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EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE IONES CONTENIDOS EN 
MATERIAL PARTICULADO RESPIRABLE Y SU INCIDENCIA SOBRE 
AMBIENTES INTRA – EXTRAMURALES EN LA LOCALIDAD DE 
PUENTE ARANDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FLOR ANGELLY GARCÍA GARCÍA 
KIMBERLYN GONZÁLEZ GUEVARA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Director 
HUGO SARMIENTO VELA 
Químico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA 
GRUPO DE INVESTIGACIÓN EN AEROSOLES 
BOGOTÁ D.C. 
2008 
 
EVALUACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE IONES CONTENIDOS EN 
MATERIAL PARTICULADO RESPIRABLE Y SU INCIDENCIA SOBRE 
AMBIENTES INTRA – EXTRAMURALES EN LA LOCALIDAD DE 
PUENTE ARANDA 
 
 
 
 
 
FLOR ANGELLY GARCÍA GARCÍA 41021045 
KIMBERLYN GONZÁLEZ GUEVARA 41021026 
 
 
 
 
Trabajo de Grado presentado para optar al Título de 
Ingeniero Ambiental y Sanitario 
 
 
 
 
Director 
HUGO SARMIENTO VELA 
Químico MSc. Universidad Nacional de Colombia 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y SANITARIA 
BOGOTÁ D.C. 
2008 
Nota de aceptación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Firma del presidente del jurado 
 
 
 
 
Firma del jurado 
 
 
 
 
Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bogotá D.C. Marzo de 2008 
 
 
 
 
 
 
Dedicado a mi madre y abuelita las mujeres mas 
sabias e importantes de mi vida, a mi hermano, a 
Juan y Nathaly, quienes fueron mi soporte 
durante esta etapa, en especial a mi amiga eterna, 
Angie. 
 
La vida esta llena de momentos y conquistas, 
donde aprendí a no olvidar el pasado, vivir el 
presente con intensidad y no temer al futuro, 
palabras que quedaran plasmadas en las páginas 
del libro de mi vida. 
 
Kimberlyn 
 
 
 
 
 
 
 
Dedicado a mi amado hermano, a Dios, a mis 
padres, a mi único y eterno; en especial a mi 
hermana del alma, Kimy. 
 
Con estas palabras y lágrimas en mis ojos, una 
etapa de este camino se termina, dejando a su 
paso aquellas risas, llantos e ilusiones, escritas en 
mi memoria. 
Desconozco lo que viene pero no le temo a la vida, 
ni a vivir, pues si algo he aprendido, es que la 
verdadera felicidad la marca la fuerza de tu 
corazón. 
 
 Angelly 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
 
Esta investigación no hubiese sido posible sin la cooperación de las 
personas y entidades que a continuación se citaran y muchas de las 
cuales han sido un soporte durante el desarrollo del presente trabajo de 
grado. 
 
A la Universidad de la Salle, por formarnos como profesionales, brindar 
las herramientas y espacios para el desarrollo del proyecto. 
Al grupo de investigación en aerosoles, Hugo Sarmiento Vela, por 
dirigirnos, Boris Rene Gálvis por acompañarnos y hacer posible el 
desarrollo del proyecto de investigación. De igual manera nuestro más 
sincero agradecimiento al Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo 
Territorial quien apoyo económica y técnicamente al grupo de 
investigación. 
 
En especial a Alexander García, M. Sc. En Ciencias Agrarias, 
Entomología por su incondicionalidad, apoyo, ayuda y orientación durante 
todo el desarrollo de la tesis. 
 
A todo el personal del laboratorio de ingeniería ambiental, monitores, 
Oscar Contento y Rosalina González, por facilitarnos parte de las 
herramientas de trabajo y por colaborarnos en todo momento. 
 
Al docente Gabriel Herrera por la asesoría y apoyo incondicional brindado 
a través de la carrera y más durante la tesis. En especial a Carolina 
Mendoza por sus conocimientos y paciencia en la fase de laboratorio. 
 
En especial a nuestros familiares y amigos, que nos ayudaron a forjar el 
inicio de este camino, apoyándonos incondicionalmente. 
A Dios, por darnos la fuerza y guiar nuestro camino. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“El estudio, análisis, investigación y 
propuestas ideológicas sustentadas en este trabajo de grado 
no comprometen de ninguna forma a la Universidad” 
 
 
Artículo 42, Parágrafo 2. 
Reglamento Estudiantil 
Noviembre de 2004 
 
 
 
 
 
 
 
CONTENIDO 
 
RESUMEN 
SUMMARY 
INTRODUCCIÓN 1 
1. OBJETIVOS 3 
1.1. OBJETIVO GENERAL 3 
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3 
2. ANTECEDENTES 4 
3. MARCO TEÓRICO 8 
3.1. GENERALIDADES CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA 8 
3.1.1 CONTAMINACIÓN EN INTERIORES 9 
3.2. TIPOS DE CONTAMINANTES EN EL AIRE 13 
3.2.1. MATERIAL PARTICULADO 15 
3.2.2. COMPOSICIÓN DEL MATERIAL PARTICULADO 17 
3.2.3. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y SALUD 19 
3.3. IONES EN MATERIAL PARTICULADO 20 
3.3.1. CICLOS NATURALES 20 
3.3.2. FORMACIÓN DE IONES 25 
3.3.3. EMISIONES PRECURSORAS DE LOS IONES 29 
3.4. MÉTODOS ANALÍTICOS 31 
3.4.1. BASES DE LA SEPARACIÓN 31 
3.4.2. DETECCIÓN EN CROMATOGRAFÍA 31 
3.4.3. FUNCIONAMIENTO 32 
4. MARCO LEGAL 33 
5. DESCRIPCIÓN DEL SITIO DE MONITOREO 36 
5.1. CARACTERISTICAS GENERALES DE LA LOCALIDAD DE PUENTE 
ARANDA 36 
5.1.1. MALLA VIAL DE LA LOCALIDAD. 40 
5.1.2. FUENTES FIJAS 47 
5.1.3. CALIDAD DE AIRE 49 
 
6. METODOLOGÍA 51 
6.1. SELEECCIÓN PUNTOS DE MONITOREO 51 
6.1.1. ZONA EXPUESTA 51 
6.1.2. ZONA NO EXPUESTA 52 
6.2. MONITOREO DE IONES EN AIRE AMBIENTE 55 
6.2.1. IDENTIFICACIÓN DE LAS MUESTRAS 55 
6.3. EXTRACCIÓN DE LAS MUESTRAS 56 
6.4. ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS POR CROMATOGRAFÍA IONICA 58 
6.5. CONTROLES DE CALIDAD 61 
6.6. CÁLCULOS 62 
6.6.1. CÁLCULO CONCENTRACIONES DE PM10 62 
6.6.2. CÁLCULO DE LAS CONCENTRACIONES DE IONES 63 
6.7. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN 63 
6.7.1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 63 
7. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 66 
7.1. CALIBRACIÓN CON EL PATRÓN DE REFERENCIA 66 
7.2. ESPECIFICIDAD 67 
7.3. INYECCIÓN DE BLANCOS 68 
7.4. LÍMITE DE DETECCIÓN 68 
7.5. REPETIBILIDAD 68 
7.6. PORCENTAJES DE RECUPERACIÓN 68 
7.7. CONCENTRACIONES DE IONES 69 
7.7.1. IDENTIFICACIÓN DEL IÓN CON MAYOR CONCENTRACIÓN 71 
7.7.2. MODELO LINEAL GENERALIZADO 81 
7.7.3. CORRELACIONES 83 
7.7.4 COMPARACIÓN CON OTROS ESTUDIOS 87 
7.7.5 IDENTIFICACIÓN DE FUENTES 90 
8. CONCLUSIONES 100 
9. RECOMENDACIONES 103 
10.BIBLIOGRAFÍA 105 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABLAS 
 
 
Tabla 1. Contaminantes principales y fuentes de contaminación en interiores. _______ 11 
 
Tabla 2. Fuentes de emisión de iones y sus respectivos procesos de 
transformación _________________________________________________________ 30 
 
Tabla 3. Estándar nacional de calidad de aire para contaminantes criterio en 
Estados Unidos. ________________________________________________________ 33 
 
Tabla 4. Niveles máximos permisibles para contaminantes criterio Resolución 
601 de 2006. __________________________________________________________ 34 
 
Tabla 5. Norma de calidad del aire para agentes contaminantes convencionales 
Resolución 1208 de 2003. ________________________________________________ 34 
 
Tabla 6. Vías principales en la Localidad de Puente Aranda. _____________________ 42 
 
Tabla 7. Codificación establecida para la identificación de los filtros muestreados _____ 55 
 
Tabla 8. Condiciones de operación para el análisis por cromatografía de iones 
para cationes __________________________________________________________ 58 
 
Tabla 9. Condiciones de operación para el análisis por cromatografía de iones 
para aniones ___________________________________________________________ 59 
 
Tabla 10. Ecuación de regresión lineal de cada ión analizado a partir de las 
curvas de calibración. ____________________________________________________ 66 
 
Tabla 11. Tiempos de retención para cada ión establecidos durante la 
calibración del CLAE. ____________________________________________________ 67 
 
Tabla 12. Porcentajes de recuperación por cada ión. ___________________________ 69 
 
Tabla 13. Concentraciones de iones en µg/m3 contenidas en material particulado 
respirable en los jardines infantiles Antonio Nariño y Tamborcito Encantado de la 
localidad de Puente Aranda. ______________________________________________ 70 
 
Tabla 14. Estadística descriptiva para las concentraciones en µg/m3, de los iones 
analizados en ambiente interior y exterior “Jardín AntonioNariño”. ________________ 75 
 
Tabla 15. Estadística descriptiva para las concentraciones en µg/m3, de los iones 
analizados en ambiente interior y exterior “Jardín Tamborcito Encantado”. __________ 79 
 
Tabla 16. Concentraciones medias en µg/m3 de los iones evaluados durante el 
tiempo de monitoreo en los jardines infantiles “Antonio Nariño y Tamborcito 
Encantado” para ambientes interiores y exteriores. _____________________________ 80 
 
Tabla 17. Pruebas de Homocedasticidad aplicadas a los resultados obtenidos. ______ 82 
 
Tabla 18. Resultados análisis de varianza____________________________________ 83 
 
Tabla 19. Coeficientes de correlación de Pearson para los iones objetos de 
estudio _______________________________________________________________ 84 
 
Tabla 20. Coeficiente de Correlación de Spearman para variables ambientales y 
los iones analizados _____________________________________________________ 84 
 
