b o l e t i n - mce2.orgcon los mejores deseos. luisa t. molina centro molina para energía y medio...

Copyright © 2006 Molina Center for Energy and the Environment

En este NúmeroIntroducción .............................. 2Contaminantes Tóxicos ............. 5Mediciones en T0 ..................... 5Pronósticos ................................ 6DOAS de Trayectoria Abierta ... 7 Mediciones del SIMAT .......... 8 Paso de Cortés .................... 9 Estudios de Microscopia ........ 10Documental de MILAGRO ...... 10Mediciones de EOA ............. 11Muestreo de Aerosoles ............ 12Laboratorio Móvil ARI ............. 13Estudios sobre la Salud .......... 15MAX-Mex ............................ 16

Palabras del Editor:

Bienvenidos a la primera edición del Boletín del Centro Molina, el cual es-peramos utilizar como medio de comunicación para mantener informados a nuestros colegas y amigos sobre nuestras actividades, y difundir notas y relatos de interés acerca de nuestros colaboradores y participantes.

Este primer número está dedicado a la Campaña MCMA-2006, uno de los componentes de MILAGRO (Megacity Initiative: Local and Global Re-search Observations), la cual concluyó exitosamente en marzo de 2006. La Campaña logró reunir a un equipo de investigación internacional con-formado por cientos de científicos y estudiantes en la Ciudad de México para trabajar en colaboración con diversos grupos de investigación y agen-cias del gobierno mexicanas en actividades científicas y educativas.

Damos las gracias a todas las instituciones y agencias de México que ofrecieron su valioso apoyo en la planeación y operación de la Campaña MILAGRO. Su participación fue instrumental para el éxito de la Campaña.

Asimismo, nos gustaría extender nuestro agradecimiento a todos los que contribuyeron con artículos y fotos para el presente número, y a los que ayudaron con su traducción al español. Se tiene considerada una edición de seguimiento para la primavera de 2007. Aquellos participantes de la Campaña MILAGRO que no hayan tenido la oportunidad de contribuir con sus trabajos, o en caso de querer actualizar los resultados de los mismos, favor de enviarlos antes del 1 de marzo de 2007. Por favor no duden en hacernos llegar sus sugerencias para futuros artículos, noticias, fotos de interés, y actividades de investigación relacionadas con la Campaña MILA-GRO/MCMA-2006.

Con los mejores deseos.

Luisa T. Molina

Centro Molina para Energía y Medio Ambiente

B O L E T I N Otoño 2006

Adrián Fernández (Presi-dente del INE) fungió como Maestro de Ceremonias

Inauguración de la Exposición de Carteles MILAGRO (2 de marzo de 2006 en Universum). De izquierda a derecha: Julia Tagüeña (UNAM), Sasha Madronich (NCAR), Luisa T. Molina (MCE2), Carlos Gay (UNAM), Jeffrey Gaffney (UALR)

Conferencia de Prensa (23 febrero 2006) inaugurada por el Srio. José Luis Luege de SEMARNAT (centro), mostrado en la foto con la Sria. Claudia Sheinbaum (SMA-GDF) y Luisa T. Molina (MCE2)

Partículas Individuales ................ 17Mediciones con Globos ........ 18Especiación de MP......................18Mercurio ....................................... 19Chimeneas Industriales ............. 20Emisiones provenientes de Tula ..20 Tenango del Aire ....................... 21Avión Ultraligero ........................ 21Sitios Frontera ............................ 21Mediciones en T1 ....................... 22Educación y Divulgación .......... 23Instituciones Participantes ........ 25 Publicaciones ................................ 26Próximos Eventos ................... 28

Vista de la Ciudad de México por la mañana desde la cima del Pico Tres Padres

Copyright © 2006 Molina Center for Energy and the Environment Página 2

Otoño 2006

Introducción a la Campaña de Mediciones MCMA-2006/MILAGRO

La Campaña MILAGRO (Megacity Initiative: Local and Global Research Observations) con-stituye un esfuerzo de carácter internacional sin precedentes para estudiar el impacto de una megaciudad en la calidad del aire. Una megaciudad se define como un área con más de 10 millones de habitantes. La Zona Metro-politana del Valle de México (ZMVM) es la se-gunda megaciudad más grande del mundo y fue elegida como caso de estudio inicial para la Campaña MILAGRO.

La Contaminación del Aire en las Megaciudades

Cerca de la mitad de la población mundial vive actualmente en áreas urbanizadas. Muchos de estos centros urbanos se están expandiendo rápidamente lo cual conduce al crecimiento de ciudades y megaciudades. El crecimiento poblacional y los mayores niveles de industrial-ización han llevado inevitablemente a una may-or demanda de energía, a un mayor consumo de combustibles fósiles, y una mayor emisión

de contaminantes hacia la atmósfera. Como re-sultado, la contaminación del aire, además de ser uno de los principales problemas ambien-tales del siglo, tiene importantes consecuencias en términos de la salud de la población y de costos económicos a la sociedad.

Los principales contaminantes emitidos a la at-mósfera en las megaciudades son bióxido de carbono (CO

2), óxidos de azufre (SO

X), óxidos

de nitrógeno (NOX), monóxido de carbono (CO),

compuestos orgánicos volátiles (COV), óxidos

metálicos, y partículas atmosféricas (aero-soles) consistiendo en su mayor parte de ho- llín o partículas carbonáceas, sulfatos, nitratos, y materia orgánica. En la actualidad, el uso de combustibles fósiles en el transporte, la gene- ración de energía eléctrica y el funcionamiento de procesos industriales representan las prin-cipales fuentes de emisión de contaminantes. Una vez liberados en la atmósfera, los gases y aerosoles contaminantes se mezclan y trans-portan a través de la atmósfera sin reconocer fronteras geopolíticas, hasta que son removidos por procesos físicos y químicos. En muchos de los casos, los contaminantes se encuentran su-jetos a transformaciones químicas y físicas pro-ducto de la influencia de los rayos solares resul-tando en la formación de oxidantes y especies secundarias de aerosoles. La meteorología y el periodo de tiempo que los contaminantes per-manecen en la atmósfera determinan el nivel de impacto de los mismos. En algunas situaciones, los contaminantes en el aire son eliminados rá-pidamente debido que son solubles con el agua y pueden ser removidos por procesos de de-posición húmeda. En otros casos, algunos tipos de compuestos permanecen por largos perio-dos de tiempo, aún décadas, hasta que llegan a las capas superiores de la atmósfera.

Estos contaminantes pri-marios exportados y sus productos reactivos tienen el potencial de afectar la salud humana y los ecosistemas a escalas geográficas mayores, y además pueden afectar la visibilidad atmosférica, los sistemas meteorológi-cos y de precipitación, al igual que el clima global. El ozono troposférico, un producto de la química COV-NO

X, es un gas con

un importante efecto in-vernadero. Las partículas

suspendidas (algunas veces vistas como episodios regionales de niebla lig-era) reflejan o absorben los rayos solares, de-teriorando la visibilidad y alterando el balance energético de la atmósfera afectando con ello el clima. Algunos tipos de compuestos (tales como metano, bióxido de carbono, y muchos compuestos orgánicos halogenados) permanecen en la atmósfera por muchos años, y por lo tanto son propagados a través de todo el globo terráqueo. Muchos de estos compuestos de efecto invernadero de larga vida juegan un papel importante en el calentamiento atmos-

férico. Eventualmente también logran llegar a las capas superiores de la atmósfera donde, en el caso de los compuestos que contienen cloro y bromo, pueden afectar de manera adversa la capa estratosférica de ozono.

La redistribución geográfica de contaminantes, la evolución de sus propiedades químicas, físicas y ópticas, y los mecanismos para su eventual eliminación de la atmósfera son muy complejos y obviamente muy importantes, aún cuando se tiene sólo conocimiento parcial de los mismos en la actualidad.

Construyendo sobre los Cimientos de un Estudio Anterior: La Campaña MCMA-2003

Se seleccionó la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) como caso de estudio ini-cial para la Campaña MILAGRO. Estudios anteriores sobre contaminación atmosférica asociados con la ZMVM proporcionaron un marco de trabajo para la planeación de inves-tigaciones de campo futuras, en particular la Campaña MCMA-2003 que resultó ser una de las mayores actividades del Programa Integral de Contaminación del Aire Urbana, Regional y Global, un programa de colaboración de edu-cación e investigación iniciado en 1999 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) por los Drs. Luisa T. Molina y Mario J. Molina para analizar los problemas de contaminación del aire derivados de la actividad humana en las grandes ciudades y su impacto sobre la salud humana, el clima y los ecosistemas. La selec-ción de la Ciudad de México como caso inicial de estudio para las actividades educativas y de investigación del programa, constituyó la base para el desarrollo de un enfoque integral sobre la contaminación atmosférica urbana, regional y global considerando una dimensión más amplia sobre esta problemática, ayudando a promover el desarrollo de estrategias más efectivas para el control de la contaminación. Más información sobre el Programa Integral se encuentra dis-ponible en http://mce2.org/airpollution.html.

La Campaña de mediciones MCMA-2003 es el resultado de un esfuerzo conjunto del Pro-grama Ciudad de México/MIT y de la Comisión Ambiental Metropolitana de México (CAM). Se planeó y ejecutó bajo la dirección de la Dra. Lui-sa T. Molina e incluyó la participación de científi-cos e investigadores de México, EUA y Europa. La Campaña se llevó a cabo durante el mes de abril de 2003 y fue diseñada para cubrir el pico de la estación fotoquímica anual justo antes del inicio de la estación de lluvias. Incluyó la habili-

Introducción a la Campaña de Mediciones MCMA-2006/MILAGRO

Vista Aérea de la Zona Metropolitana del Valle de México


Otoño 2006

tación de un supersitio en el que se instalaron una gran cantidad de equipos de medición en el Centro Nacional de Investigación y Capaci-tación Ambiental (CENICA), organismo que forma parte del Instituto Nacional de Ecología (INE), localizado en las instalaciones de la Uni-versidad Autónoma Metropolitana (UAM) uni-dad Iztapalapa. Las capacidades tecnológicas del supersitio fijo de CENICA fueron mejora-das con instrumentos con tecnología de punta aportados por varios equipos de investigadores de EUA y Europa. Se utilizó un laboratorio móvil de Aerodyne Research Inc. para realizar medi-ciones en varios puntos de la Ciudad de México. Por otro lado, un extensivo conjunto de datos meteorológicos y químicos fueron colectados a través de la colaboración de diferentes grupos de investigadores mexicanos.

Se organizó una sesión especial sobre la Cam-paña MCMA-2003 durante la Reunión de la Unión Geofísica Americana (AGU) en el otoño de 2004 en San Francisco, y se instauró una Edición Especial de la Campaña MCMA-2003 en el portal de la revista de Física y Química Atmosférica (ACP). A la fecha, se han publicado cerca de 30 artículos producto de la Campaña de mediciones, los cuales han sido revisados por otros investigadores expertos. Se encuen-tra en proceso la elaboración de un artículo de introducción que se entregará a ACP y se publicará un volumen impreso en la primavera de 2007. Una descripción detallada de la Cam-paña MCMA-2003 se encuentra disponible en http://mce2.org/fc03/fc03.html. Además, la lista completa de las publicaciones se encuentra en el sitio web del MCE2: http://mce2.org/publica-tions.html, o bien, en las páginas 26 y 27 de este boletín.

La Campaña MCMA-2003 y la Misión Explor-atoria 2002 (febrero de 2002) generaron una extensiva base de datos y proporcionaron in-formación científica que jugaría un papel funda-mental en la planeación del proyecto mayor que sería la Campaña MILAGRO. De manera más específica, se demostró que la atmósfera de la ZMVM contiene altos niveles de partículas fi-nas y que existe una gran cantidad de actividad fotoquímica, lo cual indica que se encuentra idealmente dotada para ayudar a incrementar el conocimiento de la química atmosférica de megaciudades tropicales.

La Campaña MILAGRO

Más de 150 instituciones de México, Estados Unidos y Europa participaron en la Campaña MILAGRO reuniendo a mas de 450 científicos, investigadores y técnicos de 30 nacionalidades diferentes, organizados en cuatro componen-tes:

• MCMA-2006 (Mexico City Metropolitan Area – 2006 Experiment) dirigido por el Centro Molina para Energía y Medio Ambiente (MCE2) y pa-trocinado por la Fundación Nacional de la Cien-cia (NSF) y el Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos, y por varias agencias de investigación mexicanas: CAM, INE, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) y Petróleos Mexicanos (PEMEX), así como por varias agencias europeas, para examinar las emisiones y las concentraciones dentro de la capa de mezclado en la cuenca de la Ciudad de México, estudiar los patrones de exposición y efectos sobre la salud humana, así como la

evaluación y diseño de políticas enfocadas a la reducción de los niveles de contaminantes.

• MAX-Mex (Megacity Aerosol Experiment in Mexico City) dirigido por el Programa de Cien-cias Atmosféricas del Departamento de Ener- gía con fondos del DOE, para caracterizar la evolución de los aerosoles y las interacciones gas-aerosoles en el flujo inmediato de contami-nación fuera de la zona urbana.

• MIRAGE-Mex (Megacity Impacts on Regional and Global Environments) dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) con fondos de la Fundación Nacional de la

Campaña MILAGRO: Cobertura Geográfica

MILAGRO 2006: Sitios para Mediciones en SuperficieUbicación

Supersitios (T0, T1, T2)SIMAT (Torre de Flujos)CENICATulaNaucalpanRAMA (35 estaciones de monitoreo)Unidades móviles (9 estaciones)Laboratorios Móviles-Lab. Móvil ARI-U. Iowa (Lidar)-Chalmers (DOAS)Avión UltraligeroPaso de CortésRed AOT

Sitio Fijo Sitio Móvil Supersitio Otras mediciones

INTEX-B NASA DC-8 J-31, Satélites

MIRAGE-Mex NSF C-130 KingAir, Superficie

MAX-Mex DOE G-1 KingAir, Superficie

MCMA-2006 SuperficieLaboratorios Móviles


Otoño 2006

Ciencia (NSF), para caracterizar la evolución de las plumas de contaminantes exportadas por la Ciudad de México en escalas regionales may-ores, y evaluar sus efectos sobre el clima y en la composición atmosférica regional y global.

• INTEX-B (Intercontinental Chemical Trans-port Experiment – Phase B) dirigido por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) para el estudio del transporte a larga-distancia de los contaminantes en la fotoquímica atmosférica global y en los efectos de los aerosoles y nubes sobre la radiación y el clima.

La fase inicial de la Campaña se llevó a cabo durante el mes de marzo de 2006, y se con-centró en la toma de mediciones de diversos contaminantes. Las mediciones se hicieron con una amplia gama de instrumentos en sitios fijos de superficie, por aeronaves, y por satélites. Se instalaron tres supersitios en el Instituto Mexi-cano del Petróleo (“T0”), en la Universidad Tec-nológica de Tecámac en el Estado de México (“T1”) y en el Rancho La Bisnaga, al norte de Tizayuca en el Estado de Hidalgo (“T2”). Las designaciones “T0”, “T1”, y “T2” hacen referen-cia al transporte de la pluma de contaminación urbana a diferentes puntos en espacio y tiempo. Plataformas adicionales dentro o cerca de la Ciudad de México incluyeron camionetas e- quipadas con laboratorios móviles, y rayos lás-er con orientación vertical (lidars) estacionarios y portátiles. Siete aeronaves de investigación equipadas con instrumentos participaron en MILAGRO: cinco tuvieron su base en Veracruz, uno en Puebla, México, y uno en Houston, Tex-as. Estas medidas tomadas desde el aire pro-porcionaron información de la atmósfera sobre una vasta región y desde varias altitudes. Los instrumentos con base satelital estudiaron la atmósfera desde las alturas para cubrir un área geográfica aún mayor.

Soporte Logístico para la Campaña MILAGRO

Una de las mayores contribuciones realizadas por el MCE2 para los participantes de la Cam-paña MILAGRO fue el soporte logístico antes, durante y después de la Campaña. El grupo de apoyo logístico del MCE2 (Juan Carlos Arredon-do, Ariadna Elizalde, Rodrigo González, Ricardo Cepeda, y Tania Pérez) estuvo a cargo de orga-nizar, en colaboración con los anfitriones, las visitas a los sitios de medición y su acondicio-namiento para la Campaña, además de ordenar los consumibles necesarios, preparar y traducir documentos para la importación temporal y el transporte de los equipos extranjeros, coordinar el transporte desde el aeropuerto al hotel y a los sitios de monitoreo diariamente.

Adicionalmente al grupo de coordinación logísti-ca del MCE2, mucha gente proporcionó soporte logístico: Gustavo Sosa y sus colegas del IMP coordinaron la preparación del sitio en T0, y apoyaron ordenando consumibles. La prepara-ción de los documentos de importación y trans-porte de equipos fue supervisada por Rafael Ramos (SMA-GDF). También brindó soporte administrativo Heidi Ordoñez de la Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia.

En las figuras del lado derecho se ilustra la preparación del sitio T1 previo al inicio de la Campaña, la cual fue coordinada por MCE2 en colaboración con la Universidad Tecnológica de Tecámac. Se contrató personal para remover arbustos (como se muestra en la foto tomada durante la visita al sitio T1 el 18 de enero) y rocas, nivelar el suelo con piedras de tezontle y colocar la instalación eléctrica.

La Campaña MCMA-2006

La Campaña MCMA-2006 tuvo como propósi-to general fortalecer la base científica para la evaluación y el diseño de políticas dirigidas a la mejora de la calidad del aire en la ZMVM mediante el desarrollo de información científica que nos ayude a entender mejor los procesos de generación de contaminantes en la ZMVM, su dispersión, transporte y transformación en la atmósfera, así como los patrones de exposición de la población a estos contaminantes y sus efectos sobre la salud.

