EVALUACIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE MATERIAL PARTICULADO PM10 EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 7, No Especial, Diciembre, 2022, Ecuador (p. 23-36) 23
Publicación Cuatrimestral. Vol. 7, No Especial, Diciembre, 2022, Ecuador (p. 23-36). Edición continua
https://revistas.utm.edu.ec/index.php/Basedelaciencia/index
revista.bdlaciencia@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
DOI: https://doi.org/10.33936/revbasdelaciencia.v7i3.4240
EVALUACIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE MATERIAL
PARTICULADO PM
10
EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO, ECUADOR.
Nila Vélez Mendoza
1*
, Yulixis Cano
2
, Ligbel Sánchez
3
1
Maestría en Química mención Química Ambiental. Instituto de Posgrado. Universidad Técnica de Manabí. E-mail:
nilavelez0316@utm.edu.ec
2
Laboratorio de Química Ambiental. Instituto de Ciencias Básicas. Universidad Técnica de Manabí. E-mail:
yulixis.cano@utm.edu.ec
3
Departamento de Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias de la Salud. Universidad Técnica de Manabí. E-mail:
ligbel.sanchez@utm.edu.ec
*Autor para la correspondencia: nilavelez0316@utm.edu.ec
Recibido: 19-12-2021 / Aceptado: 9-6-2022 / Publicación: 1-12-2022
Editor Académico: Harvi José Velásquez Arévalo
RESUMEN
En este trabajo se evaluó la distribución temporal de partículas atmosféricas PM
10
durante el período comprendido entre
diciembre 2018 a noviembre 2019, en la ciudad de Portoviejo, Manabí-Ecuador, y su relación con algunos parámetros
meteorológicos. La recolección de las muestras (n=48) se realizó mediante un equipo de recolección de partículas
inhalables PM
10
Graseby Andersen GMW 10 inlet, empleando filtros de microfibra de cuarzo, durante 24 horas, a una
velocidad de flujo de aire de 40 pies
3
/min. El análisis de resultados mostró que el promedio anual de las concentraciones
de PM
10
en la ciudad fue de 27,03 ± 5,28 µg/m
3
, estando por debajo del límite máximo permisible anual establecido por
la norma ecuatoriana de calidad del aire; así mismo, las concentraciones diarias de PM
10
, no sobrepasaron el límite de
permisibilidad establecido por la norma. Se observó que no existe diferencia estadísticamente significativa (p > 0,05)
entre los dos períodos estacionales evaluados, siendo el valor de la estación lluviosa de 26,95 ± 6,38 µg/m
3
(n=25), y de
la estación seca 27,11 ± 4,54 µg/m
3
(n=23). Al relacionar las concentraciones mensuales de PM
10
con las variables
meteorológicas, se obtuvo que no existe correlación significativa entre ellas (p > 0,05), lo que permite entender que la
variación de las concentraciones del particulado inhalable es atribuible principalmente a una mayor influencia de las
fuentes fijas y móviles de la zona de estudio. La comparación del promedio anual de concentración de PM
10
Portoviejo
con relación a otras ciudades del mundo establece que es similar a la de megaciudades muy urbanizadas, lo que infiere
que los niveles de contaminación del aire en la ciudad pueden llegar a ser significativos, mostrando una alerta importante
sobre la acumulación de contaminantes atmosféricos en la ciudad de estudio.
Palabras clave: partículas atmosféricas, PM
10
, particulado inhalable.
EVALUATION OF PM
10
PARTICULATE MATERIAL CONCENTRATIONS
IN PORTOVIEJO CITY, ECUADOR.
ABSTRACT
Artículo de Investigación
Ciencias Químicas
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
24
In this work we evaluated the temporal distribution of PM
10
atmospheric particles in Portoviejo´s city, Manabí-Ecuador
during the period between december-2018 to november-2019, and its relationship with some meteorological parameters.
