Distribución Temporal de la Fracción Respirable PM10 y la Correlación con las Variables Meteorológicas en la Universidad de la Costa, CUC
Trabajo de grado - Pregrado
2017-05-22
Ingeniería Ambiental
Barranquilla is considered a major city in Colombia, because it is a growing epicenter of
industries and one of the most important ports in the country, it is necessary to monitor its air
quality, so in the present study the temporal variation of the respirable fraction PM10 and the
influence of meteorological variables such as temperature, relative humidity, precipitation and
wind speed and direction in PM10 concentrations in a representative area of the city of
Barranquilla. The monitoring station was located in the north of the historic center of the city,
exactly inside the University of the Coast, CUC samples were taken of PM10 during the months
of April, May, June and July every three days, with a Partisol 2000 sampler The filters were
filtered through a desiccator for 24 hours to remove moisture and to be weighed, to determine the
concentrations of the sampled days. For the meteorological variables that were used in the study
the meteorological station of the IDEAM that is in the neighborhood the flowers of the city of
Barranquilla was visited. The analysis was initiated with a graphical correlation between the
concentration of particulate material and the meteorological variables. Statistically, the pearson
correlation was established that the variables were not adjusted to a normal distribution, whereby
they were correlated by spearman, which showed a percentage of significance of 0.05% in the
variables that presented higher correlation values (-0.2599) and relative humidity (-0.1015) were
also performed multivariate analysis using multiple linear regression that from the Stepweise
method it was determined that temperature is the variable that has the highest relation with the
PM10 According to its p-value of 0.071 and with an indicator of quality of adjustment of 13.5%.
The multiple linear regression model indicated that the increase of 1 ° C in the maximum daily
temperature implies a decrease of 8.63 μg / m3 in the concentration of particulate material. The principal component analysis was performed, of which three main components were obtained.
The first component gave the explanation of 25.9%, the second of 23.2% and the third 18.6% of
the data; Overall the main component test for the present study explained 67.7% of the data set.
For the first component, which is the PM10 concentration, it showed a direct relationship, as
opposed to the relative humidity and temperature, which showed an inverse relationship, with the
temperature having the greatest influence on the PM10 respirable fraction. It can be said that
correlations, multiple regressions were evident that temperature is the variable that most
influence tube in PM10 concentration. This study has demonstrated the relationship of
meteorological conditions and PM10 in the city of Barranquilla, despite being a coastal city
without the presence of stations and for a short study period. Barranquilla es considerada una ciudad importante en Colombia, por ser epicentro creciente
de industrias y uno de los puertos más importantes del país, hace necesario un seguimiento a su
calidad de aire por eso en el presente estudio se determinó la variación temporal de la fracción
respirable PM10 y la influencia que tienen variables meteorológicas como temperatura, humedad
relativa, precipitación y velocidad y dirección del viento en las concentraciones del PM10 en una
zona representativa de la ciudad de Barranquilla. La estación de monitoreo fue ubicada en el
norte centro histórico de la ciudad, exactamente dentro de la Universidad de la Costa, CUC se
realizó un monitoreo atmosférico de PM10 durante los meses de abril, mayo, junio y julio cada
tres días, con un muestreador Partisol 2000. Los filtros pasaron por un desecador durante 24
horas para retirar la humedad y ser pesados, para luego determinar las concentraciones de los
días muestreados. Para las variables meteorológicas que se utilizaron en el estudio se acudió a la
estación meteorológica del IDEAM que se encuentra en el barrio las flores de la ciudad de
Barranquilla. El análisis se inició con una correlación grafica entre la concentración de material
particulado y las variables meteorológicas. Estadísticamente se llevó a cabo la correlación de
pearson se pudo establecer que las variables no se ajustaron a una distribución normal por lo cual
se procedió a correlacionarlas mediante spearman que arrojo un porcentaje de significancia del
0,05% las variables que presentaron valores de mayor correlación fueron temperatura (-0,2599) y
la humedad relativa (-0,1015) también se realizó el análisis multivariado mediante la regresión
lineal múltiple que a partir del método Stepweise se determinó que la temperatura es la variable
que mayor relación tiene con el PM10 de acuerdo a su p-valor de 0,071 y con un indicador de
calidad de ajuste del 13,5%. El modelo de regresión lineal múltiple indico que el aumento de 1°C en la temperatura máxima diaria implica una disminución de 8,63 µg/m3 en la concentración de
material particulado. Se llevó a cabo el análisis de componentes principales de los cuales se
obtuvieron tres componentes principales el primer componente dio la explicación del 25,9 %, el
segundo de 23,2 % y el tercero 18,6 % de los datos; en general la prueba de componentes
principales para el presente estudio explico el 67,7% del conjunto de datos. Para el primer
componente que es la concentración de PM10 arrojo una relación directa a diferencia de la
humedad relativa y la temperatura las cuales evidenciaron una relación inversa, siendo la
temperatura quien tuvo mayor influencia en la fracción respirable PM10. Se puede decir que las
correlaciones, regresiones múltiples fue evidente que la temperatura es la variable que mayor
influencia tuvo en la concentración de PM10. Este estudio tiene demostró la relación de las
condiciones meteorológicas y del PM10 en la ciudad de Barranquilla, a pesar de ser una ciudad
costera sin la presencia de estaciones y por un periodo de estudio corto.
- Pregrado [1283]
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