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Stoichiometric Validation of Sulfur Sulfates in Guayaquil, Ecuador, during 2018 and 2019
Validación estequiométrica de sulfatos de azufre en Guayaquil, Ecuador, durante 2018 y 2019
Validação estequiométrica dos sulfatos de enxofre na Guayaquil, Equador, durante 2018 e 2019
DOI:
https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v54n1.119052Palabras clave:
Environmental impact, Sulfur sulfates, Air pollution (en)Impacto ambiental, Sulfatos del azufre, Contaminación atmosférica (es)
Impacto ambiental, Sulfatos de enxofre, Poluição do ar (pt)
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Sulfur (S) is used by many industries in the city of Guayaquil as an additive, intermediate product or raw material. However, their management can cause environmental impacts and respiratory health problems. The purpose of this study was to perform a stoichiometric analysis of the critical loads of atmospheric S deposits present in Guayaquil, Ecuador. Data was collected between 2018 and 2019 in 16 sites with high anthropogenic activity, the data was obtained with the application of passive samplers or throughfall traps. Stoichiometric reactions were then applied to recognize the concentrations of the analyte in the atmosphere and the impact it causes. The results showed that the oxidation of sulfur dioxide (SO₂) generates sulfur trioxide (SO₃) in concentrations from 0.2285 to 0.7326 g. Likewise, between 1.36 10⁻³ and 6.35 10⁻³ g of sulfuric acid (H₂SO₄) were formed during the washing process, corresponding to the dry and rainy seasons in which the samples were collected, respectively. It was concluded that the SO2 present in the atmosphere undergoes changes when captured by the samplers, influenced by the different oxidative states of the S.
El azufre (S) es utilizado por muchas industrias en la ciudad de Guayaquil como aditivo, producto intermedio o materia prima; sin embargo, su manejo puede provocar impactos ambientales y causar problemas de salud respiratoria. El objetivo de este estudio fue realizar un análisis estequiométrico de las cargas críticas de los depósitos atmosféricos de S presentes en Guayaquil, Ecuador. Para ello se utilizaron datos recolectados entre 2018 y 2019 en 16 sitios con una alta actividad antropogénica, los datos se obtuvieron con la aplicación de muestreadores pasivos o trampas throughfall. Después se aplicaron reacciones estequiométricas para reconocer las concentraciones del analito en la atmósfera y el impacto que provoca. Los resultados mostraron que la oxidación del dióxido de azufre (SO₂) genera trióxido de azufre (SO₃) en concentraciones que varían entre 0,2285 y 0,7326 g. Asimismo, durante el proceso de lavado se formaron entre 1,36 10⁻³ y 6,35 10⁻³ g de ácido sulfúrico (H₂SO₄), correspondientes a las épocas seca y lluviosa en las que se recolectaron las muestras, respectivamente. Se concluyó que el SO2 presente en la atmósfera sufre cambios al ser captado por los muestreadores, influenciado por los diferentes estados oxidativos del S.
O enxofre (S) é utilizado por muitas indústrias na cidade de Guayaquil como aditivo, produto intermediário ou matéria-prima; no entanto, seu manuseio pode causar impactos ambientais e causar problemas de saúde respiratória. O objetivo deste estudo foi realizar uma análise estequiométrica das cargas críticas dos depósitos atmosféricos de S presentes em Guayaquil, Equador. Foram utilizados dados coletados entre 2018 e 2019 em 16 locais com alta atividade antrópica, os dados foram obtidos com a aplicação de amostradores passivos ou armadilhas de precipitação. Reações estequiométricas foram então aplicadas para reconhecer as concentrações do analito na atmosfera e o impacto que ele causa. Os resultados mostraram que a oxidação do dióxido de enxofre (SO₂) gera trióxido de enxofre (SO₃) em concentrações de 0,2285 a 0,7326 g. Da mesma forma, entre 1,36 10⁻³ e 6,35 10⁻³ g de ácido sulfúrico (H₂SO₄) foram formados durante o processo de lavagem, correspondendo às estações seca e chuvosa em que as amostras foram coletadas, respectivamente. Concluiu-se que o SO2 presente na atmosfera sofre alterações quando capturado pelos amostradores, influenciado pelos diferentes estados oxidativos do S.