Tabla 21. Carácterísticas y condiciones de monitoreo de los estudios 
latinoamericanos objeto de comparación. ____________________________________ 87 
 
Tabla 22. Porcentaje de los iones Nitrato (NO3), Sulfato (SO4-2), Amonio (NH4+), 
en países Latinoamericanos. ______________________________________________ 89 
 
Tabla 23. Industrias identificadas para la zona expuesta “Jardín Antonio Nariño” _____ 90 
 
Tabla 24. Industrias identificadas para la zona no expuesta “Jardín Tamborcito 
Encantado”. ___________________________________________________________ 97 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1. Formación de Material Particulado Secundario y posibles componentes 
químicos según el tamaño. _______________________________________________ 16 
 
Figura 2. Porcentaje relativo de la composición química PM10 en Tlalnepantla 
(TLA) Ciudad de México durante el invierno de 1997 __ ¡Error! Marcador no definido.18 
 
Figura 3. Factores que influyen en los efectos de los contaminantes en la salud ______ 19 
 
Figura 4. Ciclo Del Azufre ________________________________________________ 22 
 
Figura 5. Ciclo Del Nitrógeno______________________________________________ 24 
 
Figura 6. Formación de Sulfatos en la atmósfera ______________________________ 26 
 
Figura 7. Formación de Nitratos en la atmósfera ______ ¡Error! Marcador no definido.8 
 
Figura 8. Características Generales de Puente Aranda _________________________ 36 
 
Figura 9. Vientos predominantes en Bogotá para el periodo comprendido entre 
Agosto y Octubre de 2007 en horas de la mañana (6:00 a 11:00). _________________ 37 
 
Figura 10. Vientos predominantes en Bogotá para el periodo comprendido entre 
Agosto y Octubre de 2007 en horas de la tarde (12:00 a 18:00). __________________ 38 
 
Figura 11. Precipitación registrada en la estación 13. Puente aranda para el 
período comprendido entre Agosto y octubre de 2007. __________________________ 39 
 
Figura 12. Variación de la temperatura para la estación Nº13 Puente Aranda 
entre Agosto y Noviembre ________________________________________________ 40 
 
Figura 13. Malla vial localidad de Puente Aranda. _____________________________ 41 
 
Figura 14. Total de Vehículos que transitan en las diferentes intersecciones 
para el 2004 en el Jardín Antonio Nariño. ____________________________________ 44 
 
Figura 15. Clasificación de los carros que transitan por la zona expuesta en el 
Jardín Antonio Nariño. ___________________________________________________ 44 
 
Figura 16. Total de Vehículos que transitan en las diferentes intersecciones de 
2000 a 2004 en el Jardín Tamborcito Encantado. ______________________________ 45 
 
Figura 17. Total de Vehículos que transitan en las diferentes intersecciones 
para el 2004 en el Jardín Tamborcito Encantado________ ¡Error! Marcador no definido. 
 
Figura 18. Clasificación de los vehículos que transitan cerca del Jardín 
Tamborcito Encantado. __________________________________________________ 46 
 
Figura 19. Tipo de combustible empleado por los vehículos en la localidad de 
Puente Aranda _________________________________________________________ 46 
 
Figura 20. Porcentaje de industrias cercanas al punto de monitoreo expuesto, 
jardín Antonio Nariño. ____________________________________________________ 47 
 
Figura 21. Uso de combustible en industrias cercanas a punto de monitoreo 
expuesto, Jardín Antonio Nariño. ___________________________________________ 48 
 
Figura 22. Porcentaje de industrias cercanas al punto de monitoreo no expuesto, 
Jardín Tamborcito Encantado. _____________________________________________ 48 
 
Figura 23. Uso de combustible en industrias cercanas a punto de monitoreo no 
expuesto, jardín Tamborcito Encantado. _____________________________________ 49 
 
Figura 24. Comportamiento de PM10 en Puente Aranda durante el mes de 
Noviembre de 2007 _____________________________________________________ 50 
 
Figura 25. Máxima concentración promedio anual de PM10 por estación durante 
Noviembre de 2007. _____________________________________________________ 50 
 
Figura 26. Instalaciones y equipos de monitoreo en punto Expuesto Jardín 
Antonio Nariño _________________________________________________________ 52 
 
Figura 27. Instalaciones y equipos de monitoreo en punto no expuesto jardín 
“Tamborcito Encantado” __________________________________________________ 53 
 
Figura 28. Metodología general del presente estudio ___________________________ 54 
 
Figura 29. Muestreador de bajo volumen OMNI _______________________________ 56 
 
Figura 30. Identificación del filtro de acuerdo a la codificación establecida __________ 56 
 
Figura 31. Procedimiento para la extracción de iones contenidos en PM10 __________ 57 
 
Figura 32. Extracción de iones en filtros de fibra de cuarzo. ______________________ 57 
 
Figura 33. Procedimiento de Calibración de iones de acuerdo al protocolo 
establecido en el presente estudio. _________________________________________ 60 
 
Figura 34. Procedimiento de calibración del cromatografo lìquido para aniones. ______ 60 
 
Figura 35. Regla de decisión de hipótesis Distribución F ________________________ 64 
 
Figura 36. Curva de calibración de Amonio en el CLAE _________________________ 67 
 
Figura 37. Cromatogramas de aniones por cada inyección realizada para 
establecer la repetibilidad. ________________________________________________ 68 
 
Figura 38. Diagrama de cajas para las concentraciones del ión Fluoruro (F-) en 
µg/m3 para el jardín Antonio Nariño, ambientes indoor – outdoor. _________________ 71 
 
Figura 39. Diagrama de cajas para las concentraciones del ión Nitrato (NO3-) 
en µg/m3 para el Jardín Antonio Nariño, ambientes indoor – outdoor. ______________ 73 
 
Figura 40. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Amonio (NH4+) 
en µg/m3 para el jardín Antonio Nariño, ambientes indoor – outdoor. _______________ 74 
 
Figura 41. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Sulfato (SO4=) en 
en µg/m3 para el jardín Antonio Nariño, ambientes indoor – outdoor. _______________ 75 
 
Figura 42. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Fluoruro (F-) en 
el jardín Tamborcito Encantado, ambientes indoor – outdoor. _____________________ 76 
 
Figura 43. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Nitrato (NO3-) 
en µg/m3 para el jardín Tamborcito Encantado, ambientes indoor – outdoor. ________ 77 
 
Figura 44. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Sulfato (SO4=2) 
en µg/m3 para el jardín Tamborcito Encantado, ambientes indoor – outdoor. ________ 78 
 
Figura 45. Diagrama de Cajas para las concentraciones del ión Amonio (NH4+) 
en µg/m3 para el jardín Tamborcito Encantado, ambientes indoor – outdoor. ________ 79 
 
Figura 46. Comportamiento del viento durante periodo de muestreo en la 
estación Nº13 Puente Aranda. _____________________________________________ 86 
 
Figura 47. Industrias aledañas al Jardín Infantil Antonio Nariño (zona expuesta) 
y Combustible utilizado en losprocesos industriales de las mismas. _______________ 94 
 
Figura 48. Emisión de material particulado alrededor de los Jardines infantiles 
Antonio Nariño y Tamborcito Encantado. _____________________________________ 95 
 
Figura 49. Emisión de Dióxido de Azufre (SO2) alrededor de los de los Jardines 
infantiles Antonio Nariño y Tamborcito Encantado. _____________________________ 96 
 
Figura 50. Industrias aledañas al Jardín Infantil Tamborcito Encantado (zona no 
expuesta) y Combustible utilizado en los procesos industriales de las mismas _______ 99 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ECUACIONES 
 
Ecuación 1. Corrección volumen de muestreo ________________________________ 62 
 
Ecuación 2. Concentración de PM10 _______________________________________ 62 
 
Ecuación 3. Calculo masa del ión. _________________________________________ 63 
 
Ecuación 4. Concentración ambiental de iones _______________________________ 63 
 
Ecuación 5. Modelo propuesto ____________________________________________ 81 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ANEXOS 
 
 
ANEXO A. MAPA DE LOCALIZACIÓN PUNTOS DE AFORO VEHICULAR 
CARTILLA VOLÚMENES VEHICULARES 2000-2004 
 
113
 
ANEXO B. AFORO VEHICULAR JARDÍN ANTONIO NARIÑO 
 
114
 
ANEXO C. AFORO VEHICULAR JARDÍN TAMBORCITO ENCANTADO 
 
119
 
ANEXO D. INVENTARIO DE FUENTES FIJAS JARDÍN ANTONIO NARIÑO 
 
122
 
ANEXO E. INVENTARIO DE FUENTES FIJAS JARDÍN TAMBORCITO 
ENCANTADO 
 
123
 
ANEXO F. LOCALIZACIÓN POR TIPO DE INDUSTRIAS ZONA EXPUESTA Y NO 
EXPUESTA LOCALIDAD DE PUENTE ARANDA 
 
124
ANEXO G. PROTOCOLO DE EXTRACCIÓN DE IONES FILTROS DE PM10 
 
125
 
ANEXO H. PROTOCOLO PARA LA TOMA DE MUESTRA DE MATERIAL 
PARTICULADO EN MUESTREADOR OMNI (LOW VOL) PM10 
 
128
 
ANEXO I. PROTOCOLO DE LIMPIEZA 
 
132
 
ANEXO J. PROTOCOLO DE MANEJO CLAE 
 
136
 
ANEXO K. PROTOCOLO DE CALIBRACIÓN CROMATÓGRAFO LÍQUIDO DE 
ALTA RESOLUCIÓN “CLAE” 
 
150
 
ANEXO L. CURVAS DE CALIBRACIÓN FLUORUROS, NITRATOS Y SULFATOS 
 
155
 
ANEXO M. CURVA DE CALIBRACIÓN AMONIO 
 
156
 
ANEXO N. RESULTADOS DEL MONITOREO DE PM10 EN LOS JARDINES DE LA 
LOCALIDAD DE PUENTE ARANDA 
 
157
 
 
ANEXO O. REPORTES ANÁLISIS DE MUESTRAS CATIONES 
158
 
 
ANEXO P. REPORTES ANÁLISIS DE MUESTRAS ANIONES 
 
168
 
ANEXO Q. ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA SALIDAS DE PROGRAMA SAS 
 
178
 
ANEXO R. PRUEBAS DE HOMOCEDASTICIDAD SAS 
 
179
 
ANEXO S. ANÁLISIS DE VARIANZAS SAS 
 
186
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GLOSARIO 
 
 
 
AEROSOL: se definen como partículas pequeñas, sólidas o líquidas, 
aunque también pueden ser mezclas de ellas, de variada composición 
química, las cuales se encuentran suspendidas en la atmósfera. 
 