The collection of the samples (n=48) was performed using a PM
10
Graseby Andersen GMW 10 inlet inhalable particulate
matter PM
10
collection equipment, using a quartz microfiber filters during 24 hours, and air flow rate of 40 ft
3
/min. The
analysis of the results showed that the annual average of PM
10
concentrations in the city were 27.03±5.28 µg/m
3
, which
is below the maximum annual permissible limit established by the Ecuadorian air quality standard; likewise, daily PM
10
concentrations did not exceed the permissible limit established by the standard. It was observed that there is no statistically
significant difference (p>0.05) between the two seasonal periods evaluated, being season being 26.95±6.38 µg/m
3
(n=25),
and dry season 27.11±4.54 µg/m
3
(n=23). By relating the monthly PM
10
concentrations with the meteorological variables,
it was found that there is no significant correlation between them (p>0.05), which allows us to understand that the variation
in the concentrations of inhalable particulate matter is mainly attributable to a greater influence of the fixed and mobile
sources in the study area. The comparison of the Portoviejo atmospheric annual average of PM
10
with other cities in the
world, establishes that its concentration is similar to the highly urbanized megacities, which infers that the levels of air
pollution can become significant, showing an important alert about the accumulation of atmospheric pollutants in the
study city.
Keywords: atmospheric particles, PM
10
, inhalable particulate matter.
AVALIAÇÃO DAS CONCENTRAÇÕES DE MATERIAIS PARTICULADOS
PM
10
NA CIDADE DE PORTOVIEJO, EQUADOR.
RESUMO
Neste trabalho avaliou se a distribuição temporal de partículas atmosféricas PM10 na cidade de Portoviejo Manabí-
Equador durante o período de dezembro-2018 a novembro-2019, e a sua relação com alguns parâmetros meteorológicos.
A coleta das amostras (n=48) foi realizada utilizando um equipamento de coleta de PM
10
Graseby Andersen GMW 10
inlet inhalable particulate matter PM
10
, empregando filtros de microfibras de quartzo, durante 24 horas, e uma taxa de
fluxo de ar de 40 pés
3
/min. A análise dos resultados mostrou que as concentrações médias anuais de PM
10
na cidade foram
de 27,03±5,28 µg/m
3
, o que está abaixo do limite máximo anual permitido estabelecido pelo padrão de qualidade do ar
equatoriano; da mesma forma, as concentrações diárias de PM
10
não excederam o limite permitido estabelecido pelo
padrão. Observou-se que não há diferença estatisticamente significativa (p>0,05) entre os dois períodos sazonais
avaliados, sendo o valor para a estação chuvosa 26,95±6,38 µg/m
3
(n=25), e para a estação seca 27,11±4,54 µg/m
3
(n=23).
Ao relacionar as concentrações mensais de PM
10
com as variáveis meteorológicas, verificou-se que não há correlação
significativa entre elas (p>0,05), o que nos permite entender que a variação nas concentrações de partículas inaláveis é
principalmente atribuível a uma maior influência das fontes fixas e móveis na área de estudo. A comparação da média
anual PM
10
da atmosfera de Portoviejo com outras cidades do mundo, estabelece que sua concentração é semelhante à de
megacidades altamente urbanizadas, o que infere que os níveis de poluição do ar podem se tornar significativos,
mostrando um alerta importante sobre o acúmulo de poluentes atmosféricos na cidade em estudo.
Palavras chave: partículas atmosféricas, PM
10
, material particulado inalável.
Citación sugerida: Vélez Mendoza, N., Cano, Y., Sánchez, L. (2022). Evaluación de las concentraciones de material
particulado PM
10
en la ciudad de Portoviejo, Ecuador. Revista Bases de la Ciencia, 7 (Nro Especial), Diciembre, 23-36
DOI: https://doi.org/10.33936/revbasdelaciencia.v7i3.4240
EVALUACIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE MATERIAL PARTICULADO PM10 EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO, ECUADOR
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1 INTRODUCCIÓN
Diversos trabajos publicados recientemente, ponen de manifiesto el desafío que actualmente
representa la contaminación atmosférica a nivel mundial, especialmente en los entornos urbanos
Thürkow et al., (2021). Los contaminantes atmosféricos que afectan la calidad del aire son diversos,
principalmente los que se generan a partir de fuentes naturales y antropogénicas, donde ejerce gran
influencia del crecimiento del urbanismo a nivel global, el incremento del parque automotriz e
industrial, la quema de combustibles fósiles, la quema de biomasa y de bosques, la construcción, etc.