Referencias
[1] G. Morantes, G. Rincon, B. Jones, and A. Chanaba, “Addressing air quality challenges: Comparative analysis of Barcelona, Venezuela, and Guayaquil, Ecuador”, Heliyon, vol. 10, no. 8, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29211%20.
[2] J. P. Solis Fonseca, L. C. Salazar Bravo, V. L. Romero Carrión, and A. d. l. A. Solís Salazar, “Congestión Vehicular y Contaminación Ambiental en Lima Metropolitana”, Revista Lasallista de Investigación, vol. 19, no. 1, pp. 152–164, 2023. DOI: https://doi.org/10.22507/rli.v19n1a9.
[3] D. Xie, X. Ge, L. Duan, and J. Mulder, “Effects of acid deposition control in China: a review based on responses of subtropical forests”, Front. Enviroment. Science Engine, vol. 18, no. 6, p. 77, 2024. DOI: https://doi.org/10.1007/s11783-024-1837-4.
[4] E. O. Robles, I. C. Silva, and S. J. B. Pulido, “Efectos del cambio climático en la gestión sostenible del recurso suelo”, Tecnociencia Chihuahua, vol. 16, no. 3, pp. e1097, 2022. DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v16i3.1097.
[5] R. M. Vázquez, Ma. G. Miranda Pascual, M. d. R. Romero Sánchez, and G. Muñoz Pérez, Balance de materia y energía: procesos industriales, México D.F., Grupo Editorial Patria, 2014.
[6] O. Quevedo, M. Calderón, D. Calle, and G. Montaño, “Análisis de los depósitos atmosfericos de azufre durante la época seca en Guayaquil, Ecuador”, in 5th International Conference of Greening of Industry Network, Mexico D.F., 2019.
[7] F. Macías Vázquez, M. Camps Arbestain, L. Rodríguez Lado, and E. Barreal Modroño, “Cargas críticas de contaminantes un criterio de evaluación de la sensibilidad de la naturaleza para la ordenación de actividades humanas”, in Reflexiones sobre el medio ambiente en Galicia, Xunta de Galicia, Casares-Long, 2003.
[8] S. Schucht et al. “ETC/ATNI Report 04/2020: Costs of air pollution from European industrial facilities 2008–2017”, 2021. [Online]. Available: https://www.eionet.europa.eu/etcs/etc-atni/products/etc-atni-reports/etc-atni-report-04-2020-costs-of-air-pollution-from-european-industrial-facilities-200820132017. [Last access: 05/01/2025].
[9] M. Kampa and E. Castanas, “Human health effects of air pollution”, Enviromental Pollution, vol. 151, no. 2, pp. 362– 367, 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2007.06.012.
[10] J. Barberena and I. Hurtado, “Proceso de acidificación de las precipitaciones de Managua”, Revista Científica Estelí, vol. 8, no. 31, 2019. DOI: https://doi.org/10.5377/farem.v0i31.8472.
[11] V. H. Lituma, A. Benavides, and L. K. Ninozca, “Plan de acción ambiental para prevenir la Contaminación Atmosférica en el Tráfico Marítimo en el Ecuador, caso Scrubber”, Centro Internacional de Investigación y Desarrollo, pp. 242–258, vol. 3, no. 1. DOI: https://doi.org/10.46785/ciidj.v3i1.87.
[12] O. Quevedo et al., “Referential seasonality of critical loads of sulfur on Rhizophora harrisonii in the port of Guayaquil”, WSEAS Transactions on Biology and Biomedicine, vol. 15, pp. 24–34, 2018.
[13] O. P. Narayan, P. Kumar, B. Yadav, M. Dua, and A. K. Johri, “Sulfur nutrition and its role in plant growth and development”, Plant Signaling & Behavior, vol. 18, no. 1, 2022. DOI: https://doi.org/10.1080/15592324.2022.2030082
[14] G. Azuara-García, E. Palacios-Rosas, V. Palacios-Corte, and C. A. Rosas-Burgess, “Impactos potenciales de depósitos secos de SO2 en rendimientos de cultivos en México; una aproximación a escala nacional”, Agro productividad, vol. 13, no. 6, 2020. DOI: https://doi.org/10.32854/agrop.vi.1678
[15] R. Monsalvo Vázquez, M: G. Miranda Pascual, Ma. d. R. Romero Sánchez, and G. Muñoz Pérez, Balance de materia y energía: procesos industriales, México D.F., Patria, 2014.