AGUA DE GRADO ANALÍTICO: agua libre de cualquier especie química 
cerificada por un proveedor o laboratorio reconocido. 
 
ANIÓN: ión cuya carga eléctrica es negativa. 
 
AMBIENTES INTERIORES: aire que se encuentra dentro de un edificio, 
casa, aula o lugar de trabajo, ocupado por personas durante un tiempo 
mínimo de una hora. 
 
AMBIENTES EXTERIORES: hace referencia a aire que se encuentra 
fuera de las casas, edificios y ambientes laborales. 
 
BUZO: aditamento ubicado en el extremo de la tuberia que conduce la 
fase móvil hacia la bomba del cromatógrafo líquido, funcionando como 
filtro y evitando el ingreso de partículas a la columna. 
 
CALIBRACIÓN: Conjunto de procedimientos que establece, bajo 
condiciones específicas, la relación entre los valores indicados por un 
instrumento de medición y los valores conocidos correspondientes a una 
medición. 
 
CALIDAD DE AIRE: termino que hace referencia al estado en el cual se 
encuentra el recurso aire por la degradación que sufre al introducirle 
sustancias perjudiciales que alteran sus condiciones normales. 
 
CARACTERIZACIÓN QUÍMICA: análisis realizado a una muestra o filtro 
con el fin de establecer los diferentes componentes químicos, orgánicos 
e inorgánicos que pueda contener. 
 
CARBONO ELEMENTAL: también llamado carbón negro u hollín, es 
emitido directamente a la atmósfera mediante procesos de combustión 
incompleta. 
 
CARBONO ORGÁNICO: proviene principalmente de la combustión 
incompleta de combustibles fósiles, su formación se encuentra 
estrechamente relacionada con la composición química del combustible, 
temperatura de combustión y cantidad de oxigeno. 
 
CATIÓN: ión cuya carga eléctrica es positiva 
 
CICLO BIOGEOQUIMICO: sistemas reguladores de la hidrosfera y la 
biosfera, mediante una serie de procesos de producción, descomposición 
e interacción de los elementos químicos esenciales para la vida. 
 
CICLO MEDIOAMBIETAL: proceso natural en el que los elementos 
circulan continuamente bajo distintas formas en el medio ambiente, como 
el aire, el agua, el suelo y los organismos. Algunos ejemplos son el ciclo 
del carbono, del nitrógeno y del fósforo. 
 
COLUMNA: es la fase estacionaria del cromatógrafo líquido, en ella se 
realiza la separación de los diferentes analitos. 
 
COMBUSTIÓN: proceso de oxidación de compuestos orgánicos en 
presencia de oxígeno, acompañado por liberación de calor. 
 
COMPUESTOS IÓNICOS: sustancia formada por la unión de dos o más 
elementos con carga eléctrica. 
 
CONCENTRACIÓN: proporción de contaminante presente en 
determinado medio, se expresa en unidades de masa fraccionado por 
un volumen. 
 
CONCENTRACIONES IÓNICAS: cantidad expresada en µg/m3, de los 
compuestos iónicos presentes en determinada cantidad de aire o muestra 
analizada. 
 
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA: presencia de contaminantes en la 
atmósfera, como polvo o gases cantidades y durante períodos de tiempo 
que repercuten en la salud de los seres humanos, la vida silvestre y los 
materiales. 
 
CONTAMINANTE: elemento, compuesto, sustancia química o biológica, 
energía, radiación, vibración o ruido, cuya presencia en el ambiente, a 
ciertos niveles y períodos de tiempo, constituya riesgo a la salud de las 
personas, calidad de vida de la población, y preservación de la 
naturaleza. 
 
CONTAMINANTE PRIMARIO: producido directamente por la actividad 
humana o la naturaleza 
 
CONTAMINANTE SECUNDARIO: generado a partir de reacciones entre 
contaminantes primarios y otras sustancias. 
 
CROMATOGRAFÍA LÍQUIDA: método físico de separación basado en la 
distribución de los componentes de una mezcla entre dos fases, una fija o 
estacionaria y otra móvil, donde la fase móvil es un líquido que fluye a 
través de una columna que contiene a la fase fija. 
 
CROMATOGRAFÍA IONICA: se utilizan columnas rellenas con resinas de 
intercambio iónico para separar y determinar iones. 
 
DETECTOR DE CONDUCTIVIDAD: componente del cromatógrafo liquido 
que contiene un par de electrodos muy sensibles que muestran 
pequeñas variaciones de conductividad eléctrica produciendo una señal 
eléctrica proporcional a la cantidad de materia entrante y de esta manera 
se logran detectar los analitos. 
 
DIÁMETRO AERODINÁMICO: Tamaño de una partícula y factor 
determinante para el transporte y la remoción de las mismas. 
 
DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES: distribución, difusión y mezcla de 
contaminantes cuando son arrojados a la atmósfera. 
 
EXPOSICIÓN: cantidad de contaminante y tiempo que estuvo en contacto 
con una persona o población, causando efectos en el mismo. 
 
FRACCIÒN GRUESA: se denomina a fracción del PM mayor a 2,5 µm 
de diámetro aerodinámico, en donde se encuentra la tierra, el polvo 
fugitivo de caminos e industrias, entre otros. 
 
FRACCIÒN FINA: es la fracción del PM con diámetro menor a 2,5 µm. 
contiene material particulado secundario, partículas generadas por la 
combustión, compuestos orgánicos y metales. 
 
FRACCIÓN RESPIRABLE: comprende las partículas de diámetro 
aerodinámico menor a 10 µm, estas partículas penetran en el sistema 
respiratorio hasta los pulmones, produciendo irritaciones e incidiendo en 
diversas enfermedades al presentar una mezclacompleja de substancias 
orgánicas e inorgánicas. 
 
FUENTE FIJA: es toda fuente diseñada para operar en un lugar fijo, 
cuyas emisiones se descargan a través de un ducto o chimenea. 
 
FUENTE MÓVIL: es toda aquella fuente que tiene un elemento propulsor 
propio (motor), capaz de desplazarse entre distintos puntos generando 
contaminantes. 
 
GASES PRECURSORES: denominación otorgada a ciertos gases 
predecesores de compuestos secundarios formados en la atmósfera por 
reacciones. 
 
HÁBITOS: costumbres cotidianas que tienen las personas. 
 
IONES: partículas con carga eléctrica obtenida añadiendo o quitando 
electrones de átomos o moléculas. Un átomo o molécula con carencia de 
electrones tiene carga positiva y se denomina catión; por el contrario 
cuando se presenta exceso de electrones, el ión tiene carga negativa y se 
llama anión. 
 
LOOP: tubería ubicada entre el inyector y la columna, que conduce la 
muestra hacia la fase estacionaria. 
 
MATERIAL PARTICULADO: partículas sólidas o líquidas suspendidas en 
el aire que difieren en tamaño, composición y origen. 
 
MACROECOLÓGICA: termino aplicable a los eventos que afecten a 
escala Global. 
 
MICROECOLÓGICA: termino aplicable a los eventos que afecten a 
escala local. 
 
MONITOREO ATMOSFERICO: seguimiento periódico y mediciones de la 
presencia de algunos componentes, en este caso, contaminantes. 
 
MOLÉCULA: porción más pequeña de un sustancia (elemental o 
compuesta) que puede existir libre, conservando la naturaleza y 
propiedades características de esta. 
 
PRECOLUMNA: aditamento protector de la columna, suele colocarse 
entre esta y loop, su función es filtrar la fase móvil, antes que entre en 
contacto con la columna. 
 
RECEPTOR FINAL: persona, animal o elemento, quien recibe los 
contaminantes generados por las diferentes fuentes. 
 
ROSA DE VIENTOS: representación en forma de diagrama del 
comportamiento del viento y su velocidad según la dirección de incidencia 
hacia el observador. 
 
GRUPOS VULNERABLES: termino aplicable a personas que son más 
susceptibles frente al padecimiento de enfermedades, pueden ser niños 
menores de 5 años, adultos mayores y enfermos. 
 
SONICAR: se denomina así a los diferentes procedimientos donde se 
utiliza el ultrasonido, ya sea para limpiar, diluir o extraer. 
 
TIEMPO DE EXPOSICIÓN: período de tiempo durante el cual el 
organismo se encuentra expuesto a una sustancia o contaminante. 
 
 
 
 
 
 
ABREVIATURAS 
 
µg/m3 Microgramo (contaminante) por metro cúbico (aire 
muestreado) 
PST Partículas Totales suspendidas 
PM10 Material particulado menor a 10 micras 
PM2.5 Material particulado menor a 2.5 micras 
SO2 Dióxido de Azufre 
SO3 Tritóxido de Azufre 
NOX Óxidos de Nitrógeno 
Hg Mercurio 
Cd Cadmio 
Ca Calcio 
Pb Plomo 
Cu Cobre 
Cr Cromo 
Mn Manganeso 
Mg Magnesio 
Fe Hierro 
Ca Calcio 
Zn Zinc 
Si Silicio 
V Vanadio 
SO-4 Sulfato 
NO3 Nitrato 
NH4 Amonio 
Cl Cloruro 
F- Fluoruro 
EPA Environmental Protection Agency 
WHO World Health Organization 
CEPIS Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria y Ciencias del 
Ambiente 
CCPA Canadian Chemical Producers’ Association 
ATSDR Agency for Toxic Substances and Disease Registry 
CITEC Centro de investigación Universidad de los Andes 
VOC’s Compuestos orgánicos Volátiles 
NHMRC The National Health and Medical Research Council 
H2S Sulfuro de hidrogeno 
NaF Floruro Sòdico 
F2Ca Floruro de Calcio 
HF Acido fluorhídrico 
CLAE Cromatografia lìquida de alta eficiencia (HPLC) 
LV Low Volume Sampler 
l/mín Litros por minuto 
CO Carbono orgánico 
CE Carbono Elemental 
(NH4)2SO4 Sulfato de Amonio 
PAN Peroxiacilo 
 
RESUMEN 
 
 
Uno de los problemas ambientales más graves en Bogotá es la 
contaminación atmosférica. Factores como el alto tráfico vehicular y la 
presencia de industrias, sumados a la meteorología característica del 
lugar, hacen que localidades como Puente Aranda, cuenten con niveles 
de contaminación atmosférica apreciables. 
 