Esto requirió la obtención de datos sobre aero-soles, COVs y otros gases, radiación solar y parámetros meteorológicos recopilados en el supersitio T0, una torre de mediciones situada en el centro de la ciudad, y mediciones en las refinerías de Tula y en la zona industrial de Naucalpan, en combinación con un laboratorio móvil altamente equipado, un avión ultraligero, y varias unidades fijas situadas en la ZMVM en diversos sitios de frontera y urbanos representativos. Cabe destacar que también se realizaron dos estudios sobre la salud humana durante la Campaña.

Actualmente, los científicos e investigadores se encuentran ocupados analizando las enormes bases de datos colectadas durante la Campaña de mediciones en preparación para la Reunión del Equipo Científico de MILAGRO que se rea- lizará en Boulder, Colorado del 23 al 25 de octu-bre de 2006. Como se ha descrito en algunos de los artículos incluidos en este boletín, existen ya muchos resultados preliminares interesantes. Gracias a que la mayoría de las personas par-ticiparon en las dos Campañas MCMA-2003 y MCMA-2006, tenemos una oportunidad única

Enero 18, 2006

Febrero 9, 2006

Febrero 9, 2006

Febrero 19, 2006

Febrero 19, 2006

Preparando T1 (Universidad Tecnológica de Tecámac)


Otoño 2006

Institución Instrumento

ARI H-R.TOF-AMS/con Ionización Suave, de Alta Resolución

BNL Contador de Núcleos de Condensación de Nubes (CCN); Medidor de Movilidad de Partículas por Tamaño (SMPS)

CCA Muestreador de Alto Volumen

CENICA Globo Cautivo; Sondas de Ozono y Meteorológicas

CENICA Muestreadores de Alto y Bajo Volumen (PM2.5

, PST y PM

10)

CENICA/CSIC Impactor de Cascada y Monitor Verde

Chalmers DOAS Multi-Ejes; FTIR Solar Estacionario

Colorado State U. Radiómetro Multifiltro de Banda Rotante (MFRSR)

DRI Espectrómetro Fotoacústico

Georgia Tech Muestreadores de Alto Volumen

LANL Monitores de H2/CO/C2H4

MCE2 FTIR de Trayectoria Abierta

MCE2/UCSD/MIT/Heidelberg

2 DOAS de Trayectoria Larga; DOAS Multi-Ejes; Espectroradiómetro

MIT/Goteborg U. SMPS; Espectrómetro de Masas de Aerosoles, Muestreadores de PM

2.5

MIT/MCE2/ NASA Goddard

Fotómetro Solar, Filtro de Núcleo Poroso

MCE2/VT Monitores EcoChem

PNNL Radiómetro MFRSR, Eppley B&W

PNNL/EMSL Muestreadores DRUM y TRAC; Impactores de Cascada

PSI Cromatografía de Iones - Espectrometría de Masas (IC-MS)

SIMAT/RAMA Monitores Automáticos (Contaminantes Criterio)

Texas A&M Espectrómetro de Masas por Reacción de Transferencia de Protones; Espectrómetro de Masas por Ionización Química

Texas A&M Analizador Diferencial Conjunto de Movilidad, Sensor de Aerosoles por Polarimetría, Separador de Núcleos de Condensación de Nubes

U. Indiana Láser y Equipo de Soporte para Mediciones de HOX

U. Iowa Lidar de Posición Fija Vertical

U. Iowa (Dos Anemómetros Sónicos-T-3d, Sensores de P y RH

U. Iowa Sensor H2O/CO

2; Monitor de CO

U. Iowa Radiómetro para Medir Radiación de Frecuencia Baja Proveniente del Sol y la Reflejada del Suelo

U. Iowa Espectrómetro de Tamaño de Aerosoles de Ambiente Seco; SMPS

UAH Perfilador de Vientos de 915 MHz; Cielómetro

UAH Radiómetro Pasivo de Microondas de 12 Canales

UALR Aetalómetro; Fotómetro de Absorción Multi-Angulo

UALR Nefelómetro; Nefelómetro (2 - Seco/Húmedo)

UALR Espectroscopía de Absorción Láser IR de Trayectoria Abierta

UALR Muestreadores de Filtros Naturales Radionuclidos

UALR Medidor RB y Estación Meteorológica

UAM-A 3 Muestreadores de Alto Volumen

UCSD Espectrómetro de Masas para Aerosoles ToF

UNAM/INCan Muestreadores de Alto Volumen para PM10

y PM2.5

Univ Colorado HR-ToF-AMS; Contador Óptico de Partículas

Univ Colorado Denuder Térmico, Concentrador de Aerosoles

Univ Colorado TSI-SMPS, Nano-SMPS y Trazador de Polvos

UW-Madison Tekran 2537A, Denuder 1130, Módulos 1135 RPF

UW-Madison Muestreadores de Filtro; EC/OC Semicontinuos

proporcionada por la Campaña MCMA-2006 de expandir la base de datos de MCMA-2003 con una base de datos complementarios de gases de partículas finas y de partículas de precursores secundarios tomadas ~3 años después. Los hallazgos relevantes para el diseño de políticas serán identificados y presentados a los representantes del gobierno mexicano.

Con el fin de contribuir a la educación y capacitación de jóvenes investiga-dores y ayudar a implementar una conciencia social sobre los problemas de la contaminación atmosférica, la Campaña MCMA-2006 en colaboración con varias agencias de gobierno, desarrolló diversas actividades educa-tivas y de divulgación en paralelo a las actividades científicas realizadas por científicos mexicanos e internacionales trabajando en los diferentes sitios de medición. El artículo en la página 23 ofrece una descripción más detallada de las actividades educativas.

Caracterización de Contaminantes Tóxicos en el Aire

Violeta Mugica (UAM-A)

Como parte de la Campaña MCMA-2006, el Grupo de Química Aplicada de la Universidad Autónoma Metropolitana en Azcapotzalco (UAM-A) re-copiló durante los 30 días de duración de la campaña muestras de PM

10

y PM2.5

en el supersitio T0 en la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM). El equipo de investigación tomó muestras de partículas en el aire utilizando muestreadores de altos volúmenes para PM

2.5 y PM

10, al igual

que hidrocarburos gaseosos con un instrumento Tisch-PUF.

El objetivo es realizar un estudio exhaustivo de la variación diaria de las concentraciones atmosféricas de PM

10 y PM

2.5, y separar y cuantificar los

hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA) presentes en la atmósfera de la ZMVM para relacionarlos con sus fuentes utilizando el plasma acoplado por inducción óptica. Además, se están caracterizando los HPA en la fase vapor. El equipo de investigación también está analizando metales traza y algunas de estas partículas se introducirán en pruebas in-vitro a realizarse en el CINVESTAV.

Este equipo de investigación es dirigido por Violeta Mugica; otros investi-gadores son Elba Ortiz, Miguel Torres de la UAM-A y Andrea de Vizcaya del CINVESTAV. El equipo de investigación también incluye a los siguien-tes ingenieros y estudiantes de maestría quienes ayudan con los procesos de muestreo, extracción y clasificación: Sara Hernández, Ariadna Rozen-dal, Lorena Juárez, Antonio López, Eitan Alcántara, Zitelly Tzompa, y Es-meralda Pérez.

T0 ubicado en IMP

Instituciones e Instrumentos Ubicados en T0


Otoño 2006

Entre embarques marítimos y una armada de científicos experimentalistas, maniobrando su paso por la multitud de visitantes al carnaval de Veracruz, un grupo de modeladores se dirigía a un complejo turístico situado en la playa con la idea de pasar todo el día corriendo modelos a computadora que permitirían convertir mon-tañas de observaciones y simulaciones en un pronóstico del movimiento de la pluma de con-taminantes de la ZMVM. Las personas compar-tiendo el mismo hotel que Mel Gibson no tuvi-eron motivo por el cual quejarse. Sin embargo, su partida produjo un suspiro de alivio entre los investigadores ya que “Apocalypto” dejaría de acaparar toda la banda ancha y las actividades científicas podrían reanudarse nuevamente.

Los pronósticos de MILAGRO fueron realiza-dos por grupos de todas partes del mundo con oficinas sede en Veracruz, Houston y la Cd. de México. Todos los días nos levantábamos al alba para tratar de predecir el futuro, com-parando y examinando los resultados de los modelos globales, regionales, meteorológicos, fotoquímicos, y de trayectoria. Sumémosle los datos satelitales, observaciones de radioson-das, observaciones de superficie del clima, datos de los perfiladores de viento, y datos dis-ponibles en tiempo real sobre contaminantes, y tenemos como producto resultante a un grupo de personas muy ocupadas – uno de muchos que estarían en extremo atareados en esta enorme campaña de monitoreo.

En Veracruz, el equipo encargado de los pronósticos preparaba un informe del clima que debía ser presentado diariamente, en donde se resumían las condiciones climáticas actuales y se hacían predicciones sobre los sitios donde se encontraría la pluma de contaminantes den-tro del flujo de salida de la ZMVM y su tendencia para los siguientes días. Como resultado, cada investigador analizaba sus propios resultados y pasaba por una fase de integración en donde se

recaudaban los resultados de todos los equipos en Veracruz y de otros lugares (i.e. la UNAM hasta Noruega). Para asegurarse de que todos estos modelos no se alejaran de la realidad, el encargado de pronósticos de la oficina en Vera-cruz interpretaba los resultados todos los días. También, mantuvimos contacto con los encar-gados de los pronósticos meteorológicos y de contaminación ambiental en la Cd. de México.

Después de las reuniones informativas, el resto del día se ocupaba a base de preguntas por parte de los planificadores de vuelo, y con los que convertían los pronósticos en planes de vuelo. Mi participación en todo esto consistió en ser el contacto para aquellos que estaban realizando experimentos del MCMA-2006 en el

área urbana, tratando de localizar donde se encontraba situada la pluma de con-taminantes en el Valle de México. La compañía Aerodyne instaló un supersitio completo dentro de un laboratorio móvil para colocarlo en sitios donde se pudiera medir el envejecimiento de la plu-ma contaminante. El interés era conocer los días en que las mediciones serían particularmente importantes para hacer el mejor uso posible de las muestras li- mitadas de cánisters existentes.

Previo a la campaña, existía incertidum-bre sobre un posible año ‘La Nina’ que reduciría el número de días en que la plu-

ma contaminante viajara hacia el Noreste pa- sando por T1 y T2. No obstante, las condiciones climáticas durante el mes fueron muy variables; comenzando con un periodo inusualmente seco con fuertes vientos y cielos despejados y finali-zando con un inesperado clima húmedo con lluvias en las tardes. En Veracruz se tuvieron tres eventos “El Norte” con ráfagas de viento llegando a los 80 km/h. Una vez concluida la campaña, cada equipo se dirigió nuevamente al laboratorio para descifrar los eventos anteriores. ¿Qué tan buenos fueron los pronósticos? Solo el tiempo lo podrá de-terminar.

Los modeladores se encuentran ajustan-do sus modelos y los científicos ex-perimentalistas interpretando sus datos. Ambos se reencontrarán en Boulder – desafortunadamente antes del estreno de la película Apocalypto, la cual hubiera mostrado todos los hermosos sitios que no tuvimos oportunidad de ver fuera de las oficinas sede de la campaña.

Pronósticos de la Calidad del Aire

Agustín García, Arón Jazcilevich, Ernesto Caetano (UNAM-CCA)

Se aplicó el modelo de calidad del aire MCCM (Multiscale Climate Chemistry Model) para pre-decir la calidad del aire y las trayectorias de las parcelas durante la Campaña MILAGRO. Los pronósticos meteorológicos fueron proporcio-nados por el grupo de meteorología tropical del CCA-UNAM.

Para esto, se emplearon 3 dominios; el primero, el más grande, cubrió todo México, el segundo fue designado para evaluar la parte central del país y el tercero se encargó de cubrir el área del Valle de México que se utilizó para pronosticar la calidad del aire.

Las salidas del modelo de pronósticos me-teorológicos fueron temperatura, dirección del viento, velocidad del viento, y humedad relativa para los tres dominios. Los productos de cali-dad del aire fueron contaminantes criterio como el ozono, NO

X, SO

2, CO y trayectorias inversas

de algunos sitios seleccionados como T0, T1 y Tenango del Aire, que se presentan en la figura ubicada en la parte inferior.

Se obtuvieron productos de pronóstico hasta por 48 horas. Se produjeron pronósticos de 48 horas durante veintidós días de la campaña, además de tres días con más de 24 horas y 5 días entre 8 y 20 horas de pronósticos.

El objetivo principal de los pronósticos me-teorológicos fue producir informes diarios del tiempo para los equipos de la campaña MILA-GRO. Los informes diarios proporcionaban las condiciones meteorológicas actuales y pro-nosticadas, así como la localización probable de la pluma de contaminantes de la Ciudad de México. Estos productos se diseñaron principal-

Obteniendo Pronósticos para la Campaña MCMA-2006Benjamin de Foy (MCE2)

Reunión del Equipo de Pronósticos en Veracruz


Otoño 2006

mente para apoyar las rutas de vuelo con varios días de anticipación.

Estos productos son importantes para identifi-car las fuentes y el origen de los contaminantes. Asimismo, a partir del 27 de febrero de 2006, se encuentra disponible una página web con los resultados de los pronósticos meteorológicos y calidad del aire en el sitio: http://catalog.eol.ucar.edu/cgi-bin/milagro/model/index.

Este proyecto fue parcialmente financiado por la UNAM, CONACYT y SEMARNAT. Los autores desean expresar su agradecimiento a Gustavo Vázquez Cruz, webmaster del CCA y a UCAR/JOSS & NCAR/EOL.

Una serie de instrumentos DOAS (Espectró-metro de Absorción Optica Diferencial) fueron utilizados durante la Campaña MCMA-2006 como parte de MILAGRO. Los sistemas DOAS son capaces de medir numerosos gases traza a través de sus estructuras particulares de absorción óptica en los rangos espectrales ul-travioleta y visible. Las mediciones y modelos de MCMA-2003 muestran que el formaldehído (HCHO) es la fuente predominante de radi-cales HO

X en la ZMVM en las horas después

del amanecer. Las comparaciones de valores medidos y modelados de HO

X demostraron

una “reactividad faltante” significativa durante las primeras horas de la mañana, lo cual corre-spondía principalmente con la incertidumbre en nuestro conocimiento sobre la química de los compuestos orgánicos volátiles (COV). Estos resultados motivaron el uso de DOAS en una variedad de mediciones durante la Campaña MILAGRO/MCMA-2006.

Se instalaron dos instrumentos DOAS de trayectoria larga (LP-DOAS) en T0 para medir precursores de radicales HO

X (glyoxal, HONO,

HCHO, O3), pérdidas de radicales (NO

2, SO

2),

y COV aromáticos (e.g. benceno, tolueno, xy-leno), que juegan un papel significativo en el ciclo de radicales. Los instrumentos fueron co-locados en direcciones opuestas para realizar mediciones (viendo hacia el Norte y hacia el Sur, aproximadamente) para calcular las dife-rencias en gradientes horizontales de las espe-cies antes mencionadas. Nuestras mediciones también incluyeron un número de hidrocarbu-ros policíclicos aromáticos (HPA i.e. naftaleno), lo cual se demostró anteriormente vía DOAS durante MCMA-2003. Las mediciones de LP-DOAS forman parte de un esfuerzo mayor por incrementar nuestro conocimiento en lo que se refiere a la formación de aerosoles orgánicos

secundarios (AOS).

En adición a las mediciones de LP-DOAS, se utilizaron 5 instrumentos pasivos de DOAS de ejes múltiples (MAX-DOAS) a lo largo de la Campaña en varios sitios, incluyendo T0, T1, T2, Pico Tres Padres, Tenango del Aire, y Cerro Chiquihuite, formando una red de monitoreo temporal.

El instrumento utiliza rayos de sol dirigidos hacia variadas direcciones (relativos al ángulo azimutal) para medir densidades en columnas inclinadas de NO

2, HCHO, glyoxal, HONO, O

3,

y SO2. Como la técnica de LP-DOAS se en-

cuentra limitada con respecto al sondeo verti-cal, la red de los instrumentos MAX-DOAS fue diseñada para proveer información en ambos formatos de distribución vertical y horizontal de gases traza atmosféricos.

Sumado al énfasis por comprender los procesos de radicales RO

X, los datos coleccionados vía

LP-DOAS y MAX-DOAS durante la Campaña MILAGRO presentan una oportunidad única para incrementar nuestro conocimiento de la estructura vertical y horizontal de la atmósfera de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), incluyendo comparaciones con plata-formas espaciales de DOAS (i.e. instrumentos GOME, SCIAMACHY, OMI).

Las mediciones DOAS realizadas durante la Campaña MILAGRO forman parte de una co-laboración continua entre MCE2, UCSD, MIT, y la Universidad de Heidelberg e incluyen la participación de: R. Volkamer de MIT/UCSD; P. Sheehy y L.T. Molina de MIT/MCE2; R. Sin-reich, T. Wagner, S. Beirle, A. Merten, U. Platt de la Universidad de Heidelberg.

DOAS de Trayectoria Abierta y Mediciones de MAX-DOAS durante la Campaña MCMA-2006

Philip Sheehy (MIT/MCE2) y Rainer Volkamer (MIT/UCSD)

Sistema de Monitoreo Atmos-férico de la Ciudad de México

Rafael Ramos (SIMAT)

El Sistema de Monitoreo Atmosférico de la Ciu-dad de México (SIMAT) tiene la misión de vigilar continuamente el estado que guarda la calidad del aire en la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) con el propósito de darlo a conocer oportunamente a la población y proteger la salud pública.