(Kliengchuay et al., 2021).
El aumento de las concentraciones de contaminantes afecta a los ecosistemas en general, tanto directa
como indirectamente (Sharma y Sharma, 2016). A nivel internacional existen organismos como la
Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, EPA (por sus siglas en inglés United States
Environmental Protection Agency), que regula y considera como contaminantes críticos, las
partículas suspendidas PM
10
(≤ 10 μm) y PM
2.5
(≤ 2.5 μm) (EPA, 2021). Se define como el estado
crítico de las partículas suspendidas, a su contribución en la mortalidad y morbilidad con incidencias
sobre enfermedades cardiovasculares, cerebrovasculares y respiratorias (Sarnaglia et al., 2021).
También existen otras partículas de menor tamaño como las PM
1
, con diámetro equivalente menores
a 1 micrómetro y gran contenido de carbono y metales tóxicos, las cuales tienen fuertes efectos sobre
el forzamiento radiactivo directo que incluyen no solamente aumentos en la temperatura sino, además,
modificaciones en los patrones de lluvia y en la visibilidad, cuyo origen es principalmente
antropogénico (Morantes et al., 2019).
Estudios recientes han demostrado que la exposición prolongada, por parte de la población, a
contaminantes atmosféricos como las PM
10
puede producir efectos nocivos sobre la salud, tales como
enfermedades cardiovasculares, derrame cerebral, y relacionadas con la función pulmonar, entre
otras, reduciendo la esperanza de vida de los habitantes del territorio afectado por la contaminación
atmosférica con PM
10
(Mueller et al., 2020; Pothirat et al., 2019; Neisi et al., 2017).
De acuerdo con cifras reportadas por el Estudio de la Carga Mundial de Enfermedades (Global
Burden of Disease Study), la contaminación del aire es responsable en todo el mundo del 19% de las
muertes cardiovasculares, el 24% de las muertes por cardiopatía isquémica y el 21% de las muertes
por accidente cerebrovascular en 2015 (Coudon et al., 2021).
El efecto de la contaminación del aire sobre el ambiente ha sido una preocupación que se ha ido
incrementado a nivel global. Los estándares de calidad del aire se establecen para indicar los niveles
ambientales de contaminación que no pueden ser excedidos legalmente en una región geográfica dada
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
26
(Mueller et al., 2020; Coudon et al., 2021). En la legislación del Ecuador los límites máximos
estipulados para las concentraciones de PM
10
son 50 y 100 µg/m
3
, correspondientes al promedio anual
y diario respectivamente (Ministerio del Ambiente, 2015), los cuales han sido superados en algún
momento, en ciudades como Quito, Guayaquil y Cuenca (Alemán et al., 2015).
Regalado et al. (2020) analizaron el comportamiento temporal de las concentraciones de PM
10
y su
relación con las principales variables meteorológicas en la ciudad de Loja, encontrando que existe
una relación muy fuerte (nivel de significancia = 0,05) entre las variables meteorológicas como
humedad relativa, precipitación, temperatura seca y temperatura de punto de rocío.
Respecto a la incidencia de la contaminación atmosférica en la salud de la población ecuatoriana,
Pacheco et al. (2020) reportaron una relación positiva muy alta entre las concentraciones de dióxido
de nitrógeno y la incidencia por COVID-19 en las ciudades más pobladas del país. Este estudio,
aunque no se trate directamente de partículas suspendidas, es importante considerarlo porque reporta
cifras recientes de afectaciones en la salud de la población, por actividades antrópicas que también
generan material particulado.