[16] L. Darmstaedter and R. E. Oesper, “Jeremias Benjamin Richter”, Journal of Chemical Education, vol. 5, no. 7, p. 785, 1928. DOI: https://doi.org/10.1021/ed005p785
[17] P. J. Fito Suñer, M. L. Castelló Gómez, J. Tarrazo Morell, and M. Castro Giráldez, Balances de materia y energía en ingeniería de bioprocesos, Editorial Universitat Politècnica de València, 2023. Available: https://riunet.upv.es/handle/10251/198070
[18] M. E. Fenn, M. A. Poth, and M. J. Arbaugh, “A Throughfall Collection Method Using Mixed Bed Ion Exchange Resin Columns”, Scientific World Journal, vol. 15, pp. 122–130, 2002. DOI: https://doi.org/10.1100/tsw.2002.84
[19] M. E. Fenn et al. “Ecological effects of Nitrogen deposition in the Western United States”, Bioscience, vol. 53, no. 4, pp. 404–420. DOI: https://doi.org/10.1641/0006-3568(2003)053[0404:EEONDI]2.0.CO;2
[20] Y. Zhao et al., “Decline in bulk deposition of air pollutants in China Lags behind reductions in emissions”, Nature Geoscience, vol. 15, pp. 190–195, 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41561-022-00899-1
[21] M.A. E. Vos, W. de Vries, G. F. Veen, M. R. Hoosbeek, and F. J. Sterck, “Testing ion exchange resin for quantifying bulk and throughfall deposition of macro- and micro-elements in forests”, Atmos. Meas. Tech, vol. 17, pp. 6579–6594, 2024. DOI: https://doi.org/10.5194/amt-17-6579-2024.
[22] M. E. Fenn and M. A. Poth, “Monitoring nitrogen deposition in throughfall using ion exchange resin columns: A field test in the San Bernardino Mountains”, J. Environ. Qual., vol. 33, pp. 2007–2014, 2004. DOI: https://doi.org/10.2134/jeq2004.2007.
[23] S. Kohler, H. F. Jungkunst, C. Gutzler, R. Herrera, and G. Gerold, “Atmospheric Ionic Deposition in Tropical Sites of Central Sulawesi Determined by Ion Exchange Resin Collectors and Bulk Water Collector”, Water, Air & Soil Pollution, vol. 223, pp. 4485–4494, 2012. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-012-1211-8.
[24] M. E. Fenn, A. Bytnerowicz, S. L. Schilling, and C. S. Ross, “Atmospheric deposition of nitrogen, sulfur and base cations in jack pine stands in the Athabasca Oil Sands Region, Alberta, Canada”, Environmental Pollution, vol. 196, pp. 497–510, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2014.08.023.
[25] W. G. Brumbaugh, J. W. Arms, G. L. Linder, and V. D. Melton, “Development of ion-exchange collectors for monitoring atmospheric deposition of inorganic pollutants in Alaska parklands”, in U.S. Geological Survey Scientific Investigations Report 2016–5096, 2016. DOI: https://doi.org/10.3133/sir20165096.
[26] N. Clarke et al., “Part XIV: Sampling and Analysis of Deposition, Version 2022-1” in Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests, Eberswalde, Thünen Institute of Forest Ecosystems, 2022. Available: https://www.icp-forests.org/pdf/manual/2020/ICP_Manual_part14_2022_Deposition_version_2022-1.pdf
[27] Y. T. Fang et al., “Nitrogen deposition and forest nitrogen cycling along an urban-rural transect in southern China”, Global Change Biol, vol. 17, pp. 872–885, 2011. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2010.02283.x.