Para el logro de este objetivo, el Sistema de Monitoreo Atmosférico cuenta con una Red Automática de Monitoreo Atmosférico (RAMA) integrada por 34 estaciones remotas, con las cuales se realizan mediciones rutinarias de los contaminantes criterio y parámetros meteo-rológicos. Los datos recolectados por la RAMA como promedios horarios se emplean para ge- nerar el Índice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA) el cual es presentado cada hora por los medios de comunicación y por el portal de la Secretaría del Medio Ambiente del Gobier-no del Distrito Federal para mantener informado al público sobre el estado de la calidad del aire de la ZMVM.

Durante el mes de marzo la participación del Sistema de Monitoreo Atmosférico dentro del componente MCMA-2006 de la Campaña MI- LAGRO, consistió en realizar mediciones conti-nuas de los contaminantes criterio y parámetros meteorológicos, y ponerlas a disposición de las instituciones participantes. Adicionalmente el personal del SIMAT llevó a cabo actividades de aseguramiento y control de la calidad de las mediciones para las unidades móviles localiza-das en los sitios frontera de la ZMVM.

Armando Retama (SIMAT) revisando los instru-mentos de la unidad móvil

Deepali Vimal y Sebastien Dusanter de la Univ. de Indiana (Mediciones de HOx en T0)


Otoño 2006

Las oficinas centrales del Sistema de Monitoreo Atmosférico del Distrito Federal (SIMAT) fueron sede de diversas mediciones de la campaña MCMA-2006. En este sitio se midieron flujos de gases traza y aerosoles emitidos por activi-dades urbanas, se estudió la química nocturna de la capa de mezclado y se colectaron aero-soles orgánicos primarios.

Flujos de Gases Traza y Aerosoles Emitidos por Actividades Urbanas

La Universidad Estatal de Washington (WSU) en colaboración con el Centro Molina para E-nergía y Medio Ambiente (MCE2) y el SIMAT instaló un sistema de flujos en una región alta-mente transitada de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM). Durante 25 días del

mes de marzo, fue colocada en las instalacio-nes del SIMAT una torre de flujos de 42 m de altura sobre el nivel del suelo. En la torre se instalaron sensores de respuesta rápida para medir flujos de diversas especies de compues-tos orgánicos volátiles (COVs), CO, CO

2, H

2O

y aerosoles. Los flujos medidos fueron en rea-lidad las emisiones provenientes de todas las fuentes de emisión en un radio aproximado de 3 km. Estas mediciones de flujos incluyeron emisiones de fuentes difíciles de identificar, tales como fábricas y talleres irregulares, y pue-stos de comida ambulantes.

Este tipo de mediciones directas de las emis-iones de gases contaminantes son necesarias para mejorar y evaluar los inventarios de emi-siones a la atmósfera existentes. Durante la campaña MCMA-2003 se instaló una torre de flujos similar en un sitio diferente de la Ciudad de México (sitio CENICA en la delegación Iz-tapalapa). En ese estudio se demostró la viabi-lidad de las técnicas micrometeorológicas aco-pladas con sensores de respuesta rápida para medir flujos de gases traza en zonas urbanas, donde la variabilidad de las fuentes de emisión, la superficie urbana (edificios, calles, parques, etc.) y la fricción causada por la misma super-ficie son altas. Esta segunda torre de flujos en el 2006 se instaló con la intención de confirmar los resultados del 2003 en términos de la mag-nitud, composición y distribución de las emisio-nes medidas.

En el 2006 se midieron flujos de hidrocarburos alquenos con un Sensor Rápido de Olefinas (FOS) usando la técnica de covarianza tur-bulenta (EC). Se midieron flujos de algunos hidrocarburos aromáticos y oxigenados (tol-ueno, benceno, C

2-bencenos y metanol) con

un Espectrómetro de Masas por Reacción de Transferencia de Protones (PTR-MS) y la téc-nica de covarianza turbulenta disjunta (DEC). Y además se usó por primera vez en un área urbana el Sistema de Acumulación Turbulenta Disjunta (DEA) para extender el número de especies de COVs y cuantificar sus emisiones. Este sistema consiste en tomar muestras de aire en función de la dirección del componente vertical del viento para su posterior análisis por cromatografía de gases. Los resultados preliminares de los flujos medidos con este sistema muestran flujos similares a los medidos por las técnicas EC y DEC basadas en sensores de

respuesta rápida.

Para medir flujos de CO2 y H

2O se utilizó un

Analizador de Gases Infrarrojo de trayectoria abierta (IRGA) y la técnica EC. Los resultados preliminares muestran que los flujos medidos de CO

2 en el sitio SIMAT fueron ligeramente su-

periores a los flujos medidos en el sitio CENICA en el 2003. Este resultado era de esperarse, ya que el tráfico vehicular es mayor alrededor del sitio SIMAT que alrededor del sitio CENICA. La siguiente figura muestra los perfiles diurnos de los flujos medidos de CO

2 en el sitio SIMAT du-

rante el estudio MCMA-2006. Los mayores flu-jos se registraron durante el día, mientras que los menores durante la noche, lo cual es similar a los patrones observados en el 2003. Entre las 9:00 y 19:00 hrs. los flujos de CO

2 fueron

relativamente constantes con un pequeño pico a mediodía que requiere de mayor análisis pos-terior.

En colaboración con investigadores del Labo-ratorio Nacional del Pacifico Noroeste (PNNL), la Universidad de Colorado (UC), Aerodyne Research Inc. (ARI) y del Centro de Ecología e Hidrología de Edimburgo (CEH) se midieron flu-jos de aerosoles (orgánicos, sulfatos, nitratos, con amonio y cloro) mediante un Espectrómetro de Masas para Aerosoles (AMS). Esta fue la primera vez que se utilizó un AMS para medir flujos de aerosoles en un área urbana. El AMS se operó de manera automática y secuencial en modos de escaneo ambiental y de flujos limi-tando el número de masas iónicas a cuantificar. Estos dos modos se intercambiaban automáti-camente cada 30 minutos. Los flujos medidos aún están siendo analizados.

Mediciones en el Sitio del SIMAT

Perfil promedio diurno de los flujos de CO2 medidos durante los 25 días del estudio, así como los perfiles correspondientes a días entre semana y fines de semana. La sombra gris representa el rango de ±1 desviación estándar del promedio total

Erik Velasco (MCE2)

Torre de flujos instalada en el sitio SIMAT para medir flujos de COVs, CO2, CO, H2O y aerosoles en una delegación concurrida de la Ciudad de México


Otoño 2006

Investigación sobre la Química Noc-turna de la Capa Límite en la Ciudad de México

La química atmosférica nocturna impacta fuerte-mente la calidad del aire en áreas urbanas me-diante la remoción de algunos contaminantes, la formación de radicales para el día siguiente y provocando cambios en el tamaño y com-posición de las partículas. La composición de la capa límite nocturna (NBL, por sus siglas en inglés) está determinada por la interacción de procesos químicos con un mezclado turbulento débil. Esta interacción, junto con las emisiones urbanas de NO y COV, hace que las concentra-ciones de los diferentes gases traza dependan de la altura. Además, en las paredes de edifi-cios y otras superficies urbanas se producen transformaciones químicas heterogéneas, que dan a su vez lugar a otros contaminantes.

Para investigar los procesos químicos y de mezclado que ocurren en la NBL de la Ciudad de México, Jochen Stutz y su equipo de la Uni-versidad de California en Los Angeles (UCLA) utilizaron un Espectrómetro de Absorción Óp-tica Diferencial de trayectoria larga (LP-DOAS) para medir los perfiles verticales en los primeros 200m de altura de las concentraciones ambiente de O

3, NO

2, HCHO, NO

3, HONO, y SO

2. El LP-

DOAS mediante un telescopio Newtoniano de 1.5 m envía un haz de luz blanca a un arreglo de reflectores ubicados a 3 km de distancia. Los

reflectores regresan el haz de luz al telescopio, donde es enfocado y analizado por medio de un espectrómetro-detector. Para obtener los per-files verticales se colocaron tres arreglos de re-flectores a diferentes alturas (93, 156 y 202 m) en la torre de PEMEX, a los cuales de manera secuencial el telescopio apuntaba el haz de luz. Las mediciones del LP-DOAS se realizaron del 15 al 30 de marzo de manera automática las 24 horas al día, obteniendo un perfil vertical de las concentraciones de las especies medidas cada hora. El espectro de absorción atmosférica me-

dido se analizará utilizando la técnica DOAS, i.e. analizando las bandas de absorción especí-ficas para cada gas traza en el espectro visible y ultravileta. Es importante señalar que estas mediciones identifican y cuantifican de manera absoluta las concentraciones de los gases traza en cuestión. Para la interpretación de las ob-servaciones se utilizará un modelo de trans-porte químico en una dimensión de la NBL.

Aerosoles Orgánicos Primarios

El equipo de investigadores de la Dra. Lynn Russell de la Universidad de California en San Diego (UCSD) recopiló muestras de aerosoles en el sitio SIMAT para ser analizadas por espe-ctromicroscopía de rayos X y espectroscopia in-frarroja transformada de Fourier (FTIR por sus siglas en inglés). Las partículas se colectaron en filtros de teflón para el análisis por FTIR con el objetivo de caracterizar los grupos funcio-nales asociados con los aerosoles orgánicos primarios. Las muestras colectadas en el sitio SIMAT serán analizadas junto con las muestras colectadas en el sitio Paso de Cortés y en los vuelos del avión C-130 de NCAR. Dado que las partículas originadas cerca del sitio SIMAT al alcanzar los otros sitios de muestreo por el a- rrastre de los vientos ya han envejecido en cierto grado, un estudio comparativo entre es-tos sitios esclarecerá las diferencias entre los aerosoles orgánicos primarios y los aerosoles secundarios y/o envejecidos. Además de las

mediciones por FTIR, las partículas fueron im-pregnadas en obleas de nitruro de silicio para su análisis morfológico mediante espectromi-croscopía de rayos X. La caracterización quími-ca y morfológica en conjunto permite obtener información de los procesos de envejecimiento de las partículas y de sus efectos potenciales en el balance radiativo. Como se ha mencio-nado, también se colectaron muestras durante los vuelos del avión C-130 de NCAR, las cuales serán analizadas con el mismo método para examinar las diferencias entre los aerosoles

primarios y secundarios y/o envejecidos.

Investigadores participantes en las mediciones y análisis en el sitio SIMAT:MCE2: Erik Velasco & Luisa T. MolinaWSU: Brian Lamb, Shelly Pressley, Gene All-wine, Hal Westberg, Tom Jobson, Rasa Griv-icke, Willow Foster, Jenny Fillipy & Teresa CoonsPNNL: Lisbeth AlexanderCentre for Ecology & Hydrology – Edinburgh: Eiko NemitzUniversity of Colorado: José JiménezARI: Doug WorsnopSIMAT: Rafael RamosUCLA: Jochen Stutz, Steve Hurlock, Laura Lawrence & Olga PikelnayaUCSD: Lynn Russell & Satoshi Takahama

Instalación de tres retro-reflectores para el LP-DOAS en la Torre de PEMEX

Sitio Ubicado en el Paso de Cortés

El proyecto MEGA-Mex (Measurements of Emissions of Gases and Aerosols from Mexico) comenzó en noviembre del 2005 con mediciones de aerosoles, gases traza, radiación y micrometeorología en el sitio de monitoreo de Paso de Cortés en el parque Izta-Popo. Durante el mes de marzo de 2006, los investigadores de este proyecto ampliaron y coordinaron sus mediciones con colegas de la campaña MILAGRO, en par-ticular con investigadores a bordo del avión C-130, con el objeto de evaluar el impacto de las emisiones antropogénicas de la Ciudad de México en el ecosistema, clima y nubes a

nivel local y regional.

Darrel Baumgardner tomando mediciones en el sitio Paso de Cortés


Otoño 2006

Microscopia y Estudios de Partículas Atmosféricas Individuales.

Rodrigo González (MCE2) Kirsten S. Johnson (MIT)

Durante la campaña de monitoreo MCMA-2006, se colectaron partículas de forma semi-continua en diversos sitios de la Ciudad de México para investigar la variabilidad espacial y temporal, y la composición química y física de las partículas. Así mismo, se estudió la gener-ación de contaminación en la ciudad y su trans-porte hacia la zona conurbada. Como parte de las colaboraciones con los Laboratorios de Ciencias Moleculares y Ambientales (EMSL) del Laboratorio Nacional del Pacifico Noroeste (PNNL) se realizaron análisis morfológicos y de composición química de aerosoles colectados en los sitios T0, T1 y T2.

Para el análisis de partículas individuales se utilizó un Colector de Aerosoles de Tiempo Re-suelto (TRAC) con un tiempo de colección de 15 minutos en un rango de partícula de 0.2-2.0 μm de diámetro. Asimismo, se utilizó un Impac-tor de Deposición de Micro Orificios Uniformes (MOUDI) de 8 (0.18-18 μm) y 10 etapas (0.056-18 μm) para tomar muestras con tiempos de colección de 2-3 horas. Las muestras colecta-das con el MOUDI fueron provistas por el Dr R. Mamani-Paco y la Dra T. Castro de la UNAM.

Entre las técnicas analíticas primarias que fueron utilizadas se incluyen: microscopia elec-trónica de barrido controlado por computadora

con análisis de energía dispersa de rayos X (CCSEM/EDX), microscopia de alta resolución de transmisión de electrones (TEM), espec-trometría de masas de ionización secundaria de tiempo de vuelo (TOF-SIMS), microscopia de barrido y transmisión de rayos X (STXM) con espectroscopia de estructura fina de ab-sorción de rayos X (NEXAFS); y microscopia FTIR/Raman para monitorear las propiedades de higroscopicidad del conjunto de partículas individuales.

Debido a las 2000 muestras con miles de partículas colectadas, se requirió de análisis previos para enfocar los estudios. Se utilizó in-formación preeliminar de la campaña, incluyen-do análisis complementarios sobre aerosoles y datos de información meteorológica para enfo-car las siguientes ideas: evidencia de procesa-miento de aerosoles desde el sitio T0 hacia T1 a través de la morfología y composición química; el fenómeno de emisión de metales pesados y hollín de actividades industriales nocturnas en el sitio T0, estructura interna y característi-cas de mezclado de partículas con contenido de azufre, propiedades de higroscopicidad de mezclas de aerosoles urbanos y su susceptibili-dad a la remoción húmeda por su lavado debido a la precipitación pluvial.

El análisis morfológico y químico de los aero-soles colectados durante el proyecto MCMA-2006 muestra que las partículas de la ciudad tienen una composición muy compleja y es-tán altamente mezcladas. La mayoría de las partículas contienen hollín, polvo y partículas con contenido de azufre, así como metales aso-ciados a emisiones industriales como el Zn y el Pb. La comparación morfológica y composición

química de partículas colectadas entre una hora y otra es útil para entender sus reacciones y mezclado. Sin embargo, se necesitará más in-formación de su forma química y meteorología relacionada durante el periodo de colección para entender esas diferencias. Análisis pos-teriores y comparaciones con otras mediciones complementarias se encuentran en progreso.

Mucha gente participó en las mediciones y análisis: K.S. Johnson (MIT), R. González y L.T. Molina (MCE2), R.J. Hopkins, A.V. Tivanski, M.K. Gilles (Lawrence Berkeley National Labo-ratory), Y. Desyaterik y A. Laskin (EMSL/PNNL). K.S. Johnson, R. González y R.J. Hopkins par-ticiparon en el Instituto de Investigaciones de Verano organizado por los Laboratorios PNNL.

Documental de MILAGRO

En un esfuerzo por documentar esta campaña internacional sin precedentes realizada en la Zona Metropolitana del Valle de México, el Centro Molina en colaboración con TV-UNAM, resolvió filmar la campaña de mediciones in-cluyendo las visitas efectuadas a los diferentes sitios de medición en la ZMVM, sus regiones circundantes, y Veracruz. De igual forma, se documentaron las entrevistas realizadas a los participantes sobre sus trabajos de inves-tigación. Actualmente, MCE2 y TV-UNAM se encuentran trabajando de manera conjunta para desarrollar varios documentales sobre la Campaña MILAGRO y temas relacionados los cuales serán utilizados en actividades educati-vas y de divulgación. Un trailer de la Campaña MILAGRO se encuentra disponible en la página web: http://mce2.org/trailer.html.

Imágenes obtenidas en microscopio electrónico de barrido (SEM) muestran la presencia de Zn/Pb en partículas colectadas durante la noche

Los equipos de producción del documental visitaron Paso de Cortés. De iz-quierda a derecha (parte posterior): Natalia Martínez, Manuel Martínez, Luisa Molina, Dulce Arcos y Emilio Gorostieta. (Parte atrás): Javier Morales, Víctor Cuellar, Javier Farfán, Javier Mondragón


Otoño 2006

En la mayoría de las megaciudades del mundo, el monitoreo de la calidad del aire se basa en una red de estaciones de superficie diseñadas, entre otras cosas, para monitorear y evaluar las políticas establecidas para controlar la contami-nación y proteger la salud humana. Las ciudades grandes tienen una capacidad limitada para ex-pandir la densidad de sus redes de monitoreo. Sin embargo, el monitoreo remoto con satélites

ha hecho posible la optimización del monitoreo a través de la obtención del espesor óptico de aerosoles (EOA) y las propiedades ópticas de aerosoles de las megaciudades de una manera sistemática, cubriendo aún las áreas remotas. Se ha comprobado que el monitoreo remoto con satélites es un instrumento poderoso en relación al área de monitoreo global de aero-soles. Por lo mismo, podría explorarse su uso como instrumento complementario en la toma de mediciones de superficie locales con mayor profundidad.

