environ. 30, 59-71.
Schwartz S.E. (1984). Gas-aqueous reactions of sulfur and
nitrogen oxides in liquid-water clouds. En
SO
2,
NO and
NO
2
Oxidation Mechanisms: Atmospheric Consider-
ations.
(J.G. Calvert, Ed.), Acid Precipitation Series,
Vol. 3. Butterworth-Heinemann, Boston, 254 p.
Smirnioudi V.N. y Siskos P.A. (1992). Chemical composi-
tion of wet and dust deposition in Athens, Greece, in
relation to meteorological conditions. Atmos. Environ.
26B, 483-490.
Tresmondi A.C.C.L., Tomaz, E. y Krusche A.V. (2003).
Deposição úmida em Paulínia-SP e região en Anais
do III Congresso Interamericano da Qualidade do Ar,
Canoas, RS, Brasil.
Tuncel, S.G. y Ungör S. (1996). Rain water chemistry in
Ankara, Turkey. Atmos. Environ. 30, 2721-2728.
Zunckel M., Saizar C. y Zarauz J. (2003). Rainwater
composition in Northeast Uruguay. Atmos. Environ.
37, 1601-1611.
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