Por otra parte, la dirección de ambiente del GAD-Portoviejo ha registrado en los años 2012-2014 que
no se ha sobrepasado el límite permisible de las partículas atmosféricas según las normas ambientales
ecuatorianas. La composición de material particulado PM
10
no ha llegado más allá de 56,18
µg/m
3
/24h en el 2013, y ha sido mucho menor en el 2012. (GAD Portoviejo, 2015).
La composición de material particulado de Portoviejo tiene influencia de las actividades extractivas
de material pétreo de las canteras de Picoazá, lo que es también un factor importante a considerar a
la hora del análisis de calidad de aire. Sin embargo, no se registran alteraciones psicosociales ni
afectaciones a la salud de manera directa sobre la población vinculadas a esta actividad, y como se
observa tampoco a la producción directa de gases por el parque automotor de la ciudad (Azua, 2014).
El mayor aporte de material particulado al aire en Portoviejo se da en ciertas áreas de las parroquias
aledañas del cantón, precisamente durante la estación seca que se presenta entre los meses de mayo a
diciembre; en el periodo de invierno, entre enero y abril, también se pueden presentar concentraciones
de partículas atmosféricas acentuadas por causa de flujos de lodo que ocurren en esta época, que
posteriormente por acción del sol y el viento generan material particulado en suspensión (UCuenca
EP, 2018).
En este trabajo se evaluó la distribución temporal durante un año, de las concentraciones de PM
10
en
la ciudad de Portoviejo, provincia de Manabí, Ecuador, y su relación con algunos parámetros
meteorológicos del área de estudio.
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2 MATERIALES Y MÉTODOS
Datos atmosféricos y meteorológicos
Este estudio está comprendido entre el período diciembre 2018 a noviembre 2019. Se emplearon
datos correspondientes a valores de PM
10
(μg/m
3
), obtenidos en colaboración con el Gobierno
Municipal del Cantón Portoviejo, mediante un equipo de recolección de muestras de partículas
inhalables PM
10
Graseby Andersen GMW 10 inlet. Estos datos se recolectaron mediante filtración de
aire sobre filtros de microfibra de cuarzo durante aproximadamente 24 horas, a una velocidad de flujo
de aire de 40 pies
3
/min. Los filtros fueron ambientados a las condiciones del sitio de estudio y las
muestras recolectadas fueron pesadas utilizando una balanza analítica, con precisión y exactitud
adecuada.
Condiciones Topográficas
En general el cantón Portoviejo presenta un relieve bastante irregular ya que sus montañas están
cubiertas en buena parte por ceibos y bosques secos, la cabecera cantonal se encuentra a 37 metros
sobre el nivel del mar y Portoviejo como tal cuenta dentro de su sistema orográfico con elevaciones
que van desde 250 hasta 600 m. sobre el nivel del mar, y los más importantes son los cerros de
Bálsamo que separan las cuencas hidrográficas del cantón (Macías Cedeño & Mieles Segura, 2020).
Condiciones Meteorológicas
De manera general se puede mencionar que el clima en la ciudad de Portoviejo es bastante
equilibrado, es así que la temperatura promedio es de 24 ºC, aunque posee máximas relativas que
pueden alcanzar los 36 ºC. Por otra parte, la ciudad presenta datos promedios de precipitación que
oscilan entre los 500 a 600 mm anuales, dentro de estos valores promedio no se encuentran
considerados aquellos años que se estiman atípicos por efectos de las sequías extremas o años
considerados como fenómenos del Niño. Es importante resaltar que la influencia directa de las
corrientes oceánicas y eólicas globales no impacta de manera directa en el territorio de Portoviejo
debido al sistema de relieve que posee, y por la estacionalidad climática que se tiene, un tercer factor
es también la geomorfología y ubicación de la cuenta de los ríos Portoviejo y río Chico que permiten
un amortiguamiento y disipación de estos vientos. Por lo tanto, los vientos predominantes que
atraviesan la ciudad, tienen una dirección noroeste – sureste, ya que existen vientos frescos
provenientes de la Costa, justamente en la dirección del valle del río Portoviejo se producen las
corrientes de aire más importantes las que se presentan con mayor intensidad en un período que va
desde julio hasta octubre, sobre todo las tardes (GAD Portoviejo, 2015).