Con el conocimiento previo frente a la situación actual de la ciudad, se 
realizó una evaluación de la concentración de Sulfatos (SO4=), Nitratos 
(NO3-), Fluoruros (F-) y Amonio (NH4+), contenidos en material particulado 
respirable (PM10), tanto en zonas expuestas como menos expuestas, en 
sus respectivos ambientes extra-murales e intra-murales. El muestreo se 
ejecutó a través de un equipo Low-Vol localizado en jardines infantiles de 
la localidad de Puente Aranda, durante el periodo comprendido entre (13 
de Agosto al 9 de Noviembre de 2007) veinticuatro horas al día, bajo los 
parámetros establecidos por la norma CFR50 (Código Federal de 
Regulaciones). 
 
En cuanto al análisis químico de los filtros, se empleó la metodología del 
Departamento de Calidad Ambiental de Oregón, DEQ03- LAB-0029-SOP, 
técnica para la determinación de Iones por Cromatografía Líquida de Alta 
Eficiencia (CLAE). También se incluyeron procedimientos de control de 
calidad. Los datos se analizaron mediante ANAVA y correlaciones 
estadísticas (Pearson y Spearman), determinando la posible incidencia de 
las concentraciones encontradas y su comportamiento en los ambientes 
intra – extra murales. Por ultimo, las concentraciones obtenidas se 
asociaron con las posibles fuentes generadoras. 
 
Se detectó la presencia de los iones Sulfatos (SO4=), Nitratos (NO3-), 
Floruro (F-) y Amonio (NH4+) en los jardines infantiles objeto de estudio, 
donde las concentraciones para el ambiente interior en los dos criterios, 
son mayores que para el exterior. Las concentraciones de los analitos 
evaluados en el criterio expuesto son mayores que el no expuesto y el ión 
más abundante fue Sulfato (SO4=), posiblemente por las fuentes fijas y 
móviles características de la localidad. 
 
Por otra parte, las correlaciones de Pearson calculadas para los iones 
evaluados, muestran una relación directa entre Sulfato y Amonio, siendo 
ésta la más alta. Finalmente, las concentraciones de los iones obtenidas 
en el presente estudio permiten establecer que el sector está altamente 
afectado por emisiones de fuentes móviles y fijas que emplean tanto 
diesel como ACPM en sus procesos. 
 
 
 
 
 
SUMMARY 
 
 
An evaluation of the concentration of sulphates (SO4-2), nitrates (NO3-), 
Fluoride (F-) and ammonium (NH4+), contained in particulate matter 
(PM10) was made in areas exposed and less exposed, in their respective 
environments indoor and outdoor. Low Volume Sampler located in two 
Puente Aranda kindergardens was used to collect the particulate matter, 
since August 13 to November 9, 2007 during 24 h a day. The chemical 
analysis of filters was made using the methodology of the Department of 
Environmental Quality Oregon, DEQ03-LAB-0029-POS technique for the 
determination of ions by High Performance Liquid Chromatography 
(HPLC). It also included quality control procedures. 
 
Data were analyzed using statistical correlations (Pearson and Spearman) 
and analysis of variances, determining the potential impact of the 
concentrations on the indoor –outdoor environments. Finally the 
concentrations obtained were associated with the possible sources. 
 
It detects the presence of sulfate ions (SO4-2), nitrate (NO3-), fluoride (F-) 
and ammonium ((NH4+) in kindergardens studied, where concentrations for 
the indoor environment in both criteria are higher than the outdoor. The 
results of the analytes evaluated at the exposed area are greater than the 
non-exposed and the sulfate (SO4-2) was the predominant specie, possibly 
by stationary sources and mobile presents in the locality. Moreover, 
Pearson correlations calculated to ions evaluated, show a direct 
relationship between Ammonium Sulphate, being the highest. 
 
Finally, the concentrations of ions obtained in the present study presume 
that the sector is highly affected by emissions from mobile and stationary 
sources that use both diesel and ACPM in its processes. 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
La contaminación atmosférica en Bogotá en cuanto a materialparticulado, en el 
aire, ha mostrado una tendencia creciente. La secretaría distrital de ambiente, 
antiguo Departamento Administrativo del Medio Ambiente “DAMA”, en su informe 
anual de calidad de aire 1 , revela que para el último año, los índices de 
contaminación exceden significativamente a los obtenidos en los ocho años 
anteriores. Igualmente, se observa con preocupación que la norma anual, 
Resolución 601 MAVDT 2006, es superada en la estación No. 13 (Puente Aranda). 
Por otro lado, la dirección y velocidad del viento empeoran la situación. Según el 
mapa de vientos predominantes de la ciudad de Bogotá, estos se dirigen en su 
mayoría hacia la localidad objeto de estudio. 
 
Dada esta problemática, instituciones orientadas a la ciencia (Universidades, 
organizaciones públicas, entes ambientales) han venido realizando estudios en la 
ciudad que demuestran la presencia de diferentes componentes químicos en el 
material particulado, encontrando concentraciones significativas de Plomo, Cobre, 
Hierro, Zinc y Cromo en Puente Aranda. En otras investigaciones se han obtenido 
indicios de la presencia de varios componentes químicos en el material particulado 
PM10, encontrado, no solo metales en los filtros, sino también Carbono Orgánico 
(CO) y Elemental (CE), entre otros componentes. 
 
En relación con lo anterior, a nivel internacional se han realizado estudios de 
caracterización química PM10., reportando especies aniónicas (SO42-, Cl-, NO3-) y 
catiónicas (Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+), sobre aerosoles (PM10 y PM2.5). 
 
Sin embargo, la contaminación atmosférica no puede ser vista como una 
problemática que solo se evidencia en ambientes exteriores. En el 2005, se realizó 
en la Localidad de Puente Aranda un estudio de la contaminación existente en los 
interiores de las casas en tres barrios del sector (Pastrana y Amarillo, 2005), 
reportando que las concentraciones presentes en interiores se ven influenciadas 
por la contaminación de exteriores y además por los hábitos de las personas 
residentes. Estudios internacionales como el realizado por Sabah (2006), se 
relacionan con el anterior, pues concluye que la variación de la concentración de 
material particulado en interiores (Intradomiciliaria o laboral) está íntimamente 
ligada con los ambientes exteriores (contaminación ambiental), demostrando que 
las fuentes externas afectan las concentraciones de material particulado en 
interiores. 
 
 
1 Secretaría distrital de ambiente, 2006, p. 7-10 
Teniendo en cuenta la situación actual, es evidente que, en países donde 
describen condiciones de contaminación y climatología similares, las 
investigaciones frente al tema son múltiples y constantes mostrando un interés a 
nivel regional; en Colombia, por el contrario, son escasas a pesar de conocerse la 
existencia de la problemática planteada. De allí la importancia de la investigación 
realizada, ya que es pionera en este tipo de estudios, y más en localidades con 
antecedentes de contaminación atmosférica, en donde se evaluó la concentración 
de iones en el material particulado producido, estableciendo si existe una relación 
de estos en ambientes exteriores e interiores, para finalmente asociar los 
resultados con las posibles fuentes de generación de dichos contaminantes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2
 
 
1. OBJETIVOS 
 
 
 
 1.1. OBJETIVO GENERAL 
 
Evaluar la concentración de iones contenidos en material particulado respirable y 
su incidencia sobre ambientes intra – extra murales en la localidad de Puente 
Aranda 
 
 1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
- Determinar las concentraciones de Sulfatos, Nitratos, Fluoruro y Amonio 
mediante la metodología DEQ03- LAB-0029-SOP en la localidad de Puente 
Aranda 
 
- Identificar el contaminante que se encuentra con mayor concentración en los 
ambientes objeto de estudio. 
 
- Establecer la incidencia entre ambientes extra – intra murales a través del 
análisis comparativo de las concentraciones de iones encontradas para la 
localidad de Puente Aranda. 
 
- Confrontar los resultados de iones encontrados en la localidad de Puente 
Aranda con estudios internacionales. 
 
- Relacionar los resultados de esta investigación con las posibles fuentes 
generadoras en la localidad de puente Aranda 
 
 3
 
 
 
2. ANTECEDENTES 
 
 
En Colombia, se han desarrollado varios estudios en materia de calidad de aíre. 
Durante 1990, la secretaria de salud llevo a cabo una investigación en donde se 
elaboró un plan para el control de la contaminación atmosférica en Bogotá, 
instalando cinco estaciones de monitoreo distribuidas en diferentes sectores de la 
cuidad incluyendo la localidad de Puente Aranda.2 
 
Por otra parte, en Medellín se identificaron las concentraciones de material 
particulado presentes en el ambiente, determinando las posibles fuentes de 
emisión y los efectos en la calidad del aire. El material particulado recolectado fue 
sometido al análisis de Ca, Cr, Cu, Fe, Mg, Mn, Ni y Pb; encontrando que todos 
los metales tenían alta dispersión y no presentaban una variación homogénea en 
su fracción respirable con respecto a los metales totales, lo que da indicio de la 
contribución de diferentes fuentes a la concentración de metales y en general de 
PST y PM10.3 
 
A nivel distrital en el 2004, Cala 4 realizó uno monitoreo en el campus de la 
Universidad de los Andes y en el centro de investigación (CITEC) ubicado en la 
zona industrial de Puente Aranda, con el fin de establecer la distribución de 
tamaño y el análisis químico del material particulado PM10 determinando metales 
y carbono elemental. 
 
Para el 2005, en Bogotá se evaluó la concentración de metales presentes en 
material particulado relacionándolo con las posibles fuentes de emisión. Se 
identificaron como los metales más representativos Pb, Cu, Fe, Zn y Cr; mientras 
que las principales fuentes de emisión, fueron la fundición secundaria de metales 
no ferrosos y la combustión de carbón en los diferentes procesos industriales5. 
 
2 Diagnóstico local con participación social de la localidad de Puente Aranda. [En línea]. Secretaria de Salud, 
Bogotá, 1998. Disponible en:< http://www.saludcapital.gov.co/Paginas/default.aspx> 
3 ECHEVERRY, Carlos. Determinación de las concentraciones de fondo de material particulado en 
suspensión en la ciudad de Medellín. EN: Revista de la facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, [En 
línea]. N° 20. [Recuperado el 25 de Julio de 2006], Disponible en: 
<http://jaibana.udea.edu.co/grupos/revista/nro020/contenido.htm#concentraciones>. 
4 CALA SIERRA, Juan Pablo. Muestreo y Análisis de Partículas PM10 como contaminantes del aire. Bogotá 
2004, 17 p. Trabajo de Grado (Ingeniero Civil y Ambiental) Universidad de los Andes. Facultad de Ingeniería. 
5HERNANDEZ HERNANDEZ, Liliana y PEREZ FADUL, Luisa Fernanda. Determinación de metales pesados 
en partículas respirables e identificación de fuentes de emisión, a partir de un muestreo atmosférico en la 
Localidad de Puente Aranda en la cuidad de Bogotá. Bogotá, 2006, 5 p. Trabajo de grado (Ingeniero 
Ambiental y Sanitario) Universidad de la Salle. Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. 
 4
Para el mismo año se ejecutó un muestreo de Octubre a Noviembre en la 
localidad de Puente Aranda, obteniendo resultados similares al anterior estudio. 6 
 
Los metales tan solo son una parte de los constituyentes del material particulado, 
investigaciones a nivel internacional como la realizada en Chongju, Korea del Sur, 
demuestran la presencia de compuestos iónicos, identificando los SO4-2 como la 
especie más abundante, seguido de los, NO3-, CO, NH4+ y CE7. 
 