El objetivo principal de este proyecto de colabo-ración (en el que también participan Luisa Mo-lina de MIT/MCE2 y Jose Vanderlei Martins del Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA) durante la Campaña MCMA-2006 fue el de ob-tener el espesor óptico de aerosoles a partir de mediciones de superficie utilizando un fotó-metro solar Microtops II en 5 lugares diferentes del área urbana, al igual que el CIMEL de la Red Robótica de Aerosoles (AERONET, por sus siglas en inglés) ubicada en los tres supersitios (T0, T1 y T2). Estas mediciones servirán para la validación del espesor óptico de aerosoles observado con una resolución espacial de 1.5 x 1.5 km sobre la Ciudad de México y sus áreas

circundantes utilizando el sensor MODIS a bor-do de los satélites Terra y Aqua de la NASA.

El fotómetro solar MICROTOPS II es un instru-mento portátil diseñado para uso manual. Las mediciones del Microtops II se conforman por longitudes de onda que varían de UV a Visible (340, 440, 500, 675, 870, 936 nm). Los filtros utilizados en todos los canales tienen una pre-

cisión de pico de longitud de onda de ±1.5 nm con una media altura de ancho (FWHM por sus siglas en inglés) y filtro pasa-banda de 10 nm. La mayoría de los instrumentos comenzaron sus mediciones el 5 de marzo y concluyeron el 28 de ese mismo mes, realizando mediciones diariamente de las 9:45 AM hasta las 2:45 PM incluyendo los fines de semana, con intervalos de 5 a 15 minutos dependiendo del tiempo de paso de los satélites.

La red de la base de datos del fotómetro se calibró y presentó buena consistencia. Los datos de EOA de la red del fotómetro solar se utilizaron para validar la resolución espacial fina del producto EOA que fue medido con MODIS. Ambos tipos de datos se correlacionaron en espacio y tiempo y mostraron buena relación con un coeficiente de correlación de 0.8. Una vez validado el producto de resolución fina MODIS, se comparó con la concentración de PM

2.5 de superficie medido en las estaciones

de la RAMA. Notamos una correlación positiva significativa entre ambos grupos de datos. Es-tos resultados nos han motivado a realizar un análisis más a fondo y a considerar las medidas satelitales como un instrumento complementa-rio para las estaciones de superficie, especial-

mente en las áreas remotas en las que no se cuenta con cobertura por parte de las redes de superficie.

Otro componente de este trabajo de investig-ación, el cual resultó esencial para el exitoso manejo del Microtops II en este experimento, fue la participación y entrenamiento de estu-diantes locales. La información resultante será

imprescindible para obtener un mejor enten-dimiento acerca de la distribución de EOA so-bre la ZMVM, así como del comportamiento de los productos satelitales de EOA con resolución espacial alta sobre las áreas urbanas.

Seis estudiantes y asistentes de investigación encargados de las operaciones de los instrumentos Microtops II durante la Campaña (Fabiola Ramírez, Iliusi Vega, Pedro Hernández, German Valencia, Alicia Arraiga y Lorena Reyes)

Red del Fotómetro Solar Microtops II sobre la Ciudad de México. Los da-tos AERONET fueron proporcionados por Armando Leyva (UNAM) y Brent Holben (NASA Goddard)

Mediciones de EOA tomadas con una Red de Microtops II durante la Campaña MCMA-2006 Andrea D. de Almeida Castanho (MIT)

Anne Thompson (PSU) y su equipo de tra-bajo en el lanzamiento de una ozonosonda en T1.


Otoño 2006

Grupos de la Universidad de Colorado en Boul-der (CU) y Aerodyne Research Inc. (ARI), dirigi-dos por José Luis Jiménez y Douglas Worsnop respectivamente, participaron en la campaña MILAGRO/MCMA-2006 en el sitio T0. Estudi-antes de posgrado y posdoctorado de ambos grupos trabajaron de manera conjunta durante un mes en el sitio T0. Los dos grupos también colaboraron con Dara Salcedo de la Universi-dad Autónoma del Estado de Morelos.

Los aerosoles atmosféricos son importantes por diversas razones, tales como su efecto en el balance radiativo (regulación del clima), efectos severos a la salud a corto y largo plazo, reduc-ción de la visibilidad, deposición ácida (“lluvia ácida”), y deposición de nutrientes. Dos Espec-trómetros de Aerosoles de Aerodyne (AMSs por sus siglas en inglés) del prototipo más nuevo, el Espectrómetro de Masas de Tiempo de Vuelo de Alta Resolución de Aerodyne (HR-ToF-AMS, por sus siglas en inglés), se utilizaron junto con otros instrumentos para medir aerosoles como parte de la campaña MCMA. Las partículas que se miden tienen menos de una micra de diámet-ro, es decir, las medidas del AMS corresponden a concentraciones de masa de PM

1. Se midió

la concentración de masa total, junto con la información más detallada de concentración de especies específicas, cuatro inorgánicas y una orgánica: amonio, cloruro, nitrato, sulfato, y orgánicos. Además de las concentraciones de masa, el HR-ToF-AMS, puede determinar distribuciones de tamaño de los aerosoles me-didos para el total así como para las especies mencionadas.

El HR-ToF-AMS permite la medición de aero-soles en tiempo real con un mínimo de frag-mentos causados por la toma de muestra, ya que el aerosol entra directamente a la cámara de vacío del instrumento. Además de las medi-ciones estándar de un AMS, el HR-ToF-AMS se usó en diferentes modos de operación junto con otros instrumentos. El instrumento de ARI, uti-lizó una técnica de ionización suave, mientras que el AMS de CU utilizó ionización de impacto electrónico (EI). EI es una técnica de ionización fuerte, es decir, las moléculas originales se fragmentan casi por completo y forman iones más pequeños; EI tiene la ventaja de ser muy sensible, reproducible y cuantitativo. Las técni-cas de ionización suave están siendo desarrol-ladas porque generan fragmentos más grandes y/o mantienen la molécula intacta, lo cual per-mite aprender sobre las moléculas individuales en un aerosol.

Se operaron otros instrumentos conjuntamente con el AMS para obtener aún más información sobre los aerosoles. Se utilizó un denuder tér-mico para medir la volatilidad de las partículas y un concentrador para mejorar la detección durante varios periodos a lo largo de la cam-

paña, intercalados con datos estándar. También se utilizaron otros instrumentos para intercom-parar con los datos del AMS. Se usaron dos Medidores de Partícula que Escanean la Mo-

vilidad (SMPS por sus siglas en inglés); uno en el mismo rango de tamaño que el AMS y el otro para partículas más pequeñas (3-50 nm), para estudiar eventos de formación de nuevas partículas. También se contó con un DustTrak para medir concentraciones de masa total para PM

1. Durante la campaña, participaron diversas

personas de CU (José Luis Jiménez, Allison Aiken, Mike Cubison, Pete DeCarlo, Ken Do-cherty, Alex Huffman, Donna Sueper, and Ingrid Ulbrich), ARI (Douglas Worsnop, Megan North-way, Achim Trimborn) y UAEM (Dara Salcedo).

Dara Salcedo de la UAEM e Ingrid Ulbrich de CU trabajan atrás del SMPS

Achim Trimborn de ARI y Allison Aiken de CU operando uno de los HR-ToF-AMSs

Monitoreo de Aerosoles Atmosféricos utilizando un HR-ToF-AMS en T0 José Luis Jiménez (CU, Boulder)

Jun Zheng con Ed Fortner (parte superior) explicando el funcionamiento del Espectrómetro de Masas de Ionización Química – movilidad de iones (parte inferior) a visitantes. Ambos laboran con Renyi Zhang (Texas A&M)


Otoño 2006

El laboratorio móvil de Aerodyne Research, Inc (ARI) se utilizó para medir la calidad del aire dentro de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) como apoyo a las actividades de investigación de los proyectos MCMA-2006/MAX-Mex/MILAGRO durante marzo de 2006. Los investigadores Scott Herndon, Tim Onasch, Ezra Wood, Doug Worsnop y Chuck Kolb de ARI emplearon los diferentes instru-mentos del laboratorio móvil para medir gases traza y materia particulada (PM) en tiempo real; además, colaboraron con investigadores de varias instituciones: Miguel Zavala (MIT/Molina Center), Berk Knighton (MSU, Montana State University, Claudio Mazzoleni (Los Alamos Na-tional Laboratory, LANL) y Dwight Thornhill (Vir-ginia Polytechnic Institute and State University, VT). La Agencia para la Protección Ambiental de Estados Unidos (USEPA) contribuyó, por parte de Bob Seila, con cánisters para tomar muestras de aire y analizar las concentraciones de compuestos orgánicos volátiles (COVs). Al igual que en estudios anteriores (MCMA-2002 y 2003), Eduardo Deustúa Salazar y Francis-co Guardado López del Instituto Nacional de Ecología (INE) fueron los encargados de con-ducir el laboratorio móvil y el vehículo de apoyo, así como de proporcionar apoyo técnico.

Durante la campaña MCMA-2006, el laboratorio móvil de Aerodyne buscó cumplir con diversos objetivos en colaboración con otros grupos de investigación, tales como:1. Investigar los efectos en la composición y morfología de las partículas finas orgáni-cas e inorgánicas durante su envejecimiento fotoquímico, mediante la comparación de las propiedades físicas y químicas de las partícu-las primarias y secundarias. Para esto, se mi-dieron las propiedades de dichas partículas en sitios urbanos altamente poblados y en sitios

receptores viento abajo, tomando en cuenta las variaciones diurnas.

2. Caracterizar la densidad y forma de las partículas primarias de carbono (hollín), así como su dimensión fractal y contenido de car-bono elemental y orgánico con el objeto de de-terminar la evolución de estas propiedades al momento en que envejecen las partículas. Esto se hizo mediante mediciones en sitios urbanos con escaso y abundante tráfico, con el fin de certificar que las partículas provinieran princi-palmente de emisiones vehiculares. Además, realizar comparaciones en tiempo-real de medi-ciones de materia particulada de carbón negro, a partir de un fotómetro de aerosoles de ángu-los múltiples (MAAP), (ARI) y un instrumento (LANL) de espectrometría fotoacústica (PAS) y correlacionar las mediciones de carbón negro con las mediciones del espectrómetro de ma-sas de aerosoles sobre el diámetro aerodinámi-co PM y especiación asociada de hidrocarburos (ARI), área de superficie PM y superficie PAH (VT), y movilidad y diámetro SMPS (ARI).

3. Investigar el impacto de los patrones de viento y el clima en la ventilación del Valle de México y la evolución de la capa de mezclado para determinar el tiempo de residencia de las partículas en la ZMVM. Para esto se colocó el laboratorio móvil en diversos sitios de la zona urbana a diferentes distancias y alturas relati-vas. Se determinó como varían las cargas de partículas en la atmósfera en función del tiempo, elevación de la capa de mezclado y característi-cas del viento (velocidad y dirección), conside-rando su concentración, composición química y parámetros físicos.

4. Determinar los índices promedio de emisión de partículas finas y algunos gases precursores

de partículas de la flota vehicular. Esto se hizo durante los desplazamientos entre los diferentes sitios fijos donde se situó el labo-ratorio móvil. Estas mediciones permitirán comparar los índices de emisiones medidos durante MCMA-2002/2003 para determinar si las emisiones vehiculares han cambiado de manera significativa en ese periodo.

5. Caracterizar las plumas de contami-nantes generadas por la planta termoeléc-trica y la refinería en la región de Tula al norte de la ZMVM, con el objeto de deter-minar su impacto en la calidad del aire de la ZMVM.

El supersitio T0 sirvió de base al labora-

torio móvil para poder desplazarse a los dife-rentes sitios de medición, por lo general viento abajo de la zona urbana. Estos sitios se se-leccionaron a través de los pronósticos meteo-rológicos realizados por Benjamín de Foy del Centro Molina utilizando modelos meteorológi-cos y disponiendo también de mediciones com-plementarias. Asimismo, el laboratorio móvil se desplazó a lugares como Pedregal y Santa Ana al sur de la ZMVM, T1 y Pico Tres Padres al noreste, y a sitios cercanos a Tula. Estos sitios se ilustran en la figura anterior.

Los traslados del laboratorio móvil de Pedre-gal a Santa Ana se planearon para estudiar eventos asociados con el movimiento de la pluma de contaminantes del sur al sureste de la ciudad (estos eventos han sido designados como “ozono-sur”). De manera simultánea se intercompararon los instrumentos del labora-torio móvil, los instrumentos de la estación de monitoreo de la RAMA en el Pedregal, y los in-strumentos de la unidad de monitoreo móvil del CENICA colocada en Santa Ana. El laboratorio móvil se trasladó al Pico Tres Padres (situado a 900 m de altura sobre la ciudad) y al sitio T1 para muestrear la pluma de contaminantes de la ciudad transportándose hacia el noreste. El acceso al Pico Tres Padres se obtuvo gracias a la gestión de Rafael Ramos Villegas del SIMAT con la empresa Televisa.

La siguiente figura muestra componentes de la pluma de contaminantes de la Zona Metropoli-tana del Valle de México medidos desde el sitio Pico Tres Padres. El panel superior presenta la

Sitios donde se colocó el laboratorio móvil ARI (T0 es IMP, PTP es Pico Tres Padres, T1 es la Universidad Tecnológica de Tecámac, PED es Pedregal, STA es Santa Ana. La estación de transferencia de PEMEX y la Refinería de Tula se designaron para las mediciones de la pluma contaminante en Tula, T2 no se visitó)

El laboratorio móvil llegando a la cima del Pico Tres Padres durante una mañana inusual en la que se tuvo buena visibilidad

Mediciones con el Laboratorio Móvil de Aerodyne durante la Campaña MCMA-2006Charles Kolb (ARI)


Otoño 2006

distribución de especies de óxidos de nitrógeno antes y después de que la capa de mezclado alcanzara la cima del Pico. En el panel inferior se observa que la concentración de CO (línea negra punteada) alcanza su máximo valor al momento en que la capa de mezclado llega a la cima de la montaña; posteriormente la con-centración de CO disminuye al seguir eleván-dose la capa de mezclado y diluyéndose los contaminantes. El formaldehído (HCHO) es a la vez un contaminante primario (emisiones ve-hiculares) y un contaminante secundario (pro-

cesos fotoquímicos), por lo que no decrece su concentración al igual que otros contaminantes. La concentración de formaldehído decrece de manera más lenta que la concentración de CO, ya que la producción fotoquímica compensa de cierta manera la dilución debido a la evolución de la capa de mezclado. Tanto el ozono como el número de partículas finas y ultrafinas (10 a 1000 nm de diámetro) que fue medido con un Contador de Partículas por Condensación

(CPC), son contaminantes secundarios produ-cidos fotoquímicamente que se acumulan en alturas elevadas durante la noche. Entender la evolución que conlleva a que los contami-nantes primarios se transformen en oxidantes secundarios, precursores secundarios de partículas, y partículas secundarias fue uno de los objetivos centrales de la campaña MCMA-2006.

El equipo del laboratorio móvil de Aerodyne y sus colaboradores de MIT/MCE2 (Miguel Zav-

ala, Luisa Molina), MSU (Berk Knighton), LANA (Claudio Mazzoleni, Manvendra Dubey), VT (Dwight Thornhill, Linsey Marr), USEPA (Bob Seila) y otras instituciones lograron obtener bases de datos con información muy completa e importante sobre gases y partículas contami-nantes en diversos sitios de la ZMVM. Actual-mente, se encuentran colaborando diversos grupos de investigadores, tanto experimentales como modeladores en el análisis de dichas bases de datos.

Citotoxicidad Inducida por Partículas Contaminantes de Tres Ciudades Mexicanas

Alvaro Osornio (UNAM/INCAN)

Durante el mes de noviembre de 2005, se llevó a cabo un proyecto de investigación con Mon-serrat Marin Arriaga, Gabriela Padilla Magaña y Saraid Vega Cervantes, tres alumnas del último año de preparatoria del Colegio Montaignac, bajo la supervisión de Geraldine Flores Rojas y Alvaro Osornio.

El proyecto tuvo como objetivo comparar el po-tencial tóxico de PM

10 obtenidas en tres diferen-

tes ciudades: Monterrey 2005, Distrito Federal 2003 y Mexicali 1994. Debido a que las fuentes para cada ciudad son muy diversas (Monterrey urbana con un fuerte componente industrial, Distrito Federal urbana e industrial, y Mexicali urbana con un alto componente de suelo), la hipótesis sugiere que las PM

10 de las ciudades

industrializadas serían más dañinas. La evalu-ación citotóxica incluyó los ensayos de hemóli-sis y de cristal violeta, con eritrocitos humanos y células Balb C 3T3 respectivamente, expuestas a 20, 40 y 80 μg/mL.

Los resultados indicaron que las muestras tom-adas en Mexicali fueron las únicas en producir hemólisis en menor concentración (42-78%), presentando relación dosis-respuesta, mientras que las PM de la Ciudad de México y Monter-rey no indujeron hemólisis. Se encontró que las tres zonas son citotóxicas siendo ligeramente más potentes las partículas de Mexicali y Mon-terrey.

Estos resultados corroboran el potencial tóxico de las PM

10, aunque su mecanismo de acción

parece ser diferente dependiendo de la ciudad de procedencia y por lo tanto, de la composición de la mezcla.

El resultado contrapone la hipótesis planteada al inicio de la investigación. Sin embargo, las alumnas corroboraron experimentalmente los graves problemas de salud pública ocasiona-dos por la contaminación del aire. El equipo de investigación presentó este trabajo en el XXIV Congreso Estudiantil del Colegio de Montaig-nac en marzo 2006 y en la Feria Nacional de la Ciencia realizada en la UNAM en abril del mis-mo año. Obtuvieron el tercer y primeros lugares (Biología Experimental) respectivamente.