Ubicación geográfica
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
28
En la Figura 1 se puede observar la ubicación del sitio de recolección de muestras, así como de la
estación meteorológica para la medición de parámetros climáticos considerados. La ciudad de
Portoviejo tiene una población de aproximadamente 280.029 habitantes y una tasa de crecimiento de
23%, según lo establece el último censo realizado por el INEC (2010), lo que podría implicar un
aumento en el número de viviendas y con ello la demanda de servicios que afectan el medio ambiente.
La calidad del aire se midió en el terminal terrestre de la ciudad de Portoviejo, provincia de Manabí
en la República de Ecuador georreferenciado con las coordenadas -1.061906° de Latitud Norte y -
80.459451° de Longitud Occidental.
Figura 1. Mapa de ubicación de la zona del Terminal Terrestre de la ciudad de Portoviejo y la
Estación Meteorológica sitio donde se recolectaron los datos meteorológicos usados para el estudio
de PM
10
.
Fuente: Google Earth.
El punto de muestreo fue seleccionado tomando en cuenta la acumulación de transporte vehicular que
acuden al terminal terrestre de la ciudad y, por ende, a la cantidad de generación de material
particulado que se genera.
Los datos de las variables meteorológicas para el período de estudio, se obtuvieron en la Estación
Meteorológica “La Teodomira”, ubicada en el campus experimental de la Facultad de Ingeniería
Agronómica de la Universidad Técnica de Manabí, en la Parroquia Lodana del Cantón Santa Ana, en
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las coordenadas -1.173451° de Latitud Norte y -80.387359° de Longitud Occidental. Las variables
meteorológicas consideradas en este estudio fueron: precipitación, humedad relativa, temperatura y
velocidad del viento, para realizar análisis de correlación con la concentración de PM
10
.
Los datos meteorológicos fueron obtenidos automáticamente, procesados estadísticamente y enviados
para su validación al Centro de Datos del INAMHI, Quito. Los datos para esta investigación se
obtuvieron gracias al convenio interinstitucional del INAMHI con la Universidad Técnica de Manabí.
Análisis estadístico
Se realizó un análisis exploratorio de los datos calculando el promedio, desviación estándar y el
coeficiente de variación de Pearson de las concentraciones de material particulado (PM
10
) para
observar y describir su comportamiento.
Además, se realizó el análisis de correlación de Pearson, tomando como referencia un p-valor del
0,05 de significancia bilateral, entre las concentraciones de material particulado (PM
10
) y las variables
meteorológicas, para determinar la relación o dependencia que existe entre las mismas. Estos procesos
se ejecutaron utilizando el software estadístico SPSS, versión: 25.0 marzo del 2017.
2. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
A continuación, en la Figura 2 se presentan los resultados de la evaluación del material particulado
PM
10
obtenidos en la ciudad de Portoviejo, en el período diciembre 2018 a noviembre 2019. También
se muestran las fechas del muestreo con sus respectivas concentraciones de PM
10
(µg/m
3
) durante el
período del estudio.
Como se observa en la Figura 2, la variabilidad de los niveles de partículas inhalables en la atmósfera
es evidenciada por la desviación estándar (DE) calculada para el promedio anual de las
concentraciones de las PM
10
, 27,03 ± 5,28 µg/m
3
, con un coeficiente de variación de Pearson de
20%, valor que cuando está por encima del 10% se considera como un elevado rango de dispersión
de las variables con respecto a la media. Se estima que estas variaciones pueden estar relacionadas
con diferentes actividades de fuentes antrópicas, tanto fijas, móviles, naturales, y en especial la
variabilidad meteorológica a lo largo del año. En ningún caso, exceden el límite máximo permisible
en la norma de calidad de aire ecuatoriana, que establece que durante 24 horas no se deberá exceder
los 100 µg/m
3
, esto podría estar relacionado a factores que favorecen la dispersión de los
contaminantes en la zona de estudio, como lo son principalmente la velocidad del viento y la
topografía plana, ya que la ciudad no posee barreras geográficas importantes, entre otros factores.
