Compiling Traffic Volume Data

La presente investigación se fundamentó en el enfoque metodológico cuantitativo. El enfoque cuantitativo se fundamenta en un esquema deductivo y lógico, se nutre del análisis estadístico, permitiendo generalizar los resultados obtenidos mediante muestras representativas (partículas biológicas), Valero y Cadahía (2002), refieren que los espectros diarios (método Hirst), son incluidos en bases de datos, procesados para la generación de resúmenes de espectros polínicos anuales, generando relaciones ordenadas de los distintos tipos polínicos identificados y las cantidades registradas (suma de las concentraciones medias diarias o semanales, según metodología), de igual manera suele incorporarse al espectro el valor de la concentración máxima alcanzada, estos espectros son valiosos para la identificación de taxones con mayor incidencia alergénica. El objetivo es estudiar la relación entre la concentración aérea de pólenes y esporas con las condiciones atmosféricas de la ciudad, determinando las posibles asociaciones entre ellas.

Con esto se busca el entendimiento de la posible incidencia de la dinámica del polen y las esporas de hongos con potencial alergénico sobre el ser humano y el ambiente. “Dado que la presencia de partículas biológicas en la atmósfera se encuentra estrechamente relacionadas con la ocurrencia de reacciones adversas que alteran la salud en los seres humanos, es fundamental la obtención de datos que puedan ayudar a la adopción de medidas de prevención. De ahí que algunos mecanismos de muestreo hayan sido diseñados para funcionar de manera similar al sistema de respiración pulmonar y así obtener datos de gran aplicabilidad” (Galán et al., 2007).

La presente investigación se fundamenta en el método de muestreo volumétrico propuesto por Hirst, es la más adecuado para realizar una cuantificación objetiva de la atmósfera,

ya que permite expresar fácilmente los resultados en términos de la concentración de partícula en volumen de aire (Hirst, 1952).

Actualmente este tipo de método es el más estandarizado para estudios de ámbito aerobiológico en exteriores debido a su carácter volumétrico permite establecer con objetividad la realidad en cuanto a partículas en el aire.

La captura de partículas se realizó mediante un captador volumétrico Burkard spore-trap, con una autonomía de muestreo semanal, realizando un muestreo continuo del aire que permite registrar variaciones en la concentración biológica del aire. Para el proceso y análisis de muestras se sigue la metodología estandarizada por la Red Española de Aerobiología, R.E.A. (Galán et al., 2007). Este es un muestreo sistemático y observacional, en donde se analiza una variable dependiente en este caso las partículas biológicas del aire de la ciudad de Bogotá, con relación a variables independientes como lo son las variables termo pluviométricas de la ciudad. Se buscó tener un tamaño muestral lo más grande posible con una serie temporal lo suficientemente larga, para este caso abarca del primer día del mes de febrero hasta el último día del mes de octubre del año 2016, con un número de registros (placas portaobjetos por día) de 273. Los criterios de ubicación de la zona de muestreo se relacionan con las condiciones geográficas, facilidad de aproximación para manipulación del captador, manejo de registros de muestras y proceso en el laboratorio.

En el laboratorio se realizó el proceso de preparación de muestras; la concentración diaria de cada tipo polínico fue identificado a través de observaciones al microscopio que posteriormente fueron registrados en una base de datos junto con los parámetros meteorológicos más relevantes que puedan tener incidencia en su dinámica atmosférica, como son: régimen de temperaturas y precipitaciones.

Se considera una investigación de tipo cuantitativa ya que tiene como objetivos: elaborar una palinoteca de referencia con muestras polínicas y de esporas similares a las obtenidas en los muestreos aerobiológicos; una caracterización del espectro biológico atmosférico a través de la identificación por observación de los caracteres de los diferentes pólenes; la generación de una base de datos polínica y meteorológica y la interpretación de la intensidad de partículas en el aire con relación a determinadas variables meteorológicas.

Por otra parte fue necesario un notable proceso documental, puesto que se emplearon revisiones bibliográficas en relación con la dinámica e intensidad de pólenes y esporas. Con base en lo anterior, la presente investigación tiene un carácter cualitativo - cuantitativo observacional, mediante el análisis, identificación y cuantificación del espectro polínico atmosférico de la ciudad de Bogotá.

Debido a que en el aire se encuentran una gran cantidad de partículas biológicas que pueden tener una incidencia sobre la salud humana y el ambiente, es de gran importancia obtener la mayor cantidad de datos para su análisis que permitan proponer y poner en marcha estrategias de prevención, para este caso el mecanismo de muestreo utilizado fue diseñado para funcionar de manera similar al sistema respiratorio humano permitiendo así la obtención de datos que puedan ser aplicados en la prevención de alergias y otras patologías en seres humanos y en el ambiente en general.

Galán et al., (P. 23. 2007) “La interrelación existente entre la aerobiología y otras ciencias, condiciona el que uno de los objetivos principales sea que la información que se obtenga sobre el contenido de partículas biológicas en el aire tenga utilidad en un gran número de disciplinas y campos de aplicación: Biodiversidad, Agronomía, Fitopatología, Meteorología, climatología, Ciencias Forenses, bioterrorismo, polinosis”.