Vista de la contaminación de la ZMVM por la mañana, Pico Tres Padres (izquierda), la capa de contami-nación cubriendo la cima del Pico al elevarse la capa de mezclado (derecha)


Otoño 2006

Este tipo de actividades nos demuestra la im-portancia de involucrar activamente a alumnos de preparatoria en proyectos de investigación formal, lo cual no solo contribuirá al enriqueci-miento de su formación académica sino tam-bién ayudará a motivar a jóvenes aspirantes a ser los investigadores de mañana.

Exposición Personal y Micro-ambiental de Poblaciones en Zonas Urbanas y Semi-rurales

Horacio Tovalin (UNAM)

Como parte de la Campaña MCMA-2006, un grupo de investigadores realizó dos estudios de evaluación de la exposición de jóvenes adultos y sus padres a contaminantes del aire. Los ob-jetivos de los estudios fueron:

(1) Analizar la contribución del transporte re-gional de contaminantes en el aire de la Ciudad de México en la exposición personal de adultos jóvenes y sus padres en tres sitios diferentes (T0, T1, T2) a los siguientes contaminantes: COVs, O

3, CO, PM

2.5, y nanopartículas. Se re-

clutó una muestra de 121 menores (edad: 9 a 12 años) y 67 padres de familia para este estu-dio. Se administró un cuestionario para obtener las características personales, historial médico y otro tipo de exposiciones de los voluntarios, y se llevó un registro de tiempos y actividades por un periodo de 48 horas.

(2) Analizar el estrés oxidativo y problemas de salud relacionados con la contaminación. En este estudio participaron 155 menores (edad: 10 a 12 años) y 90 padres de familia. Se administró un cuestionario para obtener las

características personales, historial médico y exposiciones a otros tipos de substancias de los voluntarios. Se llevó a cabo un monitoreo

muestreadores de alto volumen de 24 a 72 horas, que serían luego removidos físicamente de las membranas y almacenados por día, tamaño y sitio bajo método de disecado en la oscuridad a 4°C. El potencial oxidativo de cada muestra se mide a través de Resonancia Para-magnética Electrónica (RPE) y por medio de la evaluación del proceso redox determinando la habilidad de la materia particulada de catalizar el consumo de ditrioteitol (DTT).

Se realizará un análisis elemental para cada muestra mediante la técnica de emisión de ray-os X inducida por partículas (PIXE) y de materia orgánica por cromatografía de gas acoplada a espectrometría de masas (GC/MS). La gener-ación de especies reactivas intracelulares será determinada por fluorometría en macrófagos expuestos a materia particulada. Los efectos oxidativos en las células serán analizados en el ADN evaluando su degradación vía electro-foresis sobre geles agarosos en la presencia y ausencia de H

2O

2. Se calcularán patrones venti-

latorios utilizando simulaciones meteorológicas MM5 y FLEXPART. Esperamos poder utilizar datos complementarios de otros grupos sobre la composición de materia particulada para cor-relacionarla más detenidamente. Se utilizará el análisis multivariado de componente principal para buscar las correlaciones.

Este estudio sobre la salud humana lo dirige Al-varo Osornio e incluye a los siguientes partici-pantes: INCAN (Raúl Quintana, Inés Vázquez López, Yazmín Segura García, Yesenia Sán-chez Pérez, Geraldine Flores Rojas, Ernesto Alfaro Moreno, Claudia García Cuellar); UNAM (Virginia Gómez Vidales, Irma Rosas Pérez, Ja-vier Miranda Martín del Campo); IPN (Andrea de Vizcaya); UAM-A (Violeta Mugica); MCE2 (Benjamín de Foy, Luisa T. Molina).

personal y microambiental a COVs, CO, ozono, PM

2.5 y a partículas ultrafinas.

Ambos estudios fueron dirigidos por H. Tova-lin e incluyen a los siguientes participantes de diversas instituciones: UNAM (Robin Hudson, Marcos Guarneros, Rubén Marroquín, Martha Hernández, Gonzalo González, Tracy Rodrí-guez, Amilcar Torres, Vicente Hernández, Je-phte Cruz, Ernesto Reyes, Yazmin Affif, Eliseo Cantellano); MCE2 (Luisa Molina); SSA (Juan J. Hicks, Ivone Olivares, Patricia Sierra, Gustavo Acosta, Ruth Aldana, René Osaki); IPN (Libia Vega, Guillermo Elizondo); CENICA (Beatriz Cárdenas, Salvador Blanco, Henry Wohrschim-mel, Rosy Bernabé, Felipe Angeles, Francisco Mandujano); UFZ (Olf Herbarth, Ulrich Franck); Universidad de Goteborg (Bo Strandberg); Universidad del Sur de California (Constantino Sioutas).

Potencial Oxidativo de Materia Particulada obtenida en T0 y T1: Una Evaluación a través de RPE y Degradación del ADN

Alvaro Osornio (UNAM/INCAN)

Las hipótesis actuales sobre los mecanismos que median la toxicidad de la materia particu-lada (MP) residen en su capacidad para inducir estrés oxidativo sobre las células. Esto podría ser el resultado de efectos directos de MP so-bre las células o el resultado de interacciones partícula-célula que provocan un mecanismo secundario de señalización intracelular. Se han identificado algunos metales en la MP y en la materia orgánica como componentes que tienen el potencial oxidativo para causar tales efectos. Sin embargo, se necesi-ta un mayor conocimiento sobre la relación entre la composición de partículas y los efectos celu-lares.

Como parte de la Campaña MCMA-2006/MILAGRO se to-maron muestras de PM

10 y PM

2.5

en T0 y T1 para comparar la composición, potencial oxidativo, efectos celulares y patrones de la pluma ventilatoria de MPs con el afán de encontrar posibles rel-aciones entre ellos. Se tomaron muestras de MPs de membranas de nitrato de celulosa utilizando

Voluntarios usando monitores personales

Alvaro Osornio y su equipo de trabajo


Otoño 2006

En la actualidad, los aerosoles atmosféricos son considerados como causantes de un con-siderable forzamiento radiativo del clima al provocar la reflexión y absorción de radiación (efectos directos) y al modificar las propiedades microfísicas, ópticas y radiativas de las nubes afectando su reflectividad y persistencia (efec-tos indirectos). A pesar de esto se desconoce la magnitud de estos forzamientos. Por ende, el Programa Atmosférico para la Ciencia (ASP) del Departamento de Energía tiene como ob-jetivo desarrollar un modelo representativo de conocimiento avanzado de los procesos que ri-gen el forzamiento radiativo de aerosoles sobre el clima. El Programa Científico para el Cambio Climático de Estados Unidos y a nivel interna-cional, reconoce la necesidad de examinar las propiedades químicas, físicas, y ópticas de los aerosoles así como su variabilidad a escala regional y continental para determinar los im-pactos que tienen sobre el clima. Esto incluye el forzamiento radiativo directo de los aerosoles en la dispersión y absorción de radiación, y los efectos indirectos que su impacto provoca en la formación de nubes y de precipitación.

Las emisiones contaminantes de las megaciu-dades, definidas como regiones metropolitanas con una población mayor a los diez millones de habitantes, representan –hoy y a futuro- una fuente substancial de aerosoles primarios y de precursores de aerosoles secundarios. En 1950 solo existía una megaciudad, la ciudad de Nueva York. Para el año 2015 se figura que habrá más de 30 megaciudades y aún más ciu-dades con tazas poblacionales entre los 5 a 10 millones de habitantes. Estas megaciudades, que emiten diferentes productos provenientes de la combustión vehicular, industrial y de la energía de uso doméstico, son fuentes signifi-cativas de aerosoles que tienen un impacto a escala regional y global. Mientras que muchas de las fuentes contaminantes en las mega-ciudades pueden ser similares (por ejemplo emisiones de camiones diesel), la mayoría de las megaciudades se encuentran marcadas por áreas-fuente ubicadas a lo largo de vastas extensiones urbanas y no tanto por fuentes puntuales y emisiones provocadas por tráfico vehicular que son característicos de las emis-iones provenientes de las grandes ciudades en los países en desarrollo.

La Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) tiene 18 millones de habitantes, siendo con ello la segunda megaciudad más grande después de Tokio (Molina y Molina, 2002). Fue seleccionada para la campaña ASP MAX-Mex para caracterizar las propiedades químicas, físicas y ópticas de los aerosoles de una fuente urbana así como la producción de aerosoles

orgánicos secundarios e inorgánicos que pu-eden contribuir a los niveles de aerosoles. Investigaciones anteriores sobre la contami-nación del aire en la Ciudad de México propor-cionaron un marco de trabajo para la planeación de estudios futuros, en particular la campaña de medición MCMA-2003, la cual fue un trabajo de colaboración científica entre el programa DOE ASP y diversos investigadores de Estados Uni-dos y México. Fue encabezado por los Drs. Luisa y Mario Molina de MIT y produjo resulta-dos muy interesantes sobre los altos niveles de aerosoles carbonáceos en la Ciudad de México –particularmente hollín carbonáceo.

MAX-Mex realizó diversas mediciones en los siguientes sitios de superficie: el Instituto Mexi-cano del Petróleo (T0) en la Ciudad de México, la Universidad Tecnológica de Tecámac (T1) en el Estado de México, y el Rancho La Biznaga

(T2) en el Estado de Hidalgo. Las mediciones en los sitios T0, T1, y T2 se coordinaron con los proyectos de MCMA-2006 y MILAGRO que conformaron la campaña MILAGRO. DOE MAX-Mex también proporcionó apoyo en los trabajos de investigación del laboratorio móvil operado por Aerodyne Research, Inc.

Las aeronaves utilizadas para el proyecto MAX-Mex fueron el Gulfstream-1 (G-1) operado por DOE/Pacific Northwest National Laboratory y el King-Air operado por la NASA, y equipado con un sistema aéreo LIDAR, las cuales tu-vieron su base en el aeropuerto de Veracruz. El avión DOE G-1 tomó mediciones de la ra-diación, tamaño y composición química de los aerosoles y también determinó las propiedades ópticas de las especies de aerosoles. Se lleva-ron a cabo operaciones de infraestructura para obtener medidas meteorológicas en diversos sitios utilizando perfiladores de viento. Actual-

mente se están compilando análisis detallados de las condiciones meteorológicas durante la campaña de medición para distinguir rasgos en los cambios observados en los aerosoles que podrían ser atribuibles a factores tales como transporte, difusión, dilución, y humedad rela-tiva con respecto a las modificaciones intrínse-cas en sus propiedades químicas y microfísicas que resultan de los procesos químicos. El plan conceptual del proyecto DOE implicó el análisis de los cambios de las propiedades químicas, físicas, y ópticas de los aerosoles de T0 a T1 a T2 al momento de transportarse una masa de aire y experimentar diversas transformaciones incluyendo el envejecimiento de carbón ne-gro durante su flujo de salida de la región. El proyecto MAX-Mex se encuentra recopilando los conjuntos de datos para su análisis por parte de los equipos científicos de MAX-Mex y MILAGRO.

Algunos de los resultados preliminares se pre-sentaron ante el Comité de Asesoría para la In-vestigación Biológica y Ambiental (BERAC por sus siglas en inglés) en julio de 2006, ocasión en la que se incluyeron interesantes resultados. Uno de especial interés se refirió al consistente-mente bajo coeficiente de reflexión simple de albedo encontrado viento abajo en la Ciudad de México, lo cual indica que las emisiones de carbón negro son conducentes a aerosoles de “calentamiento” en vez de “enfriamiento”, vistos de manera más típica en la región este de Es-tados Unidos.

Algunos de los resultados de MAX-Mex incluy-eron:• Análisis de la composición de aerosoles de-pendiendo de su tamaño y en función de su ‘edad’ después de la emisión y procesamiento químico

Proyección que ilustra los vuelos realizados por el G-1 durante la campaña MAX-Mex/MILA-GRO en marzo de 2006. (S. Springston, Brookhaven National Laboratory 2006)

DOE/ASP: Experimento de Aerosoles de Megaciudad en la Ciudad de México (MAX-Mex)Jeffrey S. Gaffney (UALR)


Otoño 2006

• Atribución de cambios en la composición de-pendiendo de su tamaño en procesos especí-ficos• Cuantificación de la producción de aerosoles orgánicos secundarios• Comparación de propiedades de aerosoles producto de la quema de biomasa y de hollín urbano• Análisis de los eventos de polvo e interaccio-nes de polvo con aerosoles urbanos• Análisis de crecimiento higroscópico, propie-dades de los núcleos de condensación de las nubes, y búsqueda de precipitación en relación a las propiedades de los aerosoles• Descripción cuantitativa del transporte de aerosoles• Análisis de la evolución de la composición y propiedades ópticas de carbón negro y aero-soles orgánicos secundarios• Evaluación del desempeño de modelos actu-ales• Desarrollo de tratamientos nuevos y/o mejora-dos de los procesos de aerosoles

En suma, MAX-Mex ha logrado acumular un prominente conjunto de datos. El avión G-1 tuvo oportunidad de realizar 15 vuelos con más de 48 horas de tiempo aire. Además, se real-izaron 12 sobrevuelos del sitio T0, 37 del sitio T1, y 23 del sitio T2 para la intercomparación de información durante los vuelos con los instru-mentos de superficie. Estos datos, aunados a los datos detallados del LIDAR que fueron to-mados por el avión King Air de la NASA y las es-taciones de superficie, permitirán que se lleven a cabo muchos de los trabajos en las áreas de investigación arriba mencionadas. Para mayor información sobre el proyecto MAX-Mex, o para consultar sobre actualización de resultados, fa-vor de visitar: http://www.asp.bnl.gov.

Referencia: L.T. Molina y M.J. Molina, eds., “La Calidad del Aire en la Megaciudad de México, Un Enfoque Integral”, pp 390, Kluwer Academia Publishers (2002).

Con el objeto de obtener información detallada sobre aerosoles, un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego (UCSD) se dedicó a medir el tamaño y la composición química en tiempo real de aerosoles colectados durante la campaña MCMA-2006 en la parte norte de la Ciudad de México, tales como sus fuentes regionales y su variación con el tiempo. La dirección del equipo de UCSD estuvo a cargo de la Dra. Kim Prather y su estudiante de doctorado Ryan Moffet en un trabajo de co-laboración con la Dra. Luisa Molina del Centro Molina para Energía y Medio Ambiente (MCE2) y con el Dr. Mario Molina de UCSD.

La Dra. Kim Prather inventó un instrumento único llamado Espectrómetro de Masas de Aerosoles de Tiempo de Vuelo (ATOFMS por su acrónimo en inglés que significa Aerosol Time-of-Flight Mass Spectrometer) –utilizado por su estudiante para hacer mediciones en la Ciudad de México. El ATOFMS tiene la ca-pacidad de clasificar partículas basadas en su composición química. El análisis químico de esta información puede ayudar a encaminar a los investi-gadores hacia problemas importantes que requieren de atención debido al efecto perjudicial que tienen las partículas contaminantes sobre la salud, la visibilidad, y el cambio climático. Las partículas que pueden ser identificadas por el espec-trómetro de masas pueden originarse a través de una variedad de fuentes: carbo-no elemental (CE) presente en el humo negro emitido por los camiones diesel, al igual que en partículas de biomasa que resultan al co-cinar alimentos, partículas de polvo levantadas

por automóviles viajando a gran velocid-ad, y partículas de metales emitidas por diversas fuentes industriales. El equipo de UCSD trabajó con el Dr. Benjamín de Foy (meteorólogo investigador) uti-lizando de manera conjunta los perfiles de tiempo ATOFMS y los modelos me-teorológicos para proveer información sobre el origen de ciertas partículas.

Han sido numerosos e interesantes los resultados obtenidos por parte del instru-mento ATOFMS en la Ciudad de México. Se encontró que los tipos de partícula de biomasa y de carbón orgánico (CO) dominaron el modo de acumulación. De igual manera, se descubrió que el car-

bono elemental (CE) correspondía a una por-ción menor en el modo de acumulación, y que estaba mezclado con sulfato. Las partículas supermicron se encontraban compuestas prin-cipalmente de diferentes tipos de partículas de polvo. Tormentas de arena con fuertes vientos proviniendo del Este aludieron a que la fuente principal de estas partículas tuvo origen en la base de un lago seco. En ocasiones, el polvo no mantuvo ninguna otra dependencia con la direc-ción del viento, lo cual sugiere que las fuentes fugitivas de estos aerosoles inorgánicos tam-bién son importantes. Las emisiones industria-les mostraron dos tipos de partículas metálicas únicas: plomo mezclado con zinc y plomo sin zinc; ambos se encontraban mezclados inter-namente con cloro. El tipo plomo-zinc se en-contraba principalmente en tamaño submicron y mezclado con carbono. Ambos tipos estaban correlacionados con los vientos del Noreste. De igual forma, se pudo observar un tipo único de partícula orgánica con contenido de nitrógeno (NOC) que, con base en correlaciones con la

dirección del viento y el perfil temporal, sugiere la hipótesis de una emisión industrial. Todas las emisiones industriales tuvieron su pico en las primeras horas de la mañana.

En general, las mediciones de ATOFMS han re-sultado ser un éxito, dando muestra de las con-tribuciones de diferentes fuentes de partículas aerosoles en la Ciudad de México. La fuente de las partículas de plomo en el Distrito Federal es materia de investigación constante y es muy im-portante dados los efectos negativos que el plo-mo tiene sobre la salud humana. Es necesario realizar una comparación con los datos de otros científicos para obtener mayor conocimiento sobre los procesos físicos que controlan los niveles de estas partículas, lo cual representa un trabajo en constante progreso.

