Determinación de ¹⁴C en aerosoles atmosféricos en el Puerto de Manzanillo Colima: Influencia de combustibles fósiles

Abstract

La contaminación por partículas finas (PM₂.₅) puede ser causada por la actividad portuaria llegando a representar una problemática tanto ambiental como de salud, por lo que es de suma importancia su estudio a nivel local, regional y global. Particularmente en el puerto de Manzanillo, Colima debido a que constituye una de las zonas con mayor actividad portuaria, ya que se considera uno de los puertos con mayor afluencia de cargueros que llegan de diversas partes de Asia, Estados Unidos y Canadá, aunado a las operaciones industriales que se llevan a cabo en la zona. En este contexto, la identificación de las fuentes de origen de los contaminantes es esencial para evaluar los impactos ambientales y de salud pública que están asociados a la misma. Por medio de este estudio se buscó determinar la proporción de carbono fósil y biogénico presente en los aerosoles atmosféricos en el puerto de Manzanillo, por medio de la medición de la fracción de ¹⁴C. Esta determinación permite separar la contribución de carbono de origen antropogénico (como la quema de combustibles fósiles) y natural (biomasa), permitiendo obtener información relevante para la formulación de políticas ambientales y estrategias de control de emisiones en zonas portuarias de México. La metodología empleada fue a través de un muestreo de aerosoles en la fracción PM₂.₅ llevado a cabo durante junio de 2024. Las muestras se recolectaron en filtros de teflón y cuarzo, usando un muestreador ARA y HI-Vol. Las muestras fueron analizadas mediante fluorescencia de rayos X (FRX), para la identificación de elementos traza, y espectrometría de masas con aceleradores (AMS) para la cuantificación del ¹⁴C. Posteriormente se aplicaron dos modelos de receptores (PCA y PMF) para identificar las posibles fuentes de origen de los contaminantes y su contribución relativa en la composición de las PM₂.₅. El promedio de las PM₂.₅ durante el mes de junio fue de 10.61 μg/m³; en cuanto al carbono total (CT) estuvo en el rango de 2.4 y 5.8 μg/m³, mientras que la fracción de 14C (F¹⁴C) tuvo un promedio de 0.62 ± 0.01. El carbono biogénico varió entre 45 % y el 81 %, mientras que el carbono de origen fósil estuvo entre el 19 % y 55 %; lo cual indica que el sitio cuenta con mayor aportación de fuentes de origen biogénico. Los modelos de receptores permitieron determinar 4 fuentes de origen de los contaminantes; través del modelo PMF se obtuvieron las fuentes: arena, aerosoles marinos, quema de biomasa y combustibles fósiles. En el modelo PCA se obtuvieron: quema de biomasa, arena, quema de combustibles fósiles y procesos industriales. Por lo antes mencionado, se puede concluir que el uso de ¹⁴C como trazador isotópico permitió diferenciar el origen del carbono de origen biogénico y fósil, dando una idea de las fuentes de contaminación en el puerto de Manzanillo. Mostrando que el sitio presenta mayor influencia de carbono de origen biogénico; sin embargo, debido a que el muestreo se llevó a cabo en la estación húmeda, se deben considerar muestreos en otras épocas del año.