De forma general la metodología que se siguió para alcanzar los objetivos propuestos se realizó en varias fases que permitieron obtener una base de datos de partículas biológicas del aire, con un registro continuo del aire de la ciudad de Bogotá, mediante el uso de un captador que facilito la detección de las mismas. Por esta razón se utilizó un captador de partículas volumétricas por succión, que se basa en el principio de impacto formulado por Hirst (1952).

5.1 Captador Volumétrico por Succión de Partículas, Tipo Hirst

El muestreador o captador es un aparato utilizado para la obtención de registros continuos del número de partículas biológicas presentes en la atmosfera, el área estimada de representación de captura es de 20 kilómetros a la redonda, aunque son frecuentes los trabajos donde se han evidenciado fenómenos de dispersión a larga distancia. La ventaja de este tipo de captadores radica en que permiten obtener datos homologables sin importar las características biogeográficas y bioclimáticas de la zona en que se realiza el muestreo. Su caudal de succión es de 10 litros de aire/min, el cual se asemeja al volumen de inhalación de aire de un pulmón humano. El captador de tipo Hirst, presenta una serie de ventajas entre las que se encuentran su robustez para soportar exposición a condiciones climáticas externas, el manejo simple que requiere y sus mínimos requerimientos para funcionamiento (toma corriente y sistema de anclaje).

Estos equipos fueron diseñados inicialmente para captar esporas de hongos, posteriormente se adaptaron para captar de manera más eficaz material particulado solido aerovagante como el polen, cuyo diámetro de captación se encuentra entre 1 y 100 micrómetros. El captador consta de tres unidades: (unidad de impacto, veleta y bomba de vacío).

5.2 Ubicación y puesta en marcha del Muestreador

Según la Red Española de Aerobiología, los captadores deben tener unas normas de ubicación que son recomendables para estos estudios. A continuación se enuncian las condiciones que se tuvieron en cuenta para la instalación del captador en la ciudad de Bogotá, en la localidad 10 de Engativá en el colegio distrital Rodolfo Llinas I.E.D, fue colocado sobre una superficie horizontal, a una altura aproximada de ubicación del captador de 20 metros, ubicado sobre el edificio H de la institución; la ventaja que presentó el lugar fue el hecho de no contar con edificios pantalla que pueda impedir el flujo de aire; no se encuentra en aproximaciones a fuentes de partículas fijas y móviles, ni de material biológico y no biológico.

Una vez instalado y fijado el captador en el mes de diciembre de 2015, se realizó la conexión a una toma corriente eléctrica permanente, ya que se debe tener un suministro de energía continuo al mecanismo de succión del captador. A finales del mes de enero de 2016 se puso en funcionamiento, debido a diferentes situaciones de tipo administrativo en la institución el muestreo no pudo iniciarse con anterioridad y éste comenzó el 01 de en febrero y finalizó el 01 de noviembre de 2016, antes de completar un año natural.

5.3 Preparación de la Unidad de Toma de Muestras

En el laboratorio se dispone sobre el soporte circular o tambor, una cinta de Melinex impregnada con un adhesivo, para este caso vaselina, como lo indica Galán et al., (2007) el adhesivo debe reunir las siguientes características: “Ser insoluble en agua; no debe secarse ni evaporarse; el grosor de la película extendida debe permanecer inalterables en el tiempo; no cambiar con la temperatura ni la humedad; poseer buena capacidad de retención y evitar el rebote de las partículas que se impactan; no permitir el crecimiento de hongos, ni bacterias; no ser opaco bajo la luz del microscopio y fácil de utilizar”.

El adhesivo debe extenderse sobre la cinta de Melinex utilizando una brocha de diámetro similar al de la cinta. Este tambor es depositado en un recipiente o porta – tambor metálico, que se cierra herméticamente lo que no permitirá su contaminación, durante el transporte, eliminando de igual forma o minimizando los riesgos de roce con la cinta de Melinex (Galán et al., 2007, p.29).

Un factor a tener en cuenta es la comprobación del volumen de succión, 10 litros/min, que se hace bajo el ajuste del medidor de flujo en la ranura de succión, procedimiento realizado semanalmente. Posteriormente se carga el mecanismo de relojería que se encuentra conectado a la unidad de impacto, procedimiento a realizar semanalmente con una llave que se gira en contra de las manecillas de reloj hasta llegar a un tope, el sonido de un reloj funcionando nos indica el inicio del mismo. El tambor debe colocarse en la forma indicada para dar inicio a la secuencia en la toma de muestras y se inserta en el cuerpo del captador herméticamente lo que evita pérdidas de vacío y errores en el volumen de succión. Seguidamente se libera la veleta que había estado sujeta durante todo el proceso. Una vez finalizado el periodo de muestreo en este caso una semana, se repite el procedimiento con el montaje de un nuevo tambor en el laboratorio, transportado en las mismas condiciones indicadas anteriormente.