Distribución por tamaños de los diferentes tipos de partículas colectadas con el instrumento ATOFMS

Un espectro de masas de una partícula con contenido de Pb, Zn y Cl

Detección de Aerosoles en la Ciudad de México: Una Partícula a la Vez Ryan Moffet (UCSD)


Otoño 2006

Mediciones de Perfiles Vertica-les con Globos

Henry Wöhrnschimmel (CENICA-INE)

Se determinaron perfiles verticales en diferen-tes sitios de la Zona Metropolitana del Valle de México, con el objetivo de contribuir al cono-cimiento sobre la formación y el transporte de los contaminantes atmosféricos en diferentes capas de la atmósfera.

En el sitio T0 se midieron perfiles verticales de ozono y 13 compuestos orgánicos volátiles (etano, propano, propileno, butano, acetileno, penteno, hexano, heptano, benzeno, octano, tolueno, nonano y 1,2-dimetil benceno), así como parámetros meteorológicos mediante un globo cautivo durante 10 días de la campaña Milagro 2006, entre las 4 AM y las 4 PM. Las mediciones se realizaron hasta 1000 m arriba de superficie (ozono y parámetros meteorológi-cos), y 200 m arriba de superficie (COVs). Los COVs se colectaron en cánisters y fueron anali-zados mediante GC-FID.

En Tenango del Aire, Ciudad Universitaria, y Tula, se deter-minó la velocidad y dirección del viento mediante globos piloto rellenos con helio, y teodolitos. En los primeros dos sitios, se lanzaron globos diario a las 9:00, 12:00, 15:00 y 18:00 horas. En cuatro ocasiones, se agrega-ron mediciones nocturnas a las 21:00 y 24:00 horas. En Tula, se lanzaron globos durante tres días de 10:00 a 18:00 horas. Se obtuvieron datos de campos de viento hasta 8000 metros con una resolución vertical de aprox-imadamente 40 m.

Los perfiles verticales de ozono en T0 presen-taron frecuentemente concentraciones altas, arriba de 400 m, durante la madrugada. En el día, perfiles más homogéneos dieron indicacio-nes de una mayor mezcla vertical. Los perfiles de COVs muestran concentraciones similares para cada altura durante la madrugada. Por la mañana, se encontraron las concentraciones más altas en una altura de aproximadamente 100 m, mientras que al medio día y en la tarde las concentraciones disminuyeron con la altura.

Comparando las concentraciones de COVs en el transcurso del día, se encontraron los valores más altos en la mañana. Los COVs principales fueron el propano, butano, y tolueno.

Los campos de viento en Tenango indicaron capas con diferentes características en relación al transporte. Los flujos influenciados por la su-perficie están limitados por la topografía local de ser en dirección Norte-Sur y Sur-Norte, re-spectivamente. Arriba del flujo de superficie, di-recciones de viento variables indican una capa de transición. Arriba de esta capa, los campos de viento son sinópticamente influenciados, con el flujo predominante del Sur y Oeste. Los da-tos permiten tener una primera idea de la evo-

lución diurna de las alturas de las capas. Los datos de Ciudad Universitaria y Tula todavía están siendo procesados en estos momentos.

Los participantes del proyecto son: CENICA (H. Wöhrnschimmel, C. Márquez, E. Bueno, R. Bernabé, F. Angeles, J. Aguilar, A. Alonso, B. Cárdenas); UAM-I (J. Varela)

Especiación del Material Particulado en la ZMVM

Salvador Blanco (CENICA-INE)

Se evaluaron de forma simultánea los niveles de material particulado (PM

2.5, PM

10 y PST) en

dos sitios del de la Zona Metropolitana del Valle de Mexico (T0 y CENICA) y en un sitio de ref-erencia localizado a 50 km al norte de la Ciu-dad de México (T1). Se analizaron la variación espacial y en tiempo (día y noche) durante la campaña.

Las partículas suspendidas se colectaron en filtros de fibra de cuarzo con muestreadores de alto volumen en días alternados, durante dos periodos de las 8:00 a las 20:00 hora local y en la noche de las 20:00 a las 8:00 hora local. PM

10

fue muestreado en los tres sitios, PM2.5

en T0

y T1 y PST solamente en T1. Adicionalmente en CENICA se midieron de forma continua por medio de un espectrómetro láser las fraccio-nes PST, PM

10, PM

2.5 y PM

1. Los filtros fueron

acondicionados y pesados antes y después del muestreo para obtener la concentración ambi-ental. La composición química fue analizada por ICP-AES e ICP-MS, Absorción Atómica de amalgamación de Hg y por Cromatografía de Iones, este último para determinar la concen-tración de Cl-, NO

3- y SO

42-; y con electrodo es-

pecífico para NH4

+. La concentración promedio de marzo de 2006 fue la siguiente: 158, 52, 24 y 19 μg/m3 para TSP, PM

10, PM

2.5 y PM

1 respec-

Perfiles de Ozono, 3 de marzo en T0

Lanzando un globo piloto en Ciudad Universitaria

Observación de un globo piloto a través de un teodolito

Sitio de Monitoreo de material particulado en T0


Otoño 2006

El principal objetivo de este proyecto es deter-minar el mercurio total en fase gas (TGM por sus siglas en inglés) y el mercurio total conteni-do en partículas (TPM por sus siglas en inglés) en dos sitios de monitoreo durante la campaña MILAGRO. Asumimos la influencia de diversas fuentes antropogénicas en el Zona Metropoli-tana del Valle de México (MCMA por sus siglas en inglés) para explicar los niveles de TGM y TPM.

Se realizaron mediciones continuas de TGM en dos sitios de la MCMA, T0 sitio urbano y T1 si-tio suburbano, utilizando un equipo de Análisis de Vapor de Mercurio Ultra-Traza (TEKRAN, Modelo 2537A) en cada sitio. La resolución del muestreo fue de 2 horas y 5 minutos en cada sitio, respectivamente. Durante los últimos dos días de monitoreo de la campaña, ambos equi-pos midieron con resolución de 5 minutos de forma paralela en el sitio T0 esto se hizo para comparar las mediciones de cada equipo.

Para determinar TPM se realizaron muestreos manuales de partículas con equipos de alto volumen y de forma simultánea en ambos si-tios. La frecuencia de muestreo fue de cada tercer día, con dos periodos de 12 horas (8:00 a 20:00 hrs. y 20:00 a 8:00 hrs.). La especiación de partículas incluyendo Hg se realizó mediante ICP-MS, ICP-AES, Cromatografía de Iones y Reflectancia Térmica-Optica.

La concentración promedio de TGM en los sitios T0 y T1 fue de 6.62 ng/m3 y 4.96 ng/m3

respectivamente. Las concentraciones de TGM en T0 fueron generalmente más altas que en T1. Las concentraciones de TGM en ambos si-tios mostraron una tendencia diurna. Se obtuvo una buena correlación en las concentraciones medidas con ambos equipos, con una resolu-ción de 5 minutos, para los dos días consecu-tivos (R2=0.88) de mediciones en T0. Otros análisis se realizarán en cada sitio comparando TGM con contaminantes criterio y parámetros meteorológicos para facilitar la identificación de fuentes de emisión de mercurio.

En T0, la concentración más alta de mercurio en PM

10 fue de 0.26 ng/m3 y 0.16 ng/m3 en

PM2.5

, mientras que en T1 la concentración fue de 0.17 ng/m3 y 0.10 ng/m3, respectivamente. Durante el periodo nocturno, en T0 la máxima concentración de Hg en PM

10 fue de 1.20 ng/m3

y de 0.4 ng/m3 en PM2.5

; mientras que en T1 fue de 3.6 ng/m3 y 2.67 ng/m3 respectivamente. Se realizaron análisis estadísticos entre las diferentes especies determinadas en partícu-las observando buenas correlaciones entre Hg, V, Zn, Ta y Ga en T0 para períodos nocturnos (R2>0.70).

Los participantes del proyecto son: CENICA: C. Márquez, R. Bernabé, L. Alverdin, E. Reyes, L. Miranda, J. Miranda, S. Blanco, B. CárdenasMCE2: R. González, L.T. MolinaUniversidad de Wisconsin en Madison: A.P. Rutter, J. SchauerCSIC: M.C. Minguillón, N. Pérez, J. Pey, T. Moreno, A. Alastuey, X. Querol

tivamente en CENICA, 58 y 49 μg/m3 para PM10

y PM

2.5 en T0, y 91 y 43 μg/m3 en PM

10 y PM

2.5

para T1. Resaltan los valores cercanos de PM10

entre T0 y CENICA y menores para PM

2.5 en

CENICA.

Se realizó un análisis de correlación entre los niveles de los componentes analizados para cada estación de monitoreo y fracción muestreada. Se identificó un grupo mineral. Los iones SO

42- y NH

4+, asociados a V y Ni po-

siblemente marcadores de transporte regional. Un grupo de elementos correlacionados entre sí, Pb, Cu, Zn y Sb, se correlacionaron en algu-nos casos con Sn, P y Ba. Esto probablemente relacionado con el tráfico de avenidas. Es im-portante señalar que se presentaron grupos específicos de elementos representativos para cada sitio de estudio.

Se observó la variación en el día y la noche, los niveles de componentes de la corteza fueron más elevados en el día, probablemente debido a la resuspensión del suelo en T1 y al polvo ur-bano y de avenidas vehiculares en CENICA y T0. Los niveles de NO

3- fueron mayores en el

día mientras que los SO4

2- y NH4

+ fueron may-ores en la noche. Algunos elementos antropo-génicos típicos presentaron altos registros du-rante la noche (Zn, Cu, Pb, Cd) probablemente debido a la reducción de la capa de mezcla. El Hg también mostró altos niveles en la noche po-siblemente por su estabilidad térmica. Ciertos elementos se observaron a niveles similares o mayores en el día (As). Otros elementos (V, Ni, Cr) asociados a actividades antropogénicas pero que también se encuentran en el suelo, registraron altos niveles en el día en el sitio T1 en contraste con T0 y CENICA en donde se no-taron durante la noche.

Los participantes del proyecto son: CENICA (S. Blanco, R.M. Bernabé, B. Cárdenas); CSIC (X. Querol, M.C. Minguillón, J. Pey, N. Pérez, A. Alastuey, T. Moreno)

Variación por hora de PM10, PM2.5 y PM1 en CENICA

TGM en T0

Muestreos de partículas con muestreadores de alto volumen

Mediciones de Mercurio en Fase Gas y Partícula en los Sitios T0 y T1Claudia Márquez (CENICA-INE)


Otoño 2006

Caracterización Física y Química de PM2.5 y Especi-ación de COVs de Chimeneas Industriales

Gerardo Mejía-Velázquez, Dzoara Teje-da-Honstein (ITESM)

Este estudio comprende la caracterización de la composición física y química de los COVs y PM

2.5 en la ZMVM y sus variaciones diurnas,

así como la especiación de los hidrocarburos de muestras de gases tomadas de chimeneas de industrias localizadas en el municipio de Naucalpan dentro de la ZMVM.

El sitio de monitoreo se ubicó en la Dirección de Ecología del Municipio de Naucalpan en el Estado de México. El equipo instalado se uti-lizó para medir las concentraciones de PM

2.5 y

las distribuciones del tamaño de las partículas en los rangos 0.3-0.5-1.0-2.5-5.0-10.0 y mayor a 10 micrones. Se tomaron muestras de PM

2.5

para determinar los COVs adsorbidos. Las to-mas de muestra de gases de chimenea fueron realizadas en 30 industrias que utilizan GNC, GLP y diesel. Actualmente, se está analizando la información para obtener las características del tamaño de las partículas, los COVs adsorbi-dos en partículas y la especiación de COVs en gases de chimenea.

El equipo de investigación del ITESM estuvo conformado por Gerardo Mejía, Dzoara Tejeda, Pilar Bremautz, Porfirio Caballero, Marco Mar-tínez y Máximo Sierra, Alfredo Valdéz, Carlos González, y Pedro Montufar. Cabe destacar que los investigadores tuvieron una excelente colaboración con las industrias participantes y contaron con el apoyo de Carlos González, an-terior Director de Ecología de Naucalpan.

Como parte de la campaña MCMA 2006/MILA-GRO, el equipo del IMP estableció tres sitios de monitoreo en los alrededores del área industrial de Tula, localizada 60 km al noroeste del centro de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), con el objetivo de caracterizar y moni-torear los impactos ambientales producidos por las fuentes de emisiones locales, incluyendo la refinería Miguel Hidalgo, la planta termoeléctrica y otras industrias. Las mediciones se llevaron a cabo entre el 18 de marzo y el 22 de abril e

incluyen la caracterización de aerosoles, gases traza y parámetros meteorológicos.

Los tres sitios de monitoreo se colocaron en las instalaciones del IMP en Tula, midiendo perfiles meteorológicos verticales lanzando glo-bos piloto, y dos sitios en la subestación Jasso de PEMEX-Tepeji midiendo COVs, carbonilos, contaminantes criterio, meteorología y propie-

dades ópticas de las partículas utilizando un aetalómetro, un nefelómetro, un SMPS y un instrumento MOUDI para tomar muestras.

De igual forma, se realizaron mediciones con una estación móvil con el fin de ampliar la cobe-rtura geográfica y la caracterización de la cali-dad del aire. Un instrumento MiniDOAS midió el flujo total de emisiones de SO

2 provenientes de

las mayores fuentes en la región.

El equipo del IMP estuvo integrado por G. Sosa, E. Vega, E. González, V. Mora, A. Zambrano, J.L. Jaimes, J.L. Arriaga, J. Gasca, M. Mag-daleno, S. Escalona, H. Ruiz, E. Castillo, G. Tapia, M. A. Peña, A. Cervantes, M. Aguilar y D. Romero.

Los tres sitios de monitoreo del IMP Gustavo Sosa

Emisiones del Area Industrial de TulaGustavo Sosa Iglesias (IMP)

Carlos González, Director de Ecología de Naucal-pan, dialogando con el equipo del ITESM: Alfredo Valdez-Aguilera, Pedro Montufar, Marco Martínez, y Máximo Sierra Mapa mostrando diferentes ubicaciones dentro del área industrial de Tula


Otoño 2006

Mediciones en el Sitio Tenango del Aire

Gerardo Ruiz (UNAM)

La modelación de calidad del aire a escala re-gional para el Valle de México sugiere que la pluma de contaminantes de la ZMVM pudiera en ocasiones trasladarse a través del sur del Valle de Chalco hacia Cuautla y Cuernavaca. La campaña MCMA-2006 ofreció una oportuni-dad para estudiar las características e importan-cia de este tipo de ventilación dentro del Valle, además de la ventilación hacia el Noreste.

Se colocó un laboratorio móvil en Tenango del Aire, un sitio único ubicado en la parte sureste de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) y apropiado para caracterizar las ma-sas de aire que se transportan desde y hacía la ZMVM vía el Valle de Chalco. Las mediciones tomadas durante el periodo del 2 de marzo al 6 de abril incluyeron lo siguiente: contaminantes criterio, NOy, RO

2, H

2O

2, HNO

3, HCHO, HONO,

VOCs, NO2 , PAH, y PM, así como parámetros

meteorológicos utilizando un globo piloto, radi-ación global difusa y UV utilizando un espectro-radiómetro con banda de sombra, y la altura de la capa de mezclado utilizando un cielómetro.

Los resultados preliminares sugieren que los movimientos de ida y vuelta de las masas de aire a través del Valle de Chalco (región Ten-ango del Aire-Amecameca) son una parte im-portante en lo que se refiere al transporte re-gional de contaminantes del aire entre la región Cuautla/Cuernavaca y el Valle de la Ciudad de México.

Este estudio incluye la participación de muchos científicos de varias instituciones: UNAM (G. Ruiz, R. Torres, A. García, B. Mar, A. Tor-res, J.M. Hernández, M. Grutter), CENICA (H. Wöhrnschimmel, F. Angeles, A.L. Alonso, B.

Cárdenas, R. Bernabé, S. Blanco), UAM-Ix-tapalapa (J.R. Varela), ICT-Jaume Almera (X. Querol, M.C. Minguillón, J. Pey, N. Pérez, A. Alastuey, T. Moreno), IMK-IFU (W. Junkerm-man, R. Steinbrecher), Fundación CEAM (A. Muñoz), MCE2 (L. Molina).

Mediciones Atmosféricas de Radiación y de Aerosoles

Wolfgang Junkermann (IMK-IFU)

Un avión ultraligero utilizado para trabajos de investigación científica fue usado durante la Campaña MCMA-2006/MILAGRO para carac-terizar la distribución vertical de los aerosoles y el impacto de su radiación en el área sureste de la Ciudad de México. El avión, que había realizado 13 vuelos durante la campaña, tuvo su base de operaciones en el aeropuerto de Puebla. Sus trayectorias de vuelo cubrieron la

parte sureste de la Zona Metropolitana del Valle de México desde la zona al sur de Chalco hasta Huexca, siendo ésta el área principal de ven-tilación para el Valle. El avión llevaba consigo una serie de instrumentos para la distribución, dispersión y absorción del tamaño de partícu-las, e instrumentos de radiación para el flujo ac-tínico y el balance de radiación global. Además, se le instaló un instrumento DOAS de cielo cenit y un muestreador de COVs. Los perfiles verti-cales se obtuvieron cerca del aeropuerto de Puebla sobre el sitio de Chalco y Tenango del

Aire, donde se encontraba un cielómetro oper-ando de manera continua para caracterizar la estructura de la capa de mezclado.

