Chemical composition and trajectories of atmospheric particles at the Machu Picchu Peruvian Antarctic scientific station (62.09º S, 58.47º W)



Título del documento: Chemical composition and trajectories of atmospheric particles at the Machu Picchu Peruvian Antarctic scientific station (62.09º S, 58.47º W)
Revista: Atmósfera
Base de datos:
Número de sistema: 000602722
ISSN: 0187-6236
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad Nacional Intercultural de la Selva Central Juan Santos Atahualpa (UNISCJSA), Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental, La Merced, Chanchamayo. Perú
2Instituto Geofísico del Perú (IGP), Lima. Perú
3Universidad Nacional del Centro del Perú, Facultad de Ingeniería Química, El Tambo. Perú
4Universidad de Magallanes, Departamento de Matemática y Física, Punta Arenas, Magallanes. Chile
Año:
Volumen: 38
País: México
Idioma: Inglés
Resumen en español La Antártida es una región remota, pero con importante influencia de las regiones circundantes. El transporte de aerosoles desde distancias lejanas es una importante fuente de contaminación que puede impactar esta región, especialmente la Península Antártica. Es necesario caracterizar los aerosoles atmosféricos y analizar la contribución de sus fuentes de emisión. Para ello se analizó durante febrero de 2020 la composición química elemental de las partículas atmosféricas PM10 y PM2.5, y se realizaron mediciones de tanto de éstas como de carbono negro con análisis de retrotrayectoria de masas de aire utilizando el modelo HYSPLIT. El objetivo fue caracterizar los elementos traza, analizar las fuentes de material particulado y comprender los orígenes de las masas de aire que contribuyen con partículas en la Estación Científica Antártica Peruana Machu Pichu (ECAMP), ubicada en la Isla Rey Jorge de la península Antártica. Se usaron colectores Partisol con filtros de teflón, perfilador contador de partículas y etalómetro. Los elementos químicos se analizaron por espectrometría de masas de plasma acoplada inductivamente (ICP-MS) y se aplicaron técnicas multivariadas y factor de enriquecimiento. Los elementos más abundantes en PM10 y PM2.5 fueron Na, Fe, Mg y Si, siendo las fuentes locales más importantes las de origen marino (Na, Mg, Mn, Ca) y de la corteza (Fe, Al, P). Se registraron también fuentes de meteorización (Ba y Si) propias del descongelamiento de los glaciares y fuentes de quema ligadas al uso de petróleo (V) y carbono negro. El estudio de las masas de aire sugiere una contribución potencialmente importante de fuentes externas. En general, se demuestra el impacto de fuentes antrópicas distantes y locales en el continente blanco.
Resumen en inglés Antarctica is a remote and relatively pristine region, but the regional transport of aerosols may be a source of pollution, especially in the Antarctic Peninsula. Few studies have characterized atmospheric aerosols and evaluated the contribution of their emission sources. The Peruvian Antarctic research station Machu Pichu (ECAMP, by its Spanish acronym) is located on King George Island in the Antarctic Peninsula. During February 2020, atmospheric particulate mass (PM10 and PM2.5) was sampled and analyzed to characterize its elemental composition and was supplemented by measurements of equivalent black carbon and aerosol size distributions. Chemical elements were analyzed by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), multivariate techniques, and enrichment factors. The most abundant elements in PM10 and PM2.5 were Na, Fe, Mg, and Si, with the most important local sources being marine (Na, Mg, Mn, Ca) and crustal (Fe, Al, P). Sources of weathering (Ba and Si) from glacial thawing and sources of combustion linked to the use of oil (V) and emission of black carbon were recorded. Air mass back-trajectory analysis using the HYSPLIT model helped identify external sources of particulate matter in the air masses reaching the ECAMP site. Overall, this study supports the growing evidence of the anthropogenic impact of distant and local sources on the white continent.
Keyword: Antarctic,
Air mass trajectories,
Atmospheric aerosols,
Black carbon,
Particulate matter
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