Characterization and source identification of VOC species in Bogotá, Colombia

• Autores: Juan Felipe Franco, José Pacheco, Luis Carlos Belalcázar, Eduardo Behrentz
• Localización: Atmósfera, ISSN 0187-6236, ISSN-e 2395-8812, Vol. 28, Nº. 1 (ENE), 2015, págs. 1-11
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se caracterizan compuestos orgánicos volátiles (VOC, por sus siglas en inglés) en aire ambiente en tres sitios de monitoreo ubicados en el perímetro urbano de Bogotá, Colombia. Se realizaron mediciones en línea de VOC con una resolución temporal de 30 min utilizando un cromatógrafo portátil Synstech Spectras. Las concentraciones medias de VOC fueron más altas en los dos sitios de muestreo, que se distinguen por sus actividades industriales y comerciales, así como por contar con una alta actividad vehicular. Los análisis del comportamiento diurno de los VOC mostraron que las concentraciones tienden a ser mayores durante la mañana (alrededor de las 8:00 a.m.) y la noche (alrededor de las 10:00 p.m.). Estas tendencias sugieren la influencia del tráfico vehicular en los niveles de los VOC en las inmediaciones de los sitios de medición. De acuerdo con los resultados obtenidos, los alcanos son los hidrocarburos más abundantes en el aire ambiente de Bogotá (cerca de 80% del total de VOC), en tanto que los alquenos representan únicamente 15% del total de VOC. Se calculó el potencial de formación de ozono (OFP, por sus siglas en inglés) utilizando el concepto de máxima reactividad incremental (MIR, por sus siglas en inglés) y se evaluó el papel de cada VOC en la formación de O3. Estos resultados muestran que el eteno, el propeno, el n-butano, el i-pentano y el isopreno son las especies con mayor OFP (resultando que las altas concentraciones no necesariamente están asociadas a mayor potencial para la producción de O3). Finalmente, se hizo un análisis de componentes principales para identificar las fuentes de los principales VOC. Los resultados muestran que la mayoría de los compuestos incluidos en este estudio proceden del tráfico vehicular. La modelación de receptores también muestra que los cinco principales compuestos en términos de producción de O3 proceden primordialmente de los tubos de escape de vehículos a gasolina.

  • English

    In this article, volatile organic compounds (VOC) were characterized in ambient air at three different monitoring sites within the urban perimeter of Bogotá, Colombia. On-line VOC measurements were conducted using a Synstech Spectras portable gas chromatograph with a temporal resolution of 30 min. Average VOC concentrations were higher at two of the sampling sites, which are characterized by intensive industrial and commercial activities, and high vehicular activity. Analyses of the diurnal behavior of total VOC showed that concentrations tend to be higher in the morning (at around 8:00 LT) and during the evening (around 22:00 LT).Such trends suggest the influence of road traffic activity in the surroundings of the measuring sites on VOC levels. According to our results, alkanes are the most abundant hydrocarbons in the ambient air in Bogotá (about 80% of the total VOC), while alkenes represent only 15% of the total VOC. We computed the ozone formation potential (OFP) using the maximum incremental reactivity (MIR) concept and evaluated the role of each VOC in the O3 formation. These results show that ethene, propene, n-butane, i-pentane and isoprene are the species with the highest OFP (noting that high concentrations are not necessarily linked with elevated O3 production). Finally, we used principal components analysis to identify the sources of different VOC. Our results showed that most of the compounds included in this study are emitted by road traffic. The receptor modeling also shows that the top-five compounds in terms of O3 production come mainly from the exhaust of gasoline vehicles.