[28] S. M. Simkin, D. N. Lewis, K. C. Weathers, G. M. Lovett, and K. Schwarz, “Determination of sulfate, nitrate and chloride in throughfall using ion.exchange resins”, Water, Air and Soil Pollution, vol. 153, pp. 343–354, 2004. DOI: https://doi.org/10.1023/B:WATE.0000019958.59277.ed
[29] H. Garcia-Gomez et al. “Atmospheric deposition of inorganic nitrogen in Spanish forests of Quercus ilex measured with ion-exchange resins and conventional collectors”, Environmental Pollution, vol. 216, pp. 653–661, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.06.027.
[30] P. Qian and J. Schoenau, “Practical applications of ion exchange resins in agricultural and environmental soil research”, Canadian Journal of Soil Science, vol. 82, pp. 9–21, 2002. DOI: https://doi.org/10.4141/S00-091.
[31] S. Bayar, B. A. Fïl, R. Boncukcuoglu, and A. E. Yilmaz, “Adsorption kinetics and isotherms for the removal of zinc ions from aqueous solutions by an ion-exchange resin”, Journal of the Chemical Society of Pakistan, vol. 14, no. 4, pp. 841–848, 2012. Available: https://jcsp.org.pk/ArticleUpload/4697-21535-1-CE.pdf
[32] Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, “Análisis de agua – Determinación del ion sulfato 1981”, Norma Mexicana, NMX-AA-074-1981, 1981. [Online]. Available: https://agua.org.mx/wp-content/uploads/2011/01/nmx-aa-074-1981.pdf.
[33] D. K. C. Gurría, J. A. S. Canul, E. R. Lara, I. D. C. E. Cruz, I. D. Quintana, and R. M. C. Bretón, “Distribución espacio temporal del depósito atmosférico de nitrógeno en la ciudad de León Guanajuato durante la temporada de lluvias”, in Química e Ingeniería Verde para la sustentabilidad, Universidad Autónoma de Nuevo León, México, 2022.
[34] G. Hérnandez-Gerónimo, J. R. Laines-Canepa, I. Ávila-Lázaro, R. Solís-Sílvan, and J. A. Sosa-Olivier, “Cálculos estequiométricos de factores de emisión para estimar emisiones fugitivas de gases de efecto invernadero en un centro de acopio de residuos sólidos”, Revista Internacional de Contaminación Ambiental, vol. 38, pp. 165–179, 2022. DOI: https://doi.org/10.20937/rica.54024
[35] Instituto Geofísico, “Informe anual de la emisión de SO2 del Volcán Cotopaxi 2018”, Quito, 2018. Available: https://www.igepn.edu.ec/cotopaxi-gases/coto-ga/21916-informe-anual-emision-de-so2-cotopaxi-2018/file.
[36] Z. Yu et al., “Decline in bulk deposition of air pollutants in China Lags behind reductions in emissions”, Nature Geoscience, vol. 15, pp. 190–195, 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41561-022-00899-1.
[37] Z. Yu, D. Lei, L. Thorjorn, H. Lanhua, and H. Jiming, “Simultaneous assessment of deposition effects of base cations, sulfur, and nitrogen using and extended critical load function for acidification”, Environmental Science & Technology, vol. 41, no. 6, 2007. DOI: https://doi.org/10.1021/es060380+.
[38] G. Xiaodong, Y. Qian, D. Lei, Z. Yu, P. Maximilian, and H. Jiming, “High-resolution maps of critical, for Sulfur and Nitrogen in China”, Scientific Data, vol. 10, no. 339, 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s41597-023-02178-z.
[39] A. Sánchez, E. Eddings, and F. Mondragón, “Procesos para la captura de CO2. Emisión de óxidos de nitrógeno y de azufre durante la oxi-combustión de un carbonizado”, Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, vol. 36, no. 138, pp. 115–123, 2012. DOI: https://doi.org/10.18257/raccefyn.36(138).2012.2438.
[40] P. Jigyasa, A. Shashi Bhushan, and A. Madhoolika, “Global Trends of Acidity in Rainfall and Its Impact on Plants and Soil”, Journal of Soil Science and Plant Nutrition, vol. 23, pp. 398–419, 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s42729-022-01051-z.
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