En la Ciudad de México durante 1997, se llevó a cabo un muestreo de PM10 y 
PM2.58. Las concentraciones reportadas de SO4-2 fueron casi el doble de las de 
NO3-. Los resultados indicaron que losSO4-2y NO3- están presentes en las formas 
de Sulfato de Amonio y Nitrato de Amonio, debido a la abundancia del Amoníaco 
en el ambiente. 
 
Durante el período comprendido entre Noviembre de 1998 y Abril de 1999, en 
Kaohsiung City, Taiwán, se analizaron los iones presentes en PM10 y PM2.5, siendo 
los SO4-2, NO3- y NH4+ quienes ocuparon 90% y 80.6% de las concentraciones 
iónicas totales disueltas para PM2.5 y PM109. 
 
Para el segundo semestre de 2000, en México DF, se efectuó una caracterización 
química de las especies solubles en agua asociadas a PM1010, determinando los 
metales ionizables a través de Espectrometría de Absorción atómica por horno de 
grafito, mientras que los iones se determinaron por cromatografía iónica, 
detectando altas concentraciones de NH4+, SO4-2, V y Ni. 
 
 
 
6 DUEÑAS CONTRERAS, Jeniffer Adriana y PÉREZ CABALLERO, Ricardo. Determinación y 
análisis de metales pesados en partículas respirables e identificación de fuentes de emisión, en 
dos zonas de monitoreo atmosférico en la localidad de Puente Aranda. Bogotá, 2006, 15 p. Trabajo 
de grado (Ingeniero Ambiental y Sanitario). Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería 
Ambiental y Sanitaria. 
7 LEE, Hak Sung. et al. Chemical Characteristics of principal PM2.5 species in Chongju, South 
Korea. EN: Atmospheric Environment. [En línea]. Nº 35 (2001) 739–746 [consultado 4 Junio 2007]. 
Disponible en: <www.sciencedirect.com> 
8 CHOW, Judith C., et al. Chemical Composition of PM2.5 and PM10 in Mexico City during winter 
1997. EN: The science of total environment. [En línea]. Nº 287 (2002) 177–201 [consultado 4 Junio 
2007]. Disponible en: <www.sciencedirect.com> 
9 LIN. Jim Juimin. Characterization of water-soluble ion species in urban ambient particles. 
. EN: Elsevier Science Ltd, Environment International. [En línea]. Nº 28 (2002) 55–61. 201 
[consultado 6 Junio 2007]. Disponible en: www.elsevier.com/locate/envint 
10 GUTIÉRREZ C. et al. Chemical characterization of extractable water soluble matter associated 
with PM10 from Mexico City during 2000. EN: Elsevier Ltd. Chemosphere. [En línea]. Nº 61 (2005) 
701–710 [consultado 4 Junio 2007]. Disponible en: <www.elsevier.com/locate/atmosenv> 
 
 5
En este mismo año, se ejecutó una caracterización química en la zona costera de 
Dundee, Reino Unido 11. Se Analizaron metales, iones y las posibles fuentes de 
generación de PM10, reportando bajas concentraciones de SO4-2, NO3- y NH4+. 
 
De manera similar, en tres diferentes sectores de Hong Kong, se hallaron las 
concentraciones de iones, CO y CE contenidos en Material Particulado. La 
contribución por sales marinas a los SO4-2 del material particulado fino fue 
pequeña, lo cual indico un gran aporte por fuentes antropogénicas12. En general 
los principales constituyentes son los SO4-2 y el Carbono Orgánico y Elemental. 
 
De Mayo a Julio del 2002, en Sao Paulo se realizó un muestreo para determinar la 
composición iónica de los aerosoles gruesos y finos13. Se analizaron filtros de 
PM2.5 y PM10 donde las especies dominantes fueron SO4-2, NO3-, Cl- y NH4+ en 
partículas finas. La contribución individual para cada fracción (fina y gruesa) 
muestra que SO4-2 y NO3-, son predominantes en más del 60%. 
 
Entre el año 2002 y 2003, Sillanpaa. et.al14, realizaron una campaña de monitoreo 
en siete ciudades europeas para caracterizar químicamente el PM10 y el PM2.5. 
Se encontró que los principales componentes son los compuestos orgánicos 
seguidos de los iones inorgánicos y la sal marina. Dentro de los iones los más 
abundantes son SO4-2, NO3- y NH4+. 
 
Sin embargo, el estudio de la contaminación atmosférica no se limita a la 
caracterización química del material particulado, por el contrario, puede ser vista 
como una problemática que se evidencia en ambientes interiores y exteriores. 
Estudios internacionales demuestran la incidencia de la contaminación exterior en 
los interiores, como en Helsinki (Polonia)15, donde estudiaron las contribuciones 
de las fuentes de emisión a la concentración de PM2.5 en ambientes internos y 
externos residenciales. Las principales fuentes fueron combustión primaria y 
 
11 QIN, Y. et al. Chemical composition of atmospheric aerosol in Dundee, UK. EN: Atmospheric Environment. 
[En línea]. Nº 37 (2003) 93–104 [consultado 4 Junio 2007]. Disponible en: 
<www.elsevier.com/locate/atmosenv> 
12 HO, K.F. et al. Characterization of chemical species in PM2:5 and PM10 aerosols in Hong Kong. EN: 
Atmospheric Environment. [En línea]. Nº 37 (2003) 31–39 [consultado 4 Junio 2007]. Disponible en: 
<www.elsevier.com/locate/atmosenv> 
13 BOURTTE, C. et al. Association between ionic composition of fine and coarse aerosol soluble fraction and 
peak expiratory flow of asthmatic patients in Sao Paulo city (Brazil). EN: Elsevier Ltd Atmospheric 
Environment. [En línea]. Nº 41 (2007) 2036–2048 [consultado 4 Junio 2007]. Disponible en: 
<www.sciencedirect.com> 
14 SILLANPAA. et.al. Chemical composition and mass closure of particulate matter at six urban sites in 
Europe. EN: Elsevier Ltd Atmospheric Environment. [En línea]. Nº 40 (2006) S212–S223 [consultado 4 Junio 
2007]. Disponible en: <www.sciencedirect.com> 
15 KOISTINEN KJ. et al. Sources of fine particulate matter in personal exposures and residential indoor, 
residential outdoor and workplace microenvironments in the Helsinki phase of the EXPOLIS study. EN: 
PubMed. [En línea]. Nº 41 (2007) 2436–6048 [Recuperado 1 de Agosto de 2006], Disponible en: 
<www.pubmed.gov> 
 
 6
resuspensión del polvo, siendo este último el mayor contribuyente en los 
domicilios y lugares de trabajo. 
 
Por otro lado, Gorny16 comparó la concentración de metales pesados en partículas 
finas y gruesas bajo una relación interior/exterior, concluyendo que el nivel de 
metales pesados en ambientes interiores se ve influenciado por la constante 
migración del aire exterior al interior de las casas causando la contaminación por 
metales en interiores. 
 
Chao y Wong17 (2001), realizaron una medición en Hong Kong de PM10 y PM2.5 
en ambientes interiores en 30 residencias y sus respectivos ambientes exteriores. 
La concentración de material particulado tanto interior como exterior fue más alta 
en comparación con Norteamérica o Europa. Esto pudo ser consecuencia del alto 
tráfico vehicular y la influencia de las características climáticas puesto que los 
vientos transportan material de otras partes. Más recientemente, Sabah 18 
encontró que la variación de la concentración de material particulado en interiores 
(Intradomiciliaria o laboral) está íntimamente ligada con los ambientes exteriores 
(contaminación ambiental), demostrando que las fuentes externas afectan las 
concentraciones de material particulado en interiores. 
 
A nivel Nacional se desarrollo una investigación al interior de los hogares en tres 
barrios de Puente Aranda, el San Rafael, Puente Aranda y Salazar Gómez, 
caracterizados por ser zonas residenciales con presencia de grupos vulnerables 
(niños y adultos mayores), pero cercanas a un sector altamente industrial. Los 
contaminantes monitoreados fueron material particulado, monóxido de carbono y 
ruido. Los resultados permitieron descartar que los hábitos de los habitantes 
aumenten la concentración de los contaminantes19. 
 
 
 
 
 
 
16 GORNY Rl, JEDRZEJCZAK A, PASTUSZKA JS. Dust particles and metals in outdoor and indoor air of 
Upper Silesia. EN: PubMed. [En línea]. [Recuperado 1 de Agosto de 2006], Disponible 
en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&listuids=85333 
17 CHAO, Christopher; WONG, Kelvin: Residential indoor PM10 and PM2.5 in Hong Kong and the elemental 
composition. The Hong Kong University of Science and Technology. 2001.18 SABAHA. Abdul-Wahab. Indoor and Outdoor Relationships of Atmospheric Particulates in Oman. EN: 
Indoor and Built Environment. [En línea]. Vol. 15. No. 3, 247-255 (2006). [Recuperado 3 de Agosto de 2006]. 
Disponible en: <http://ibe.sagepub.com/cgi/content/abstract/15/3/247> 
19 AMARILLO CASTRO, Maria Fernanda y PASTRANA GRANADOS, Eduardo. Estudio de la calidad del aire 
al interior de los hogares en los sectores de Puente aranda, Salazar Gómez y San Rafael en la localidad de 
Puente Aranda. Bogota, 2005, 122 p. Trabajo de Grado (Ingeniero Ambiental y Sanitario). Universidad de la 
Salle. Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. 
 
 
 
 7
 
 
 
3. MARCO TEÓRICO 
 
 
 
3.1. GENERALIDADES CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA 
 
 
La contaminación atmosférica puede definirse como una alteración en la 
composición natural de la atmósfera, por todos aquellos materiales o elementos 
extraños; ya sean partículas sólidas, liquidas o gaseosas suspendidas en el aire, 
que por las excesivas y continuas emisiones, aumentan en grandes 
concentraciones produciendo un daño al medio y por tanto, desmejorando la 
calidad del aire20. 
 