Estudio de Monitoreo Automáti-co de Contaminantes Criterio y Parámetros Meteorológicos en Sitios Frontera

Ana Patricia Martínez (CENICA)

Durante la campaña MCMA-2006 se llevaron a cabo mediciones de calidad del aire y de pará-metros meteorológicos en sitios frontera de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) con los siguientes objetivos específicos:-Cubrir diferentes escenarios de ventilación de la ciudad-Suministrar información en sitios que carecían de datos

Estos sitios frontera fueron seleccionados to-mando como base los resultados de estudios previos (Campaña MCMA-2003) y la infor-mación generada sistemáticamente por la red de monitoreo de calidad del aire de la Zona Met-ropolitana del Valle de México (RAMA) sobre el comportamiento de los contaminantes y los fac-tores climáticos y meteorológicos que intervi-enen en su dispersión y transporte. Finalmente, después de varias pláticas entre investigadores y el grupo de meteorólogos involucrados en la Campaña MILAGRO, se seleccionaron los sitios de medición. Se establecieron 9 sitios

como estaciones de monitoreo, montadas con equipo portátil o con unidades móviles para la medición de O

3, CO, SO

2,

NOX, PM

10, humedad relativa,

temperatura, precipitación, presión barométrica, radiación solar, y dirección y velocidad del viento.

José Zaragoza revisando la unidad móvil de CENICA ubicada en Corena

Los camiones de la SMA-GDF y de la UNAM llegando a T1

Gerardo Ruiz y su equipo de trabajo


Otoño 2006

Participaron en este estudio diversas insti-tuciones: Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno del Distrito Federal (SMA-GDF), Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno del Estado de México (SMA-Edo. Mex), Insti-tuto de Ecología del Estado de Guanajuato (IEG), Agencia de Protección Ambiental y de Recursos Naturales de Nuevo León (SIMA NL), Consejo Estatal Ambiental del Estado de Hidalgo (COEDE), Secretaría de Desar-rollo Sustentable del Estado de Querétaro (SEDESU), Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), y la Dirección General de Investigación en Monitoreo Atmosférico y Caracterización Analítica de Contaminantes del CENICA (DGCENICA).

Se obtuvieron e instalaron 7 unidades mó-viles y equipos en 9 sitios de monitoreo: Colegio Alemán, Aeropuerto Atizapan, Huix-quilucan (DIF), Universidad Tecnológica de Tecámac (T1), Rancho La Bisnaga (T2), Escuela Santa Ana, Tenango del Aire, Avila Camacho, y Corena.

La DGCENICA coordinó, de manera con-junta con el personal de las instituciones participantes, el traslado, instalación y operación de las unidades móviles. Para garantizar la calidad de las mediciones de las concentraciones de contaminantes crite-rio que se llevaron a cabo, la Dirección de Monitoreo Atmosférico se encargó de cali-brar cada instrumento de manera posterior a su instalación y previo al inicio de la cam-paña, además de realizar dos verificaciones de cero/espacio/precisión durante la misma. Después de concluida la campaña, se es-tablecieron criterios para la validación de datos, a través de común acuerdo con los investigadores participantes y con la SMA del GDF.

Durante la Campaña MCMA-2006/MILAGRO diversos científicos, técnicos, y estudiantes de múltiples centros de investigación de todo el país, realizaron mediciones de partículas, gases, meteorología, y radiación solar en el supersitio T1 localizado en Tecámac, Estado de México. Además, se utilizó una unidad móvil para realizar mediciones de la UNAM en la par-te sur, en el sitio de Tenango del Aire. Ambos esfuerzos ambientales fueron patrocinados por SEMARNAT y CAM.

Durante el mes de marzo, la mayor parte de los grupos científicos se dedicaron a los trabajos de muestreo. Los participantes y las medicio-nes realizadas durante la campaña fueron:

Grupo CENICA (Rocío Galván, Manuel Ramos, Abraham Martínez, Rosa Ma. Bernabé, Beatriz Cárdenas) - PM

2.5, PM

10 y PST (Volumen Alto y

Volumen Mini), microscopia electrónica, masa, OC y BC, iones, análisis elemental (PIXE).

Grupo del Instituto de Geofísica (Agustín Muhl-ia, Francisco Rodríguez e Ismael Velásquez) – Radiación global, radiación difusa, radiación IR, radiación UV, espesor óptico.

Grupo del Instituto de Investigaciones Eléctricas (Alejandro Salcido, Ana Celada y Raymundo Olivares) – La torre meteorológica incluyó dos anemómetros sónicos a una altura de 5 y 10 metros. Dirección y velocidad del viento, tem-peratura, presión barométrica. HR, se tomaron mediciones de radiación directa y difusa a lo largo de la campaña.

Grupo RAMA-GDF (Armando Retama, Rafael Ramos) – Tomaron mediciones de contami-nantes criterio (CO, SO

2, NO

X, O

3, PM

10) y de

parámetros meteorológicos (Temp, HR, direc-ción y velocidad del viento).

Grupo del Centro de Ciencias de la Atmósfera, UNAM (Omar Amador, Rodolfo Gómez, José García, Rubén Mamani, Ma. Isabel Saavedra y Telma Castro): Número y concentración de partículas (CPC: PM< 3μm; LASAIR II), co-eficiente de absorción y dispersión (500 nm) (nefelómetro y fotómetro de absorción (PSAP), masa fina PM

2.5 (PQ200), morfología de partícu-

las, especies orgánicas e inorgánicas (MOUDI), fase de partículas de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH) – (Volumen Alto). Todos es-tos instrumentos (con la excepción del MOUDIs y el PQ200) se encontraban situados dentro del laboratorio móvil de la UNAM en T1.

El laboratorio móvil de la UNAM contenía dos instrumentos adicionales: un monitor para me-dir mercurio (CENICA) y un monitor para medir formaldehído (W. Junkerman, IMK-IFU). Tam-bién se utilizó un monitor para medir HONO (de Euphore, España) por un lapso de una sema-na. Sin embargo, debido a los altos niveles de polvo fue trasladado posteriormente a Tenango del Aire.

Todos los equipos se encuentran en estos momentos analizando las bases de datos de manera activa y discutiendo los resultados complementarios.

Mediciones en T1: Gases, Partículas y MeteorologíaTelma Castro (UNAM-CCA)

La unidad móvil del Estado de Hidalgo en el sitio T2


Otoño 2006

Dentro de las actividades más importantes del Centro Molina se encuentra el Programa de Educación y Divulgación. Como parte de la Campaña MCMA-2006, el Centro organizó durante marzo de 2006 diversas actividades en colaboración con el Instituto Nacional de Ecología y con otras instituciones mexicanas. Los objetivos centrales del programa fueron:

• Promover y extender la comunicación entre científicos de la Campaña MILAGRO y estudi-antes, investigadores y el público en general.• Contribuir en la educación y capacitación de los estudiantes en aspectos técnicos y cientí-ficos relacionados a la contaminación atmos-férica de las megaciudades y sus impactos a escala regional y global.• Promover un mayor interés por la ciencia y por las carreras científicas entre estudiantes de educación media superior. • Publicar y difundir las acciones de la Cam-paña MILAGRO entre la sociedad e incremen-

tar la conciencia de los habitantes de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México sobre los problemas de calidad del aire y sus posibles efectos y soluciones.

A continuación se describen diversas activi-dades educativas realizadas por el Centro y orientadas a diferentes grupos-objetivo.

Conferencias Públicas

Las conferencias públicas se presentaron como una oportunidad para que el público en general tuviera acceso directo e interacción con los científicos de MILAGRO. Durante el mes de marzo se ofrecieron 22 conferencias en 8 ubicaciones diferentes. Se programaron conferencias adicionales en los sitios de moni-toreo y en algunas escuelas en los estados de México, Hidalgo y Veracruz, así como en varias escuelas locales. También se transmitieron di-versas pláticas a modo de teleconferencia en diversos lugares dentro y fuera de la Ciudad de México. Un total de 19 conferencistas mexica-nos y extranjeros participaron en esta actividad. Más de 2000 personas asistieron y participaron en las conferencias.

Exposición de Carteles sobre MILAGRO

El objetivo de la exposición fue presentar los

carteles de la Campaña MILAGRO al público en general para familiarizarlo con el tema, pro-mover la comunicación entre investigadores de la campaña y el público, y crear una conciencia general sobre la problemática de la contami-nación del aire, sus posibles efectos y solucio-nes.

La exposición consistió de una serie de 18 carteles bajo el tema de contaminación atmos-férica y megaciudades en la que se presentó información sobre las crecientes megaciudades del mundo, sus retos y sus impactos, estrate-gias para controlar los problemas del medio ambiente, y una descripción de los diferentes componentes de la Campaña MILAGRO. La exposición celebró su inauguración el 2 de marzo en el Museo Universum y estuvo abierta al público durante todo el mes. Los 18 carteles se encuentran disponibles en la página web de MCE2: http://www.mce2.org.

Además de la exposición en Universum, se presentaron varias series de carteles en otros sitios de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), y en los estados de México e Hidalgo.

Actividades Educativas y de Divulgación realizadas durante la Campaña MCMA-2006/MILAGRO

Visitantes y participantes viendo los carteles de la Campaña MILAGRO

William Brune dando una conferencia en el Museo de Ciencias Universum

Oscar Peralta con estudiantes de secundaria y preparatoria durante una visita/taller de trabajo en el sitio T1

Alvaro Osornio dando una conferencia en el Museo de Ciencias Universum sobre los efectos de la contaminación del aire en la salud


Otoño 2006

Visitas Guiadas a los Sitios de Medición

Se realizaron visitas guiadas a los tres super-sitios de medición, al igual que al aeropuerto de Veracruz, para estudiantes de preparatoria y universitarios, y para técnicos, funcionarios,

científicos, y estudiantes de maestría. El obje-tivo fue promover la comunicación entre cientí-ficos participantes, estudiantes y el público en general, y promover una mayor conciencia sobre los problemas derivados de la contami-nación del aire y sus impactos.

Concurso Piloto de Cartel y de En-sayo: ¡Hagamos un MILAGRO por el Aire!

Los coordinadores de la Campaña MCMA-2006 diseñaron el concurso de cartel y ensayo enfo-cándolo a estudiantes de secundaria y prepara-toria para promover una mayor conciencia entre jóvenes adolescentes sobre la problemática de la contaminación del aire y proveer un entorno en el que podrían expresar sus ideas sobre po-sibles soluciones. De igual forma, el concurso buscó promover mayor interés por la ciencia y por las carreras científicas entre los estudiantes de preparatoria.

El concurso “¡Hagamos un MILAGRO por el aire!” se presentó en dos categorías: cartel (para estudiantes de secundaria) y ensayo

ambientales sobre parámetros meteorológicos.

Investigación Científica

Las actividades de investigación científica se planearon para promover la colaboración di-recta entre estudiantes universitarios de licen-ciatura y maestría locales con investigadores y científicos de MILAGRO. Los estudiantes des-empeñaron diferentes actividades tales como el manejo de equipos de medición y apoyo en la conducción de experimentos. Algunos estu-diantes continúan colaborando con el equipo científico con el que trabajaron durante la Cam-paña MILAGRO, con el fin de obtener sus títu-los o iniciar sus estudios de posgrado.

Páginas Web

Durante la Campaña MCMA-2006 se desarrolló y mantuvo disponible un sitio web en MCE2. La página web de MCMA-2006, que se encuentra en http://www.mce2.org, fue desarrollada por el Centro Molina para Energía y Medio Ambiente y mantiene una sección dedicada al programa de educación y divulgación dentro de la cual se detallan cada uno de los sub-programas de la Campaña. Los científicos de MCMA-2006 tam-bién participaron en el portal MILAGRO “Venta-nas al Universo”, sitio web de la Colaboración Universitaria para la Investigación Atmosférica (UCAR por sus siglas en inglés).

Las actividades de Educación y Divulgación fueron coordinadas por Luisa T. Molina (MCE2) y Dara Salcedo (UAEM), e incluyeron la par-ticipación de varios científicos investigadores de MILAGRO. Las personas a continuación apoyaron en la organización de diversas ac-tividades: Carteles – Edgar Guzman (UAM), Beatriz Cárdenas (CENICA), Erik Velasco (MCE2), Marina E. Leal (MCE2), Claudia Carvajal (MCE2); Visitas guiadas – Óscar Per-alta (UNAM), Coni Reyes (MCE2); Conferencias públicas – Coni Reyes (MCE2); Concurso – Ma-rina Leal (MCE2); Taller de Trabajo PEMBU -- Ernesto Caetano (UNAM); Página web – Jared Morante (MCE2), Ricardo Cepeda (MCE2)

(para estudiantes de preparatoria). Se les ex-tendieron invitaciones a 46 escuelas para par-ticipar en el concurso. Las escuelas seleccio-nadas representaron las diferentes alternativas educativas de la ciudad. Se otorgaron premios a los primeros, segundos y terceros lugares de cada concurso ($5,000, 3,000 y 2,000 pesos respectivamente). De igual forma, el jurado se-leccionó y concedió mención honorífica a otros trabajos de calidad. Los carteles se encuentran disponibles en la página web: http://mce2.org/education/contests_sp.html.

Ganadores del Concurso de Carteles:1. Brenda Benítez, Pamela Suárez (Escuela de Lancaster); 2. Manuel Vélez (Escuela Tomás Alva Edison); 3. Alejandro Abogado, Andrea Sa-ñudo, Karla Basañes (Escuela de Lancaster).

Ganadores del Concurso de Ensayo:1. Ricardo Almeida, María Rebolleda (Colegio Madrid); 2. Valentina Rivera, Diana de Lourdes Baptista (Colegio Williams); 3. Mireya Dominga Nieto (Escuela de Lancaster).

Talleres PEMBU

Se realizaron un total de diez Talleres de Es-taciones Meteorológicas Automáticas en el Museo de Ciencias Universum durante el mes de marzo. Los talleres fueron diseñados para estudiantes de primaria y secundaria. Cerca de 280 estudiantes asistieron a los talleres. En cada sesión los estudiantes tuvieron pláticas

sobre PEMBU y realizaron experimentos y mediciones

Simon Paesh describiendo un perfilador de viento a los visitantes

Los 20 carteles premiados por el jurado Luisa Molina con los ganadores de los concursos de cartel y ensayo


Otoño 2006

-Agencia de Protección al Medio Ambiente y Recursos Naturales –Gobierno del Estado de Nuevo León (APMARN)-Centro Mario Molina (CMM)-Centro Nacional de Investigación y Capacitación Ambiental (CENICA)-Centro de Investigación en Materiales Avanzados, S.C. (CIMAV)-Centro de Educación y Capacitación para el Desarrollo Sostenible (CECADESU-SEMARNAT)-Colegio Alemán-Comisión Ambiental Metropolitana (CAM)-Comisión de Recursos Naturales y Desarrollo Rural-Gobierno del Distrito Federal (CORENA)-Consejo Estatal de Ecología (Estado de Hidalgo)-Consejo Estatal de Protección al Ambiente (Estado de Veracruz)-Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT)-Dirección de Ecología-Presidencia Municipal de Salamanca- Gobierno del Estado de Guanajuato-Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC –SCT)-Fuerza Aérea Mexicana (FAM –SEDENA)-Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia (FUMEC)-Gobierno del Edo de México, Secretaria de Medio Ambiente (SEGEM)-Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)-Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA)-Instituto Mexicano del Petróleo (IMP)-Instituto Nacional de Cancerología (INCAN)-Instituto Nacional de Ecología (INE)-Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI)-Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ)-Instituto Nacional de Salud Pública (INSP) -Instituto Tecnológico de Estudios Superiores (Campus Monterrey y Estado de México)-Petróleos Mexicanos (PEMEX)-Secretaría de Comunicaciones y Transporte (SCT)-Secretaría de Educación Pública (SEP)-Secretaría de Gobernación (SEGOB)-Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) – Administración General de Aduanas (AGA)-Secretaría de la Defensa Nacional (SEDENA) -Secretaria de Desarrollo Sustentable-Gobierno del Estado de Querétaro-Secretaría de Marina (SEMAR)-Secretaria de Medio Ambiente del Gob. del Distrito Federal (SMA-GDF)-Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT)-Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE)-Servicio Meteorológico Nacional (SMN)-Servicios a la Navegación en el Espacio Aéreo Mexicano (SENEAM)-Sindicato Nacional de Telefonistas de la República Mexicana-Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP)-Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM)-Universidad Autónoma Metropolitana (UAM)-Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)-Universidad Tecnológica de Tecámac (Estado de México) -Universidad Veracruzana (Estado de Veracruz)

Aerodyne Research, Inc.Arizona State UniversityBergstrom AircraftCalifornia Inst. of TechnologyChalmers University (Suecia)Colorado State UniversityColumbia UniversityConsejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC, España)Department of Energy (DOE) DOE/Argonne National Lab. (ANL) DOE/Brookhaven National Lab. (BNL) DOE/Los Alamos National Lab. (LANL) DOE/Lawrence Berkeley National Lab. (LBNL) DOE/Pacific Northwest National Lab. (PNNL)Droplet Meas. Tech., Inc.Florida State UniversityGeorgia Inst. TechnologyGoteborg University (Suecia)Harvard UniversityHeidelberg University (Alemania)Massachusetts Inst. of Technology (MIT)Molina Center for Energy and Environment (MCE2) NARSTONational Aeronautics and Space Administration (NASA) NASA/Ames Research Center NASA/Goddard Space Flight Center NASA/Jet Propulsion Lab. NASA/Langley Research CenterNational Center for Atmospheric Research (NCAR) NCAR/Atmospheric Chemistry Division NCAR/Earth Observing Lab. NCAR/ Mesoscale & Microscale Meteorology DivisionNational Science Foundation (NSF)National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)Paul Sherrer Inst. (Suiza)Pennsylvania State UniversitySkyResearch, Inc.Smith CollegeSpecTIR, IncState University of New York at Old WestburyTexas A&M UniversityUniversity of Alabama University of Arkansas, Little Rock (UALR)University of California/Berkeley (UCB)University of California/Irvine (UCI)University of California/Los Angeles (UCLA)University of California/San Diego (UCSD)University of Colorado (CU)University de Lille (Francia)University of HawaiiUniversity of HoustonUniversity of IndianaUniversity of IowaUniversity of Leipzig (Alemania)University of Manchester (Reino Unido)University of MarylandUniversity of MiamiUniversity of MinnesotaUniversity of MontanaUniversity of New HamsphireUniversity of NevadaUniversity of North DakotaUniversity of Rhode IslandUniversity of VirginiaUniversity of WashingtonUniversity of WisconsinU.S. Forest ServiceVirginia TechnologyWashington State University

Instituciones Mexicanas Participantes Instituciones Participantes No-Mexicanas*

Patrocinadores de MILAGRO

Comisión Ambiental MetropolitanaInstituto Nacional de Ecología-SEMARNATCONACyTPEMEXNational Science Foundation (EUA)Department of Energy (EUA)NASA (EUA) MCE2Agencias europeas y otros (* de Estados Unidos a menos que se indique lo

contrario)


Otoño 2006

Campaña de Mediciones MCMA-2003 - Edición Especial (Atmospheric Chemistry & Physics)

1. De Foy, B., E. Caetano, V. Magaña, A. Zitácuaro, B. Cárdenas, A. Retama, R. Ramos, L. T. Molina, M. J. Molina, Mexico City Basin Wind Circulation during the MCMA-2003 Field Campaign, Atmos. Chem. Phys., 5, 2267-2288, 2005.