Con respecto a la hora del día en la que se debe realizar el cambio de las muestras, se recomienda como norma general la de las 12.00 del mediodía. Dado que a la hora de realizar el montaje se utilizan fragmentos de cinta correspondientes a 24 horas, cada muestra resultante comprende la fracción correspondiente a 12 horas de un día (de 12.00 horas UTM a 23.59 horas UTM), y 12 horas del día siguiente (de 00.00 horas UTM a 11.59 horas UTM).

Para este proyecto la toma de muestras inicio a finales de enero como prueba de funcionamiento e inicio para términos de muestras analizables el 01 de febrero, con término del muestreo el día 01 de noviembre del año 2016.

5.4 Preparación de las Muestras

La preparación de las muestras se realiza en el laboratorio, en una mesa limpia con los siguientes accesorios, elementos y sustancias: papel secante (preferiblemente blanco, para mayor contraste con la preparación a montar); regla graduada de montaje (con hendiduras cada 48 mm, a razón del desplazamiento que permite el captador de 2mm cada hora, correspondientes a 24 horas de muestreo); sobre esta regla descansa la cinta de Melinex correspondiente a un día de muestreo que será fragmentada en cada uno de los 7 días de la semana; portaobjetos para microscopios (en número de 7 deben estar identificados con etiqueta fechada, sobre cada uno de ellos descansa un fragmento generado de la división de la cinta Melinex, previamente cubiertos con algunas gotas de agua para facilitar la adherencia, el inicio de la muestra queda a la izquierda del porta y su final a la derecha); glicerogelatina sustancia teñida con fucsina, compatible con la vaselina y facilita una mejor identificación y recuento de las partículas biológicas; cubre objetos (sobre estos se extiende una línea recta de glicerogelatina en lo posible sin burbujas para no dificultar la identificación partículas), se coloca sobre el portaobjeto y la cinta Melinex al quedar alguna burbuja esta se dispersa presionando el cubre objeto sobre el portaobjeto ligeramente; laca-esmalte transparente para el sellado de las muestras que se esparce por los bordes del cubre objeto; combi – box (para el depósito de las muestras preparadas y selladas) posteriormente análisis al microscópico.

5.5 Análisis de las muestras. Recuento de cada preparación

El análisis de las muestras fue realizado a microscopia óptica a 40x10 aumentos, lo que permite una identificación de partículas biológicas en un campo ideal a analizar. Este proceso es fundamental para la obtención de los resultados y requiriere un tiempo considerable debido a la alta presencia de material para la identificación y reconocimiento a través de sus características morfológicas externas.

El método de conteo sigue la metodología estandarizada por la mayoría de las redes europeas de aerobiología y adoptado por la REA, recuento de cuatro barridos horizontales continuos a lo largo de toda la preparación, con el objetivo 40x10 aumentos. A lo largo de cada uno de los barridos se cuentan el número de granos de polen y esporas de hongos obteniendo información sobre la concentración en el aire a lo largo del día de estas partículas. Al finalizar el análisis de la muestra diaria se suma el número total de granos de pólenes y esporas de hongos que se han contabilizado para cada tipo en un día. La concentración polínica y de propágulos fúngicos debe expresarse como media diaria en granos de polen por metro cubico de aire.

5.6 Elaboración de palinoteca de referencia con muestras polínicas y de esporas

Simultáneamente a la puesta en marcha de las fases anteriores se realizó la búsqueda bibliografía, el análisis de información y la consolidación de la palinoteca de referencia con muestras de pólenes obtenidas directamente de las plantas más abundantes del entorno y procesadas de forma similar a las obtenidas en los muestreos aerobiológicos diarios, que servirán como referencia y guía para facilitar el proceso de identificación de cada partícula. Para ello se realiza una recolección de polen periódicamente de las especies vegetales, naturales y ornamentales, más frecuentes del entorno.

Teniendo como referencia la identificación de las diferentes partículas biológicas y su cuantificación nos permitirá establecen una serie de tipos polínicos y fúngicos y su diferente incidencia en el ambiente.

5.7 Generación de base de datos polínica y meteorológica para la ciudad de Bogotá

Esta base de datos recoge los resultados de los conteos diarios de partículas y variables meteorológicas, sirve de referencia para el análisis del comportamiento de la dinámica de estas partículas en el atmosfera de la ciudad. El monitoreo continuado de la atmósfera de la ciudad de Bogotá genera un volumen considerable de datos cuantitativos y cualitativos, en forma de series temporales sobre las partículas biológicas presentes en el aire de la ciudad de Bogotá. La concentración diaria de cada tipo polínico identificado será registrada en la base de datos junto con los parámetros meteorológicos más relevantes que puedan tener incidencia en su dinámica atmosférica como: régimen de temperaturas, precipitación, humedad. Estos datos meteorológicos fueron solicitados para el año 2016 al IDEAM y al IDIGER que cuenta con una estación pluviométrica en la institución.