Los contaminantes pueden ser antropogénicos o naturales. Los primeros son 
generados directamente por el hombre y se clasifican dependiendo de la fuente 
de emisión o procedencia. Dentro de estos existen tres grandes grupos21: 
 
1. Fuentes Estacionarias: como las fuentes industriales puntuales y de área; 
zonas rurales de producción agrícola o minería, calefacción de edificios, 
incineradores de residuos urbanos, cocinas y servicios de lavandería. 
 
2. Fuentes móviles: cualquier tipo de vehículos de combustión a motor, por 
ejemplo vehículos ligeros con motor de gasolina o diesel, motocicletas, el 
transito marítimo, aéreo y ferroviario. 
 
 
3. Fuentes de interiores: incluye consumo de cigarrillo, fuentes biológicas, tipo 
de de combustible utilizado, emisiones por uso de sustancias químicas o 
sintéticas. 
 
Por otro lado, los contaminantes naturales provienen de fuentes como la erosión, 
la actividad volcánica, VOC’s resultantes de incendios forestales y tormentas de 
arena producidas por los vientos.22 
 
La contaminación del aire puede afectar tanto en escala global (macroecológica) 
como local (microecológica), pues el comportamiento de los contaminantes no es 
 
20 CEPIS, 1997; OPS, 2000 
21 OMS. Guías para la Calidad del aire. Lima: CEPIS/OPS. 2004. p. 2 
22 CALA SIERRA, Juan Pablo. Muestreo y Análisis de Partículas PM10 como contaminantes del aire. Bogotá 
2004, 17 p. Trabajo de Grado (Ingeniero Civil y Ambiental) Universidad de los Andes. Facultad de Ingeniería. 
 8
estático, por el contrario, esta sujeto a diversos procesos de transporte y 
transformación mientras llegan al receptor final. Este tipo de cambios dependen 
de la naturaleza de los contaminantes y de factores meteorológicos como; 
velocidad y dirección del viento, temperatura, precipitación (lluvia, granizo), 
presión, radicación solar; y de la topografía como altitud, relieve, suelo23. 
 
Por esta razón las variaciones en las concentraciones de los contaminantes 
atmosféricos se ven afectadas especialmente por las condiciones meteorológicas 
y no por los cambios en la magnitud de las fuentes, pues una de las variables 
responsables de la dispersión de contaminantes es el viento quien los transporta 
de un lugar a otro24. 
 
Las actividades contaminantes generan emisiones a la atmósfera que pueden 
darse en forma de gases, vapores, polvos y aerosoles o formas de energía 
(contaminación térmica, radiactiva, fotoquímica, etc.); causando ciertos 
desequilibrios en los ciclos biogeoquímicos del carbono, nitrógeno, oxígeno, 
azufre y fósforo; lo que puede llegar a provocar la generación de contaminantes 
secundarios como el caso de sulfatos, nitratos, amonio, ácidos, cloruros, carbono 
orgánico y elemental; entre otros. 25 
 
Wadden y Scheff26, explican que la calidad del aire respirable no se puede ver 
solo como una alteración a nivel de exteriores; por el contrario el deterioro del 
mismo en ambientes interiores se asocia con diversidad de efectos en la salud de 
los seres humanos, desde malestar e irritación hasta enfermedades crónicas y 
cáncer, pues los ambientes interiores son un reflejo del aire y de las condiciones 
del exterior, así como de los procesos de degradación y eliminación de 
contaminantes, la ventilación, emisiones de materiales peligrosos. Por tanto, la 
concentración de contaminantes externos puede llegar a ser un instrumento 
determinante para establecer los niveles de contaminación en interiores, 27 
 
 
3.1.1 Contaminación en Interiores 
 
La NHMRC28 define el aire en interiores; “como el aire que se encuentra dentro 
de un edificio ocupado por personas durante un tiempo mínimo de una hora”. 
Dentro de estos se pueden incluir oficinas, aulas, medios de transporte, centros 
comerciales, hospitales y desde luego las casas. Por otro lado puede definirse la 
 
23 HERNANDEZ y PEREZ, Op. cit., p. 18. 
24 CALA, Op. cit., p. 20. 
25 AMADOR, m. et al. Partículas suspendidas, hidrocarburos aromáticos policíclicos y mutagenicidad en el 
Sureste de la cuidad de México., México. 2001. 
26 WADDER, Richard; SCHEFF, Peter. Contaminación del aire en interiores. Ed Limus. Chicago 1987, p 115. 
27CACERES. D. et al. Contaminación Intradomiciliaria en un sector de extrema pobreza de la comuna de la 
Pintana, Santiago de Chile. En: Revista Médica de Chile. [En línea]. Volumen. 129. Nº (2001) [consultado 
Junio 20 de 2007]. Disponible en: <http://www.scielosp.org/scielo > 
28 NHMRC: The National Health and Medical Research Council 
 9
contaminación aérea interior como una combinación de propiedades y 
características del aire que pueden llegar a afectar la salud de las personas por 
efectos del tiempo que permanezcan en aquel lugar. 
 
En general se considera que los individuos están más del 80% de su tiempo en 
ambientes interiores y 60% de éste en sus hogares; aunque los grupos más 
vulnerables (ancianos, enfermos y lactantes) pueden alcanzar hasta el 100% 
dentro de sus respectivas casas; por ello es innegable que la calidad del aire en 
interiores es un problema de gran relevancia29. 
 
El aire en espacios interiores contiene una gran variedad de contaminantes 
físicos, químicos y biológicos generados por diferentes fuentes o por la utilización 
de combustibles que emiten componentes de alta toxicidad, entre ellos; 
materiales de construcción (tableros, cielos falsos, pinturas, barnices y similares) y 
actividades desarrolladas por las personas como calefacción, enfriamiento, 
humidificación, cocción, hábitos, uso de fotocopiadoras, empleo de pesticidas, 
desinfectantes o productos de limpieza; entre otros 30 ; como se muestra en 
la Tabla 1. 
 
Por otro lado, en grandes ciudades una fuente importante de contaminación para 
interiores esta constituida por el aire que se infiltra del exterior pues contiene 
diversas sustancias peligrosas para la salud humana; como gases industriales 
nocivos o derivados de fuentes móviles o bien productos utilizados en trabajos de 
construcción31. Por ello el efecto de estos contaminantes en los individuos varía 
dependiendo del tipo del contaminante, su concentración, tiempo de exposición, 
de las reacciones con otros contaminantes para formar sustancias más tóxicas, 
además del metabolismo y susceptibilidad individual. También, el aumento de un 
contaminante en el aire exterior supone el incremento de su concentración en el 
interior de los hogares. El uso de combustibles económicos como carbón, leña y 
parafina, puede llegar a incrementar el padecimiento de enfermedades 
respiratorias32. 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 SABAHA. Abdul-Wahab, Op cit., p. 15 
30 GIL. Lionel. et al. Contaminación del aire en espaciosexteriores e interiores en la ciudad de Temuco, 
Chile. En: Ambiente y Desarrollo. [En línea]. VOLXIII-N0 1, p. 70-78 (ISSN 0716-1476) (1997). [Consultado 16 
Julio. 2007]. Disponible en: < www.cienciayambiente.com> 
31 CACERES. D. et al, Op. cit., p. 5 
32 GIL. Lionel. et al, Op. cit., p. 70 
 
 10
Tabla 1. Contaminantes principales y fuentes de contaminación en interiores. 
 
CONTAMINANTES FUENTES EN EXTERIORES 
Dióxido de Azufre, 
MP Combustibles, fundidores 
O3 Reacciones fotoquímicas 
Polen Árboles, césped, maleza, plantas 
Pb, Mn Automóviles 
Pb, Cd Emisiones industriales 
COV, PAH 
 
Solventes petroquímicos, vaporización de 
combustibles no 
quemados 
NOx, CO 
 
Quema de combustibles 
 
CO2 
 
Quema de combustibles, actividad metabólica 
 
MP 
 
Humo del tabaco en el ambiente, resuspensión, 
condensación de vapores y productos de 
combustión 
Vapor de agua Actividad biológica, combustión y evaporación 
 
COV 
 
 
Volatilización, quema de combustibles, pintura, 
acción metabólica, plaguicidas, insecticidas, 
fungicidas 
 
Esporas 
 Hongos, moho 
 
NH3 
 
Productos de limpieza, actividad metabólica 
 
 
FUENTE: OMS. Guías para la Calidad del aire. Lima: CEPIS/OPS. 2004. p. 81; 
modificado por las autoras. 
 
 11
Continuación Tabla 1. Contaminantes principales y fuentes de contaminación en 
interiores. 
 
CONTAMINANTES FUENTES EN INTERIORES 
 
PAH, arsénico, 
nicotina, 
 
Humo del tabaco en el ambiente 
 
 
COV 
 
Adhesivos, solventes, productos para cocinar, 
cosméticos 
 
Mercurio 
 
 
Fungicidas, pinturas, derrames o ruptura de 
contenedores 
 
Aerosoles 
 
Productos de consumo, polvo doméstico 
 
Alergenos 
 
Polvo doméstico, caspa animal 
 
Organismos viables
 
Infecciones 
 
FUENTE: OMS. Guías para la Calidad del aire. Lima: CEPIS/OPS. 2004. p. 81; 
modificado por las autoras. 
 
GÜNTER 33 , señala que los contaminantes presentes en ambientes interiores 
pueden clasificarse de diversas formas, ya sea de acuerdo a su origen o como 
agentes químicos, físicos y biológicos quienes dependen de la naturaleza física de 
las partículas. Además existe un continuo intercambio de aire entre interiores y 
exteriores por lo cual la mayoría de los contaminantes en exteriores se encuentran 
en interiores. 
 
Dentro de los compuestos más importantes en interiores se destacan el MP, SO2, 
NOx, CO, oxidantes fotoquímicos y plomo. El reporte de las concentraciones de 
estos contaminantes para ambientes intradomiciliarios son similares a las de 
exteriores, aunque en ocasiones las concentraciones de los productos de 
combustión para interiores llegan a ser mayores que las de exteriores; 
generalmente se sustenta este comportamiento por el uso de calentadores, 
hornos y hasta estufas34. 
 
 
33 GÜNTER, Komarnicki. Lead and cadmium in indoor air and the urban environment. (Austria). En: 
Environmental Pollution. [En línea]. N° 136 (2005); 47-61 [consultado 27 de Julio de 2006]. Disponible en: 
<www.sciencedirect.com>. 
34 GIL. Lionel. et al, Op. Cit., p. 73. 
 