2. Johnson, K. S., B. Zuberi, L. T. Molina, M. J. Molina, M. J. Idema, J. P. Cowin, D. J. Gaspar, C. Wang, A. Laskin, Processing of Soot in an Urban Environment: Case Study from the Mexico City Metropolitan Area, Atmos. Chem. Phys., 5, 3033-3043, 2005.

3. Jiang, M., L. C. Marr, E. J. Dunlea, S. C. Herndon, J. T. Jayne, C. E. Kolb, W. B. Knighton, T. M. Rogers, M. Zavala, L. T. Molina, and M. J. Molina, Vehicle Fleet Emissions of Black Carbon, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, and Other Pollutants Measured by a Mobile Laboratory in Mexico City, Atmos. Chem. Phys., Vol. 5, pp 3377-3387, 2005.

4. Salcedo, D., K. Dzepina, T. B. Onasch, M. R. Canagaratna, J. T. Jayne, D. R. Worsnop, J. S. Gaffney, N. A. Marley, K. S. Johnson, B. Zuberi, L. T. Molina, M. J. Mo-lina, V. Shutthanandan, Y. Xie, J. L. Jimenez, Characterization of Ambient Aerosols in Mexico City during the MCMA-2003 Campaign with Aerosol Mass Spectrometry – Part II: Overview of the Results at the CENICA Supersite and Comparison to Previous Studies, Atmos. Chem. Phys., 6, 925-946, 2006.

5. De Foy, B., A. Clappier, L. T. Molina, and M. J. Molina, Distinct Wind Convergence Patterns in the Mexico City Basin due to the Interaction of the Gap Winds with the Synoptic Flow, Atmos. Chem. Phys., 6, 1249-1265, 2006.

6. De Foy, B., L. T. Molina, M. J. Molina, Satellite-Derived Land Surface Parameters for Mesoscale Modelling of the Mexico City Basin, Atmos. Chem. Phys., 6, 1315-1330, 2006.

7. Marr, L. C., K. Dzepina, J. L. Jimenez, F. Reisen, H. L. Bethel, J. Arey, J. S. Gaffney, N. A. Marley, L. T. Molina, and M. J. Molina, Sources and Transformations of Particle-Bound Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Mexico City, Atmos. Chem. Phys., 6, 1733-1745, 2006.

8. De Foy, B., J. R. Varela, L. T. Molina, and M. J. Molina, Rapid Ventilation of the Mexico City Basin and Regional Fate of the Urban Plume, Atmos. Chem. Phys., 6, 2321-2335, 2006.

9. Shirley, T. R. , W. H. Brune, X. Ren, J. Mao, R. Lesher, B. Cardenas, R. Volkamer, L. T. Molina, M. J. Molina, B. Lamb, E. Velasco, T. Jobson, and M. Alexander, Atmospheric Oxidation in the Mexico City Metropolitan Area (MCMA) during April 2003, Atmos. Chem. Phys., 6, 2753-2765, 2006.

10. Dunlea E. J., S. C. Herndon, D. D. Nelson, R. M. Volkamer, B. K. Lamb, E. J. Allwine, M. Grutter, C. R. Ramos Villegas, C. Marquez, S. Blanco, B. Cardenas, C. E. Kolb, L. T. Molina, M. J. Molina, Technical note: Evaluation of Standard Ultraviolet Absorption Ozone Monitors in a Polluted Urban Environment, Atmos. Chem. Phys., 6, 3163-3180, 2006

11. García, A. R., R. Volkamer, L. T. Molina, M. J. Molina, J. Samuelson, J. Mellqvist, B. Galle, S. C. Herndon, and C. E. Kolb, Separation of Emitted and Photochemical Formaldehyde in Mexico City Using a Statistical Analysis and a New Pair of Gas-Phase Tracers, Atmos. Chem. Phys., 6, 4545-4557, 2006

12. Johnson K. S., B. de Foy, B. Zuberi, L. T. Molina, M. J. Molina, Y. Xie, A. Laskin, V. Shutthanandan, Aerosol Composition and Source Apportionment in the Mexico City Metropolitan Area with PIXE/PESA/STIM and Multivariate Analysis, Atmos. Chem. Phys., 6, 4591-4600, 2006.

13. San Martini F. M., E. J. Dunlea, M. Grutter, T. B. Onasch, J. T. Jayne, M. R. Canagaratna, D. R. Worsnop, C. E. Kolb, J. H. Shorter, S. C. Herndon, M. S. Zahniser, J. M. Ortega, G. J. McRae, L. T. Molina, M. J. Molina, Implementation of a Markov Chain Monte Carlo Method to Inorganic Aerosol Modeling of Observations from the MCMA-2003 Campaign. Part I: Model Description and Application to the La Merced Site, Atmos. Chem. Phys., 6, 4867-4888, 2006.

14. San Martini F. M., E. J. Dunlea, R. Volkamer, T. B. Onasch, J. T. Jayne, M. R. Canagaratna, D. R. Worsnop, C. E. Kolb, J. H. Shorter, S. C. Herndon, M. S. Zahniser, D. Salcedo, K. Dzepina, J. L. Jimenez, J. M. Ortega, K. S. Johnson, G. J. McRae, L. T. Molina, M. J. Molina, Implementation of a Markov Chain Monte Carlo Method to Inorganic Aerosol Modeling of Observations from the MCMA-2003 Campaign. Part II: Model Application to the CENICA, Pedregal and Santa Ana Sites, Atmos. Chem. Phys., 6, 4889-4904, 2006.

15. Zavala M., S. C. Herndon, R. S. Slott, E. J. Dunlea, L. C. Marr, J. H. Shorter, M. Zahniser, W. B. Knighton, T. M. Rogers, C. E. Kolb, L. T. Molina, M. J. Molina, Characterization of on-road vehicle emissions in the Mexico City Metropolitan Area Using a Mobile Laboratory in Chase and Fleet Average Measurement Modes during the MCMA-2003 Field Campaign, Atmos. Chem. Phys., 6, 5129-5142, 2006

16. Reyes F., M. Grutter, A. Jazcilevich, R. González-Oropeza, Analysis of Non-Regulated Vehicular Emissions by Extractive FTIR Spectrometry: Tests on a Hybrid Car in Mexico City, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 6, 5773-5796, 2006.

Publicaciones de la Campaña MCMA-2003


Otoño 2006

Campaña de Mediciones MCMA-2003 - Entregados (Atmospheric Chemistry and Physics Discussion)

1. Barnard, J. C., E. I. Kassianov, T. P. Ackerman, S. Frey, K. Johnson, B. Zuberi, L. T. Molina, M. J. Molina, J. S. Gaffney, N. A. Marley Measurements of Black Carbon Specific Absorption in the Mexico City Metropolitan Area during the MCMA 2003 Field Campaign, Atmos. Phys. Chem. Discuss., 5, 4083-4113, 2005.

2. Salcedo, D., K. Dzepina, T. B. Onasch, M. R. Canagaratna, Q. Zhang, J. A. Huffman, P. F. DeCarlo, J. T. Jayne, P. Mortimer, D. R. Worsnop, C. E. Kolb, K. S. Johnson, B. Zuberi, L. C. Marr, L. T. Molina, M. J. Molina, R. M. Bernabé, B. Cardenas, C. Márquez, J. S. Gaffney, N. A. Marley, A. Laskin, V. Shutthanandan, J. L. Jimenez, Characterization of Ambient Aerosols in Mexico City during the MCMA-2003 Campaign with Aerosol Mass Spectrometry. Part I: Quantification, Shape-Related Collection Efficiency, and Comparison with Collocated Instruments, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 5, 4143-4182, 2005.

3. De Foy B., W. Lei, M. Zavala, R. Volkamer, J. Samuelsson, J. Mellqvist, B. Galle, A.-P. Martínez, M. Grutter, L. T. Molina, Modelling Constraints on the Emission Inventory and on Vertical Diffusion for CO and SO2 in the Mexico City Metropolitan Area using Solar FTIR and Zenith Sky UV Spectroscopy, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 6, 6125-6181, 2006.

4. Velasco E., B. Lamb, H. Westberg, E. Allwine, G. Sosa, J. L. Arriaga-Colina, B. T. Jobson, M. Alexander, P. Prazeller, W. B. Knighton, T. M. Rogers, M. Grutter, S. C. Herndon, C. E. Kolb, M. Zavala, B. de Foy, R. Volkamer, L. T. Molina, M. J. Molina, Distribution, Magnitudes, Reactivities, Ratios and Diurnal Patterns of Volatile Organic Compounds in the Valley of Mexico during the MCMA 2002 and 2003 Field Campaigns, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 6, 7563-7621, 2006.

5. Lei W., B. de Foy, M. Zavala, R. Volkamer, L. T. Molina, Characterizing Ozone Production in the Mexico City Metropolitan Area: a Case Study using a Chemical Transport Model, Atmos. Chem. Phys. Discuss., 6, 7959-8009, 2006. Campaña de Mediciones MCMA-2003 - Otras Revistas

1. Marr, L. C., L. A. Grogan, H. Wöhrnschimmel, L. T. Molina, M. J. Molina; T. J. Smith; E. Garshick, Vehicle Traffic as a Source of Particulate Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Exposure in the Mexico City Metropolitan Area, Environ. Sci. Technol., 38, 2584-2592, 2004.

2. Dunn, M. J., J. L. Jiménez, D. Baumgardner, T. Castro, P. H. McMurry, and J. N. Smith, Measurements of Mexico City Nanoparticle Size Distributions: Observations of New Particle Formation and Growth, Geophys. Res. Lett., 31, L10102, 2004.

3. Marley, N. A., J. S. Gaffney, R. V. White, L. Rodriguez-Cuadra, S. E. Herndon, E. Dunlea, R. M. Volkamer, L. T. Molina, and M. J. Molina, Fast Gas Chromatography with Luminol Chemiluminescence Detection for the Simultaneous Determination of Nitrogen Dioxide and Peroxyacetyl Nitrate in the Atmosphere. Rev. Scientific Instru-ments, 75, 4595-4605, 2004.

4. Frey, S., L. T. Molina, M. J. Molina, and L. Wöste, Design and Implementation of a Compact Raman-Lidar for Ozone and Aerosol Measurements, European Space Agency (Special Publication) ESA SP, v 1, n 561, 2004, p. 151-154.

5. Simeonov V., P. Ristori, M. Taslakov, H. van den Bergh, L. T. Molina, and M. J. Molina, Ozone and Aerosol Distribution Measured Above Mexico City with a Dif-ferential Absorption Lidar during the MCMA 2003 Field Campaign, in the proceedings of the XX Quadrennial Ozone Symposium, Kos Greece, 1-8 June 2004, V.1 pp. 435-437.

6. Ristori P., V. Simeonov, M. Taslakov, L. Molina, M. Molina, and H. van den Bergh, Ozone and Aerosol Distribution Measured above Mexico City with a Differential Absorption Lidar during the MCMA 2003 Field Campaign, in the proceedings of the 22nd International laser Radar Conference (ILRC), Matera Italy 8-12 July 2004, pp. 755-758.

7. Kolb, C. E., S. C. Herndon, J. B. McManus, J. S. Shorter, M. S. Zahniser, D. D. Nelson, J. T. Jayne, M. R. Canagaratna, D. R. Worsnop, Mobile Laboratory with Rapid Response Instruments for Real-time Measurements of Urban and Regional Trace Gas and Particulate Distributions and Emission Source Characteristics, Envi-ron. Sci. Technol., 38, 5694-5703, 2004.

8. Volkamer, R., L. T. Molina, M. J. Molina, T. Shirley, W. H. Brune, DOAS Measurement of Glyoxyl as an Indicator for Fast VOC Chemistry in Urban Air, Geophys. Res. Lett. 32, L08806, DOI: 10. 1029/2005GL022616, 2005.

9. Herndon, S. C., J. T. Jayne, M. S. Zahniser, D. R. Worsnop, B. Knighton, E. Alwine, B. K. Lamb, M. Zavala, D. D. Nelson, J. B. McManus, J. H. Shorter, M. R. Cana-garatna, T. B. Onasch, C. E. Kolb, Characterization of Urban Pollutant Emissions Fluxes and Ambient Concentration Distributions Using a Mobile Laboratory with Rapid Response Instrumentation, Faraday Discuss. 130, DOI: 10.1039/b500411, 2005.

10. Velasco, E., S. Pressley, E. Allwine, H. Westberg, and B. Lamb, Measurements of CO2 Fluxes from the Mexico City Urban Landscape, Atmospheric Environment, Vol. 39 (38), pp 7433-7446, 2005.

11. Velasco, E., B. Lamb, S. Pressley, E. Allwine, H. Westberg, B. T. Jobson, M. Alexander, P. Prazeller, L. T. Molina, and M. J. Molina, Flux Measurements of Volatile Organic Compounds from an Urban Landscape Geophysical Research Letters, Vol. 32, l20802, DOI:10.1029/2005gl023356, 2005.

12. Volkamer, R., J. L. Jimenez, F. San Martini, K. Dzepina, Q. Zhang, D. Salcedo, L. T. Molina, D. R. Worsnop, M. J. Molina, Secondary Organic Aerosol Formation from Anthropogenic Air Pollution: Rapid and Higher than Expected, Geophys. Res. Lett. DOI: 10. 1029/2006GL026899, 2006.

Publicaciones de la Campaña MCMA-2003


Otoño 2006

Próximos Eventos y Actividades

14 al 18 de enero de 2007 – Novena Conferencia sobre Química Atmosférica, patrocinada por la Sociedad Americana de Meteorología (AMS) en San Antonio, Texas.

15-20 de abril de 2007 – Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias (EGU) 2007, Viena, Austria. -Sesión Especial AS3.12 sobre los Impactos de las Megaciudades a Escala Regional y Global. -La fecha límite para entrega de extractos es el 15 de enero de 2007.

15-19 de mayo de 2007 – Conferencia MILAGRO, Ciudad de México.

22-25 de mayo de 2007 – Asamblea Conjunta de la Unión Geofísica Americana (AGU), primavera, Acapulco, México.

Septiembre de 2007 –Aseguramiento de Calidad Final del Grupo de Datos en archivo MCE2.

Diciembre de 2007 – Reunión de la AGU, otoño, en San Francisco. Sesión especial sobre MILAGRO (tentativo).

Marzo de 2008 – El conjunto de datos de MILAGRO será puesto a disposición de toda la comunidad científica.

31 de diciembre de 2008 - Fecha límite para entrega de trabajos de la Campaña MCMA-2006 para la Edición Especial de la Revista Física y Química Atmosférica (ACP).

Ceremonia de Inauguración de la Campaña MILAGRO (2 de marzo de 2006 en Universum). De izqui-erda a derecha: Ricky Petty (DOE), Bruce Doddridge (NASA), José Lema (UAM), Carlos Gay (UNAM), Luisa T. Molina (MCE2), Anne-Marie Schmoltner (NSF)

La delegación de MCMA-2006 se reunió con el Jefe de Gobierno, Alejandro Encinas, previo al inicio de la Campaña. De izquierda a derecha: B. Cardenas (CENICA), J.C. Arredondo (MCE2), Secretaria C. Sheinbaum (SMA/GDF), L.T. Molina(MCE2), Jefe de Gobierno Encinas, R. Ramos (SMA/GDF), A.P. Martinez (CENICA), G. Sosa (IMP)

Los coordinadores de los programas en EUA (Rick Petty, DOE; Bruce Doddridge, NASA; Anne-Marie Schmoltner, NSF) visitaron el Laboratorio Móvil ARI en T0 (IMP)

B O L E T I NOtoño 2006Editor: Luisa T. MolinaDiseño: Jared Morante Fotos: Archivo del MCE2 Molina Center for Energy and the Environment 3262 Holiday Court, Suite 201La Jolla, CA 92037

http://mce2.org

b o l e t i n - mce2.orgcon los mejores deseos. luisa t. molina centro molina para energía y medio...

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