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
30
Figura 2. Concentraciones de PM
10
(µg/m
3
) en la ciudad de Portoviejo, durante el período
diciembre 2018 - noviembre 2019 (n=48).
Fuente: Elaboración propia.
Sin embargo, es importante realizar un monitoreo continuo de las PM
10
, debido a que el valor mínimo
es 8,06 µg/m
3
y el máximo de los datos de concentraciones de material particulado es de 46,85 µg/m
3
,
lo cual representa aproximadamente el 50 % del valor permitido, indicando esto que sino no se toman
las previsiones correspondientes en la ciudad de Portoviejo podrían existir problemas de
contaminación por material particulado inhalable PM
10
en el futuro próximo. Según Valle et al.
(2013), este resultado ratifica el tipo de fuentes antrópicas y meteorológicas sobre las
concentraciones de PM
10
en diferentes estaciones de una ciudad.
La Tabla 1 muestra los promedios mensuales de las concentraciones de PM
10
en Portoviejo con sus
desviaciones estándar (DE) y coeficientes de variación de Pearson (CV).
Como se puede observar, la desviación estándar de los valores promediados sobrepasa el 10 % del
CV, lo que era de esperarse debido a que en estudios de evaluación ambiental no se manejan valores
constantes de emisiones, a menos que sean producto de un proceso industrial puntualizado y se esté
monitoreando la fuente de emisión específica.
Como se mencionó anteriormente, el promedio anual de concentración de PM
10
se estableció en
27,03±5,28 µg/m
3
, con un error absoluto de 1,52 µg/m
3
, estimado con respecto a la media de las
concentraciones de material particulado (CV=20%). Este promedio anual, no excede el límite
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máximo permisible anual de 50 µg/m
3
, establecido por la norma ecuatoriana de calidad ambiental
del aire (Ministerio del Ambiente, 2015).
Tabla 1. Estadística descriptiva para las concentraciones mensuales de PM
10
en la ciudad de
Portoviejo, período diciembre 2018-noviembre 2019 (n=48).
Fecha
Promedios
(µg/m
3
)
Coeficiente de
Variación Relativo
(CV)
Dic-18
24,73
18,84 %
Ene-19
15,71
34,82 %
Feb-19
29,10
24,02 %
Mar-19
28,60
26,19 %
Abr-19
28,79
25,43 %
May-19
34,79
26,50 %
Jun-19
24,38
18,87 %
Jul-19
28,92
18,74 %
Ago-19
26,00
25,38 %
Sep-19
30,70
29,48 %
Oct-19
20,14
43,25 %
Nov-19
32,54
4,67 %
Fuente: Elaboración propia.
En la Tabla 2 se muestran las concentraciones de PM
10
, así como las variables meteorológicas de
temperatura, precipitación, porcentaje de humedad relativa y velocidad del viento, recolectadas en la
ciudad de Portoviejo, en el mismo periodo de tiempo se realizó el muestreo del material particulado.
Tabla 2. Variables meteorológicas medidas en el período diciembre 2018-noviembre 2019 en la
ciudad de Portoviejo (n=48).
Fecha
Precipitación
Temperatura
Máxima
% Humedad
Relativa
Velocidad media del
viento
dic-18
65,00
35,90
77
0,6
ene-19
74,40
33,50
84
0,6
feb-19
208,70
34,00
85
0,5
mar-19
156,70
34,00
84
0,3
abr-19
91,00
34,50
79
0,5
may-19
56,30
34,00
82
0,4
jun-19
9,80
33,50
81
0,4
jul-19
9,60
34,50
82
0,6
ago-19
0,00
35,00
75
0,9
sep-19
0,00
34,00
74
1,1
oct-19
3,10
34,00
74
0,9
nov-19
4,80
34,20
75
0,8
Fuente: Elaboración propia.