 12
En general el comportamiento y la concentración de los contaminantes de 
interiores dependen de factores como: 
• Niveles de contaminantes en exteriores, 
• Fuentes en interiores 
• Tasa de intercambio entre el aire interior y exterior 
• Características y mobiliario de los edificios. 
• Variaciones geográficas, diurnas y estacionales.35 
 
 
3.2. TIPOS DE CONTAMINANTES EN EL AIRE 
 
Se entiende por contaminantes del aire todas aquellas sustancias químicas o 
formas de energía que, en concentraciones determinadas, pueden causar 
molestias, daños o riesgos a personas y/o seres vivos, o bien, ser origen de 
alteraciones en el funcionamiento tanto de ecosistemas como del clima. De 
acuerdo a esto, se clasifican en36: 
 
a. Sustancias químicas: 
 
• Partículas: son sustancias sólidas o líquidas cuyo tamaño fluctúa entre 0,1 y 
100 micras 37 , estas pueden tener una composición química diversa 
(metales pesados, carbono, polen, bacterias, silicatos etc.). Se depositan 
por la acción de la gravedad y se convierten en polvo; generalmente 
provienen de actividades de combustión industrial o doméstica. 
 
• Compuestos de azufre: los principales compuestos de azufre presentes son 
Dióxido de Azufre y Trióxido de Azufre (SO2 y SO3), que proceden de la 
oxidación del azufre presente en los combustibles fósiles cuando se quema; 
y el ácido Sulfhídrico (H2S) el cual resulta de escapes en refinerías de 
petróleo, fabricas de gas y emisiones volcánicas. Debido a esto, se 
considera el SO2 un contaminante muy frecuente en las ciudades. Por 
reacción química en la atmósfera el SO3 (formado a partir de SO2) se 
combina con el agua transformándose en H2SO4 siendo este un 
contaminante secundario. 
 
• Óxidos de nitrógeno (NOx): originados por erupciones volcánicas, acción 
bacteriana en el suelo y por el uso de combustibles fósiles (calefacciones, 
centrales térmicas y automóviles). Dentro de este grupo los NO y NO2 son 
 
35 KOISTINEN KJ. et al., Op. Cit., p. 18 
36 U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Health and Environment. [Online]. Mayo, 2007. [Cited 11 
noviembre 2007]. Available from World Wide Web: < http://www.epa.gov/oar/particlepollution/health.html> 
37 SARALEGUI VILLEGAS, Juan A. modelo de simulación de los efectos en salud producidos por la 
contaminación atmosférica en la región metropolitana. .Chile, 2002, 9 p. Trabajo de grado (Ingeniero 
Industrial) Universidad de Santiago de Chile. Facultad de Ingeniería. 
 13
tóxicos a temperatura ambiente y proceden de la oxidación incompleta del 
N2 atmosférico en los motores de combustión interna. Estos compuestos 
reaccionan en la atmósfera formando compuestos secundarios 
 
 
• Óxidos de carbono: monóxido de Carbono y dióxido de Carbono (CO y 
CO2). El CO es un contaminante que es frecuente, porque se forma en la 
combustión incompleta de gasolina en motores de vehículos. Puede 
transformarse en CO2 y viceversa. 
 
• Compuestos halogenados y derivados: sustancias que contienen cloro y 
flúor en su molécula. La importancia de estas sustancias está en que al 
descomponerse y liberar átomos de Cloro (Cl), estos, por ser muy reactivos, 
reaccionan con el Ozono (O3) ocasionando la destrucción de la capa de 
ozono. 
 
• Metales pesados: son elementos químicos de masa atómica elevada que 
se encuentran en la atmósfera en pequeñas concentraciones. Se 
consideran peligrosos porque no se degradan ni química ni biológicamente, 
en cambio se acumulan en los organismos. Los más nocivos son el Cd, Hg 
y Pb. El Plomo se libera de la combustión de gasolinas con Plomo, el 
Cadmio de la incineración de residuos y de las actividades mineras del 
Carbón y del Cinc y el mercurio de las actividades agrícolas, minería y del 
tratamiento inadecuado de residuos como las pilas. 
 
• Olores: partículas dispersas en el aire cuyo origen pueden ser distintas 
sustancias; se consideran contaminantes porque pueden producir malestar 
físico, dependiendo de la intensidad y del tipo de sustancia que se trate. 
 
b. Formas de energía 
 
• Radiaciones ionizantes: partículas u ondas electromagnéticas que pueden 
ionizar átomos o moléculas de la materia alterando su equilibrio químico o 
la estructura y sus funciones. De forma natural estas radiaciones se emiten 
en los procesos de transformación de materiales radiactivos de la corteza 
terrestre y de forma inducida en las centrales nucleares (escapes 
radiactivos), en actividades médicas de tratamiento y exploración y en 
actividades de exploración que utilizan los elementos radiactivos. 38 
 
 
 
 
 
38EPA: U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Health and Environment. [Online]. Junio, 2007.Available 
from World Wide Web: < http://es.epa.gov/ncer/science/pm/> 
 14
3.2.1. Material Particulado 
 
 
El Material particulado esun contaminante de gran interés e importancia pues 
posee múltiples características, que dependen de la composición química, física, 
parámetros de tamaño, entre otras. 39 En general se puede definir como una 
mezcla compleja de diversas sustancias orgánicas e inorgánicas que varían en 
tamaño, composición y origen; comportándose de manera independiente 
generando componentes secundarios. Se divide en dos grupos principales, 
partículas con diámetros mayores a 2.5 µm y partículas finas con diámetros 
menores a 2.5 µm (PM2.5). 
 
Las partículas más pequeñas contienen aerosoles formados de manera 
secundaria (durante la transformación gas a partícula), como procesos de 
combustión y recondensación de metales o vapores orgánicos; mientras las 
partículas más grandes normalmente contienen materiales de la corteza terrestre 
y polvo fugitivo de los caminos o las industrias40. 
 
Cada una de las categorías del material particulado por tamaño tiene diversos y 
distintos orígenes, composición o propiedades 41 . La fracción gruesa abarca 
principalmente el polvo atmosférico que ha sido suspendido a través de disturbios 
mecánicos del material granular, por ejemplo el arrastre de arena proveniente de 
los caminos pavimentados y sin pavimentar, procesos agrícolas, construcción o 
procesos naturales, también en las operaciones industriales que implican molido, 
raspado y manejo de materiales. Debido al limitado tiempo de vida, la distancia de 
transporte de las fuentes de estas partículas es relativamente corta.42 
 
Por el contrario, la mayoría de las partículas finas se relacionan con la 
combustión, y se dividen como material particulado primario y secundario. El PM 
primario consta del material emitido en fase sólida y condensable cuando se 
producen emisiones de gases de combustión a altas temperaturas. La fracción 
condensable esta compuesta principalmente por sustancias semi-volátiles que 
forman los aerosoles orgánicos. El PM secundario se forma en la atmósfera a 
través de reacciones complejas en la fase gaseosa generando especies como 
 
39 ANGULO DE CASTRO, Jessica y NAVARRO PEREZ, Ana Margarita. Análisis de la concentración de 
hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP´s) en el aire ambiente de la localidad de Puente Aranda y 
estimación del riesgo para la salud humana mediante monitoreo atmosférico. Bogotá, 2007, 15 p. Trabajo de 
Grado (Ingeniero Ambiental y Sanitario). Universidad de la Salle. Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. 
40 WHO. 2000. Air quality Guidelines. Copenhagen. World Health Organization 
41 US Environmental Protection Agency. 2003. Air Quality Criteria for Particulate Matter. National Center for 
Environmental Assessment - RTP Office. Office of Research and Development. Vol. 1 
42 EURO WHO. Particulate matter air pollution: how it harms health. Fact sheet EURO. Berlin, Copenhagen, 
Rome.2005. [Online]. Available from World Wide Web: < 
http://es.epa.gov/ncer/science/pm/> 
 15
 16
 
 
 
 
 
FUENTE: WHO.2001. Modificado por las autoras. 
 
Clasificar las partículas dependiendo de sus propiedades aerodinámicas es 
importante porque de ellas depende el transporte y la remoción de las mismas 
en el aire permitiendo presumir su deposición dentro del sistema respiratorio; y si 
se encuentran asociadas a la composición química o fuentes44. 
 
Las partículas más importantes con respecto a la composición química, 
propiedades físicas y efectos en la salud son las que están en el rango de 0.002 
a 10 µm pues el tamaño afecta muchas propiedades como el volumen, la masa y 
la velocidad de sedimentación.45 El tamaño se puede expresar en términos del 
diámetro efectivo, que depende más de una propiedad física que de una 
geométrica, aunque la forma más común de expresarlo es con el diámetro 
 
sulfato, nitratos, amonio, carbono orgánico, carbono elemental y metales 
pesados43, como se ve en la Figura 1. 
 
Figura 1. Formación de Material Particulado Secundario y posibles componentes 
químicos según el tamaño. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 KOCH, Matthias. Airborne Fine Particulates in the Environment: A Review of Health Effect Studies, 
Monitoring Data and Emission Inventories.2000. EN: International Institute for Applied Systems Análisis. [En 
línea]. Nº IR-00-004 [consultado 6 Julio 2007]. Disponible en: < www.iiasa.ac.at > 
44 WHO. 2000. Air quality Guidelines., Op. Cit., p. 15 
45 Ambient particulate matter characterization guidelines. [Online]. Ottawa, Canada: Canadian Chemical 
producer’s Association April 2001-[cited 2007-08-10]. Disponible 
en:<http://www.ccpa.ca/files/Library/Documents/Environment/NERM_Resources/Ambient_Particulate_Matter_
Guidelines_010329.pdf > 
aerodinámico por que compara a la partícula con una esfera de una unidad de 
densidad (1 g/cm3). 
 
El rango de acumulación constituido por partículas con diámetros entre 
aproximadamente 0.08 a 2µm es el resultado de la coagulación de partículas más 
pequeñas emitidas de fuentes de combustión; por la condensación de especies 
volátiles o la conversión de gas a partícula y por partículas finas de suelo. En 
cambio las partículas más grandes entre aproximadamente 2 o 3 µm llamadas 
también partículas gruesas son de de origen geológico o por el polen y las 
esporas alojadas en el material particulado. 46 La fracción de partículas 
normalmente medida por monitores de calidad de aire son la de TSP que se 
encuentran entre 0 y 40 µm; PM10 entre 0 y 10 µm; y PM2.5 de 0 a 2.5 µm, en 
diámetro aerodinámico. 
 
