Variability of atmospheric aerosols at urban, regional and continental backgrounds in the Western Mediterranean Basin

El estudio de los niveles y composicion del material particulado atmosferico (PM) medido simultaneamente en diferentes ambientes a escala regional se llevo a cabo en la cuenca del Mediterraneo Occidental con el fin de entender las fuentes y patrones de transformacion y transporte de aerosoles en esta zona. Para esto, la medida de niveles y caracterizacion quimica de PM10, PM2.5 y PM1 se llevo a cabo en tres estaciones de monitoreo: Montsec (MSC, fondo continental, 1570 msnm), Montseny (MSY, fondo regional, 720 msnm) y Barcelona (BCN, fondo urbano, 68 msnm). Ademas, se midieron niveles de numero de particulas (N) y carbono negro (BC) en BCN. Durante el invierno, la frecuente estabilidad atmosferica induce el estancamiento de masas de aire produciendo importantes episodios de contaminacion en BCN. Sin embargo, MSY y, mas frecuentemente MSC, quedan aislados de la contaminacion regional. En determinados escenarios, el desarrollo de la capa limite y las brisas resultan en el transporte de masas de aire contaminadas a zonas rurales, aumentando notablemente los niveles de PM en funcion de la altitud y la distancia a las zonas fuente. Durante el verano, la circulacion de brisas favorece la dispersion, mezcla y envejecimiento de contaminantes a escala regional y la reduccion de las diferencias entre BCN, MSY y MSC. Se midieron niveles similares de algunos componentes (materia organica, sulfato) a escala regional. Los niveles de materia mineral aumentan en verano por una resuspension favorecida y una mayor frecuencia de intrusiones africanas, mas significativamente en el MSC, dado su impacto en altura. La mayor contribucion al PM10 en BCN se debe principalmente al trafico (50% del PM10), resultante de las emisiones del trafico primarias, nitrato y aerosoles secundarios envejecidos. La materia mineral se origina por resuspension del polvo de carretera por vehiculos pero tambien resuspension por viento y obras. La contribucion regional en BCN (25%) es principalmente materia mineral, nitrato y sulfato amonico. La variabilidad horaria de los diferentes parametros de medida de aerosoles en BCN (N, BC, PM10, PM2.5 y PM1) esta muy marcada por emisiones de trafico y meteorologia (especialmente brisas). Sin embargo, algunos parametros no se rigen solamente por emisiones directas del trafico, como PM2.5-10 (resuspension) y N (emisiones de particulas ultrafinas y procesos de nucleacion fotoquimica). La influencia de las emisiones del trafico en los niveles de particulas finas en BCN se refleja en los niveles anuales de PM1, que aumentan de 2003 a 2007 relacionados con un aumento progresivo del trafico y la flota diesel en BCN. Sin embargo se observo una tendencia decreciente en las fracciones gruesas en BCN y MSY, que se atribuye a la meteorologia y a cambios en emisiones industriales. El estudio simultaneo de diferentes parametros ha mostrado que el control de PM1 (modos de nucleacion y acumulacion) y/o BC (procesos de combustion), y PM10, (combustion y aerosoles generados mecanicamente) puede ser una estrategia mejor que la combinacion de PM2.5 y PM10 como estandares de medida de calidad del aire. La medida en paralelo de aerosoles en fondos urbano, regional y continental ha sido una estrategia util para entender la fenomenologia de aerosoles en la cuenca del Mediterraneo Occidental. Las emisiones urbanas e industriales tienen un impacto considerable en los niveles y composicion de PM en zonas rurales situadas a diferentes alturas, tanto en verano, con una importante recirculacion y mezcla de masas de aire a escala regional, como en invierno, con transporte de contaminantes activado por brisas. El gran impacto de la contaminacion urbana a escala regional demuestra la importancia de aplicar estrategias de reduccion de emisiones de trafico urbano, a fin de mejorar la calidad del aire no solo a nivel local, sino tambien a escala regional.