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
32
Según los datos de precipitación, los meses correspondientes a la estación lluviosa se consideran
desde diciembre hasta mayo, con valores superiores a 50 mm, siendo los meses de febrero y marzo
los más lluviosos del período de muestreo (Pacheco et at., 2019).
De la misma manera, los meses desde junio a noviembre, fueron los meses de menor precipitación,
porque corresponden a la estación seca. El promedio de concentración de PM
10
para el período
concerniente a la estación lluviosa presenta un valor de 26,95±6,38 µg/m
3
(n=25) y, para la estación
seca de 27,11±4,54 µg/m
3
(n=23), mostrando que no existen diferencias de medias significativas en
la concentración de material particulado PM
10
(p-valor de prueba t: 0,96 > 0,05), provocadas por el
cambio de estación período evaluado permitiendo advertir que la concentración de PM
10
no está
afectado por la estación lluviosa y seca en esta zona de estudio.
Al evaluar la correlación de Pearson, que existe entre los promedios mensuales de concentración de
PM
10
de la ciudad de Portoviejo y las variables meteorológicas, se observa que no hay una relación
entre las variables (Tabla 3).
Tabla 3. Correlación de Pearson entre el promedio de concentración del material particulado PM
10
mensual y las variables meteorológicas medidas por mes, en la ciudad de Portoviejo, Estación
meteorológica La Teodomira, periodo dic 2018-nov 2019 (n=12).
Precipitación
(mm)
Temperatura
máxima
(°C)
Humedad
relativa
(%)
Velocidad del
viento
(m/s)
Correlación de
Pearson
0,070
-0,121
-0,041
-0,094
Significancia
(bilateral)
0,828
0,709
0,900
0,773
Fuente: Elaboración propia.
La significación bilateral (p-valor) que muestra el grado de compatibilidad entre el valor poblacional
propuesto y la información muestral disponible, es mayor que 0,05 lo que significa que no hay una
asociación lineal entre los elementos de las muestras evaluadas, tal como se evidencia en la Tabla 3.
La correlación entre los promedios mensuales de PM
10
y las variables meteorológicas: precipitación,
temperatura, humedad relativa y velocidad de vientos, no afectaron la concentración atmosférica del
material particulado en la ciudad de Portoviejo (los p-valores son > 0,05).
Desde el punto de vista de Pacheco et al. 2020, la variable meteorológica de más alta entropía es la
temperatura seguida por la magnitud de la velocidad del viento, lo que indica que estas juegan un rol
EVALUACIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE MATERIAL PARTICULADO PM10 EN LA CIUDAD DE PORTOVIEJO, ECUADOR
Publicación Cuatrimestral. Vol. 7, No Especial, Diciembre, 2022, Ecuador (p. 23-36) 33
activo en la aparición de particulado atmosférico en alguna zona de muestreo. Sin embargo, en este
estudio no se encontró correlación estadísticamente significativa de las PM
10
con respecto a ninguno
de los parámetros meteorológicos, fortaleciendo la hipótesis de la posible presencia de una mayor
influencia de las fuentes fijas y móviles presentes en el sitio de muestreo, sobre las concentraciones
de particulado inhalable en la ciudad.