En cuanto al tiempo de residencia en la atmósfera, las partículas finas (PM2.5) 
tienen substancialmente mayores tiempos de residencia, y por esto mismo mayor 
potencial de afectar las concentraciones generadas por la diferentes fuentes de 
emisión que partículas con diámetros que varían de 2 a 3 µm. Teniendo en 
cuenta lo anterior las partículas finas se comportan más como gases que las 
partículas gruesas.47. 
 
Las partículas de 10 µm usualmente se depositan en la superficie pocas horas 
después de haber sido emitidas y no causan gran efecto en la dispersión de la luz 
a menos que los fuertes vientos o la turbulencia suspendan de nuevo el material 
particulado48. 
 
 
3.2.2. Composición Del Material Particulado 
 
Las partículas no solo varían en tamaño sino también en sus constituyentes, 
composición química, propiedades físicas, etc. Esto va de acuerdo a las fuentes 
de generación y a las características del ambiente 49 . La mayor parte de las 
concentraciones de PM2.5 o PM10 se generan en centros urbanos, donde los 
constituyentes más comunes del material particulado son Material geológico 
(óxidos de aluminio, sílice, calcio, titanio, hierro), Carbono orgánico y elemental, 
sulfato, nitrato, amonio y trazas de elementos. El sodio soluble en agua y el cloro 
 
46 Ibid., p. 2-3 
47 ANGULO DE CASTRO, Jessica y NAVARRO PEREZ, Op. Cit., p. 15 
48 CHOW, Judith C. et al. Chemical composition of PM2.5 and PM10 in México City during winter 
1997. EN: The Science of the Total Environment. [En línea]. No 287(2002). [consultado 23 de Enero 
2007]. Disponible en: < www.iiasa.ac.at > 
49 Ambient particulate matter characterization guidelines. [Online]. Ottawa, Canada: Canadian Chemical 
producer’s Association April 2001-[cited 2007-08-10]. Available from 
internet:< http://www.ccpa.ca/files/Library/Documents/Environment/NERM_Resources/Ambient_Particulate_M
atter_Guidelines_010329.pdf > 
 17
 18
w 
 de la ciudad, 
 (TLA) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FUENTE: CHOW. et al. (1997) 
 
Este punto de muestreo representa un área industrial - comercial de la ciudad 
(Industria electrónica, metalúrgica, moliendas de maíz a gran escala, cervecería). 
Como se puede observar, el principal componente es el material geológico 
(elementos de Al – U), seguido del carbono orgánico y elemental(10% y 4% 
respectivamente) y el sulfato de amonio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
se encuentran frecuentemente en áreas costeras, y ciertos elementos trazas son 
encontrados en áreas muy influenciadas por fuentes industriales50. 
 
Un ejemplo de la variada composición química del material particulado, se ve 
reflejado por el estudio realizado en México durante el invierno de 1997 por Cho
et. al 51 , quienes llevaron a cabo un muestreo en 7 puntos
encontrando en Tlalnepantla la composición descrita en la Figura 2. 
 
Figura 2.Porcentaje relativo de la composición química PM10 en Tlalnepantla
Ciudad de México durante el invierno de 1997 
 
 
 
 
 
50 CHOW, Judith; WATSON, John. Guideline on speciated particulate monitoring [Online]. Reno, 
Nevada: U.S Environmental Protection Agency agosto 1998-[citado 2007-11-08]. Disponible en: 
internet:< http://www.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/pm25/spec/drispec.pdf > 
51 CHOW, Judith., et al. Op. Cit., p. 187 
 19
52. 
o. Por 
 
 
A pesar de las múltiples investigaciones sobre las propiedades tóxicas de los 
constituyentes del material particulado, no ha sido posible cuantificar con precisión 
los efectos causados en la salud por la exposición a las fuentes y componentes 
del mismo54. 
 
Sin embargo, no solo la composición de las partículas y su tamaño definen el 
efecto que causan en la salud, también depende del tipo y la mezcla de 
contaminantes, su concentración, tiempo de exposición al contaminante, cuánto se 
respira y cuánto penetra en los pulmones55, como se detalla en la Figura 3. 
 
Figura 3. Factores que influyen en los efectos de los contaminantes en la salud 
3.2.3. Contaminación atmosférica y salud 
 
La exposición a material particulado ha sido relacionada con diferentes efectos en 
la salud, desde cambios en las vías respiratorias, problemas con la función 
pulmonar hasta efectos adversos en el sistema circulatorio entre otros (WHO)
Estos efectos están relacionados con el tamaño de las partículas, debido a que, 
entre menor sea el mismo pueden ingresar mas profundo en el organism
ejemplo, las partículas con tamaños inferiores a 10 micrómetros (µm) en diámetro, 
generan los mayores problemas, porque contienen sólidos microscópicos o gotas
líquidas que son tan pequeñas que pueden ingresar a los pulmones, y en algunos
casos, llegar a la corriente sanguínea53. 
 
 
FUENTE: HERRERA GABRIEL (com. per.). Modificado por las autoras. 
 
52 Health risks of particulate matter from long-range transboundary air pollution [Online]. Copenhagen, 
Denmark: World Health Organization for Europe (WHO) 2006-[cited 2007-10-14]. Available from internet 
:< http://www.euro.who.int/document/e88189.pdf>. 
53 U.S. Environmental Protection Agency (EPA). Health and Environment. [Online]. Mayo, 2007. [Cited 11 
noviembre 2007]. Available from World Wide Web: < http://www.epa.gov/oar/particlepollution/health.html> 
54 World health Organization for Europe., Op. cit., p.11 
55 Airborne Fine Particulates in The Environment: A Review of Health Effect Studies, Monitoring Data and 
Emission Inventories [En linea]. Laxenburg, Austria: International Institute for Applied Systems Analysis 
(IIASA) January 2000-[citado 2007-10-14]. Available from internet:<http://www.iiasa.ac.at> 
 
 
 
 
3.3. IONES EN MATERIAL PARTICULADO 
 
Los iones se forman en la atmósfera debido a gases precursores que permiten su 
generación, para comprender como ocurre esto, es importante observar el ciclo de 
estos elementos. 
 
 
3.3.1. Ciclos Naturales 
 
 
3.3.1.1. Ciclo del Azufre 
 
El azufre se transforma en diversos compuestos y circula a través de la biosfera 
en el ciclo del azufre. Entra en la atmósfera desde fuentes como: 
 
• Sulfuro de Hidrógeno (H2S) gas incoloro y altamente venenoso, generado por 
los volcanes activos y procesos biológicos en la tierra y en los océanos 
(descomposición de la materia orgánica en pantanos, ciénagas y llanuras 
cubiertas por las mareas). 
 
• Partículas de Sulfatos (SO4-2), como resultado de la aspersión marina, se 
presenta en forma de sulfato de amonio. 
 
• Dióxido de Azufre (SO2): es un gas incoloro con un característico olor asfixiante 
proveniente de volcanes activos. La gran mayoría de los compuestos de azufre 
y el dióxido de azufre que llegan a la atmósfera, son provenientes de las 
actividades humanas. La combustión de carbono y petróleo que contienen 
Azufre, destinada a producir energía eléctrica, representa gran parte de la 
emisión de dióxido de Azufre a la atmósfera. Otra cantidad proviene de 
procesos industriales como la refinería del petróleo y la conversión (por 
fundición) de compuestos azufrosos56. 
 
Una vez emitido el H2S a la atmósfera, se oxida rápidamente a Dióxido de azufre 
(SO2). Esto se debe al oxígeno atómico y molecular y el Ozono presentes en la 
atmósfera. En general, el tiempo de vida de una molécula de H2S antes de 
transformarse en SO2 es del orden de horas. El SO2 formado interactúa con el 
oxígeno para producir Trióxido de azufre (SO3), el cual reacciona con vapor de 
agua para producir minúsculas gotas de ácido sulfúrico (H2SO4). Los compuestos 
de azufre como SO2, son especies de vida corta en la atmósfera, que están 
sujetos a transformaciones químicas, lavados, deposición en seco, e inducción a 
 
56 Saber más Ciclo del Azufre [Online]. Ciudad de México, México: Centro de Información y Comunicación 
Ambiental de Norte América (CICEANA) s.f.- [cited 2007-10-14]. Available from internet 
:< http://www.ciceana.org.mx/recursos/Ciclodelazufre.pdf >. 
 20
 21
problemas de lluvia acida. También reacciona con otras sustancias químicas de la 
atmósfera para originar partículas pequeñas de Sulfatos; estas gotas de ácido 
sulfúrico y partículas de sulfato caen a la tierra como componentes de lluvia ácida, 
que daña los árboles y la vida en general57. La Figura 4 resume el destino de los 
compuestos de azufre en la atmósfera. 
 
 
57 SEINFEILD, John. Contaminación atmosférica: fundamentos físicos y químicos. Madrid: Instituto de 
Estudios de Administración Local, 1978. p. 558. 
 
 
Figura 4. Ciclo Del Azufre 
 
 
FUENTE: SEINFEILD, CICEANA. Modificado por las autoras.
 
3.3.1.2. Ciclo del Nitrógeno 
Para entender como el Nitrógeno se desplaza a través de la tierra, los océanos y 
el medio ambiente atmosférico, se debe observar su ciclo, para entender cuales 
son las fuentes y vías del mismo. Los principales compuestos del nitrógeno en la 
atmósfera son: 
• Óxido Nitroso (N2O): es un gas incoloro emitido en gran parte por fuentes 
naturales, por reacción entre Nitrógeno (N2), Oxígeno (O) y Ozono (O3) y 
por acción bacteriana en el suelo. 
• Óxido Nítrico (NO): emitido por fuentes naturales y antropogénicas 
(combustión de carburantes a altas temperaturas) 
• Dióxido de Nitrógeno (NO2): generado en pequeñas cantidades junto con 
NO; son considerados contaminantes. 
• Amonio (NH3): principalmente emitido por fuentes naturales, pero cuando 
existen emisiones que hacen que haya concentraciones considerablemente 
más altas que las naturales, puede llegar a clasificarse como un 
contaminante atmosférico. 
• Sales de Nitritos (NO2-), Nitratos (NO3-) y Amonio (NH4+): se producen por 
las transformaciones de NO, NO2 y NH3. 
En la Figura 5 se resume el ciclo del nitrógeno con respecto a las especies 
representativas en la contaminación atmosférica. Una vez emitido el N2O, 
reacciona con el oxígeno que resulta de la disociación fotoquímica del ozono, 
oxidándose para formar NO. Este último y el NO2, forman partículas de nitrato y 
nitrito a través de la oxidación por reacciones en disolución acuosa, smog 
fotoquímico y con el ozono58. 
El NH3 atmosférico generado por fuentes naturales, como la descomposición 
biológica, puede ser destinado en la atmósfera de dos formas. Una de ellas es 
para