Se realizó una comparación de los valores anuales de concentración de PM
10
de la ciudad de
Portoviejo con otras ciudades del mundo: Querol (2018) reporta que entre las ciudades urbanas con
menores concentraciones promedio anual de PM
10
a nivel mundial (por debajo de los 20 µg/m
3
) se
encuentran Ottawa, Toronto, Lisboa, Montreal, San Francisco, Kansas, New York, Washington,
Bilbao, Madrid y Sídney; mientras altas concentraciones promedio anual de PM
10
, entre 40 y 80
µg/m
3
, corresponden a San Salvador, Teherán, Tegucigalpa, ciudad de Guatemala, Bogotá, Hong
Kong, Río de Janeiro, Tel Aviv, Kingston, Caracas, Seúl, Bangkok, ciudad de México y Beirut. Con
respecto a los valores promedio de concentración anual de PM
10
similares a la ciudad de Portoviejo
(entre 20 y 30 µg/m
3
) se encuentran ciudades urbanas como Sevilla, Tokio, Roma, Paris, San José,
Frankfurt, Buenos Aires, Montevideo, Barcelona, Berlín, Chicago y Los Ángeles. Esta comparación
permite establecer que la concentración anual de PM
10
de la ciudad de Portoviejo se encuentra entre
los valores aceptables a nivel mundial, aunque es importante mantener un monitoreo de estas
partículas, ya que su concentración está al mismo nivel que los encontrados en megaciudades muy
urbanizadas, indicando una importante acumulación de contaminantes atmosféricos en la ciudad, que
puede aumentar en la medida que se desarrolle comercialmente y crezca en número de habitantes.
Esta comparación realizada con las grandes ciudades puede inferir que los niveles de contaminación
del aire pueden llegar a ser significativos debido a que estas ciudades son urbes, donde el tráfico
vehicular es constante y de alto volumen, así como las actividades industriales, lo que deteriora la
calidad del aire en aquellas ciudades.
3. CONCLUSIONES
Como respuesta a los objetivos planteados en esta investigación, se determinó el promedio anual de
las concentraciones de PM
10
en la ciudad de Portoviejo (diciembre 2018 - noviembre 2019):
27,03±5,28 µg/m
3
, el cual muestra que se encuentra por debajo del límite máximo permisible anual
establecido por la norma ambiental ecuatoriana. Las concentraciones diarias de PM
10
encontradas en
el estudio realizado tampoco sobrepasaron el límite establecido por la normativa ambiental vigente.
El promedio de concentración de PM
10
para las estaciones lluviosa y seca presentaron valores
promedio sin diferencias significativas, con un p-valor de prueba t: 0,96 > 0,05.
Al correlacionar las concentraciones mensuales de PM
10
con las variables meteorológicas, se
concluye que la variación de las concentraciones del material particulado inhalable es atribuible a una
Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
34
mayor influencia de las fuentes fijas y móviles de la zona de estudio, más que a las variables
meteorológicas de la ciudad, debido a que no existe correlación estadísticamente significativa entre
ellas (p-valores de correlación de Pearson > 0,05).
La comparación del particulado atmosférico inhalable (<10 µm) de Portoviejo con otras ciudades del
mundo, permite establecer que la concentración anual de PM
10
se encuentra dentro de valores
aceptables a nivel mundial, aunque su concentración es comparable con megaciudades muy
urbanizadas, lo que puede mostrar una alerta importante sobre la acumulación de contaminantes
atmosféricos en la ciudad de estudio.
4. AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen al Ingeniero Miguel Estévez Moreira, jefe técnico de medio ambiente del
Municipio de Portoviejo, así como al Ingeniero Carlos Julio Mina Nausin, técnico regional de la Red
Nacional de Observación Hidrometeorológica -INAMHI-, por su valiosa colaboración al aportar los
datos actualizados de las PM
10
del muestreo 2018-2019 y las variables meteorológicas de la zona de
recolección de muestra.
5 DECLARACIÓN DE CONFLICTO DE INTERÉS DE LOS AUTORES
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
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Nila Vélez Mendoza, Yulixis Cano, Ligbel Sánchez
36
Contribución de autores
Autor
Contribución
Nila Vélez
Mendoza
Diseño de la introducción, marco teórico y metodológico, tabulación y graficación de
resultados obtenidos por medio de los instrumentos de medición, redacción de la
discusión y conclusión de los resultados.
Yulixis Cano
Revisión de la tabulación y graficación de los datos y la estadística; mejoras en la
redacción de la discusión de resultados y la conclusión del trabajo, así como la redacción
en general.
Ligbel Sánchez
Revisión de la tabulación y graficación de los datos y la estadística; mejoras en la
redacción de la discusión de resultados y la conclusión del trabajo, así como la redacción
en general.