Chapter 3 Effects of Buffer Gas Composition on Autoignition
3.2 Computational Approach
En las muestras seleccionadas de sitios (A1-3, A19-21, A22-24, A38-40, A47-49 y A69-71) se observó por SEM y análisis por EDS, estudiando un total de 82 partículas para investigar sobre su morfología y composición elemental. La Tillandsias recurvata L. colectada en sitios con alta, moderada y baja carga de contaminación (figura 53 a, b, y c respectivamente) muestran claras diferencias en su aspecto y la presencia de partículas con diferente morfología, así como el tamaño de partícula que se acumulan en los tricomas.
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Figura 50. SEM y análisis EDS de muestras seleccionadas.
Algunas esférulas características y las partículas irregulares ricas en Fe de aproximadamente 2 micras se muestran en las figuras 53 d, e y f. Se observaron pequeñas esférulas de aproximadamente 1-2 y 1-3 micras en sitios urbanos e industriales, en particular, A1-3, A47-49 (figura 5d) y A19-21 (figura 39d). Estos sitios también tienen partículas irregulares con una distribución de tamaño de ancho, de 1 a 4 μm, y hasta 20-40 μm para el sitio A19-21.
Partículas ricas en Fe están presentes en todos los sitios, pero su abundancia aumenta en el siguiente orden: A19-21, A1-3, A38-40, A47-49, A69-71 y A22-24. El análisis de la composición con EDS también reveló la presencia de elementos tóxicos: Como As (figura 53 h.), Sb (figura 53 h.), Cr, Mo (figura 53 l.), V, Zn (figura 53g.), Ba (figura 53i. ), Hg (figura 53 j), Pt (figura 53k), Cu (figura 53 j), Au, Ce, Tb y Ta, que son producto de la contaminación urbana / industrial como se informa en la literatura (Kukier et al. 2003, Thorpe y Harrison 2008; Chaparro et al 2010).
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La mayoría de estos elementos fueron encontrados en el sitio A19-21, cerca de una zona industrial. Sitios más afectadas por la contaminación del tráfico (A1-3, A47-49 y A69- 71) muestran la presencia de S, Mo, V, Zn, Ba, Hg, Cu (figura 53 j) y Ce.Tabla 8 . Contenidos elementales para todos los sitios.
Contenidos elementales para todos los sitios se detallan en la tabla 9 y los estadísticos descriptivos correspondientes se muestran en la figura. 54. La mayoría de los elementos detectados por EDS fueron confirmados y cuantificado por ICP-MS. Algunos elementos de interés, por ejemplo: Pb, Cr, V, Sn, Sb, Ba, Cu, Zn y Mo, muestran contenidos elementales mayores en comparación con estudios anteriores en Tillandsias spp. (Pellegrini
et al. 2014, Abril et al. 2014). Cabe destacar sin embargo que tales diferencias pueden
provenir de la variación de las cargas de contaminación, así como de diferentes períodos de acumulación. Este último podría ser el factor principal, porque en el presente estudio se recogieron muestras de crecimiento natural in situ y no expuestos durante un período determinado, por ejemplo, mediante el uso de los individuos transplantados de Tillandsia spp.
Los valores promedio de Cu en la naturaleza son 20 ppm (Mori et al. 2007). La muestra A72-73 presenta un valor tal, pero la mayoría de los sitios tienen valores más altos, que oscilan entre 59 y 215 ppm, que se asocian a partículas de ricas en cobre antropogénico. Los valores más altos corresponden a A1-3, A32-34 y A64-66 (observar tabla 9) y parecen ser producidos principalmente por las industrias de la metalurgia (producción de acero). Entre estas partículas más abundantes se encuentran, la covelita (CUS), esferulitas de Cu y Cu asociado a Ni y Zn.
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Figura 51. Estadística descriptiva de los contenidos elementales para todos los sitios
El antimonio (Sb) se encuentra en la naturaleza con concentración de 5 ppm (Mori
et al. 2007). Aunque se observaron valores similares o más bajos para algunos sitios (por
ejemplo: A22-24 y A72-73), las concentraciones más altas (hasta 29 ppm) se observaron en los sitios críticos, como A1-3, A29-31, A32-34 y A64-66. Las partículas Sb identificados fueron antimonio metálico y óxido de antimonio (asociada a Fe) que generalmente no se encuentra en la naturaleza. Por lo tanto, estas partículas parecen ser de origen antropogénico, es decir, de las emisiones del tráfico derivado (Weckwerth 2001) y / o actividades industriales (por ejemplo Arditsoglou y Samara 2005). Según Pellegrini et al. (2014) varias partes de los vehículos contienen aleaciones Sb y otros compuestos con Sb.
Aunque Ba se encuentra en la naturaleza (en concentraciones entre 350 y 700 ppm), se ha identificado como un marcador importante para las actividades de vehículos (Monaci
et al. 2000). Varios sitios superaron la concentración natural, por ejemplo, A1-3, A29-31,
A32-34, A47-49 y A69-71 muestran la concentración más alta (1003-1526 ppm). Tanto mineral (BaSO4) y bario antrópico se observaron mediante SEM-EDS. Este último se genera
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et al. 2004), así como por las industrias relacionadas con el sector de la producción de
automóviles y vidrio / pigmento (BaCO3).
El Zn y Pb están presentes en la naturaleza con concentraciones de 100 ppm y 5 ppm, respectivamente (Mori et al. 2007), y como resultado de varias actividades humanas. Todos los sitios muestran valores más altos de Zn y Pb que en la naturaleza. En particular, A1-3, A32-34, A47-49, A50-52 y A64 -66 osciló entre 628 y 787 ppm de Zn y entre 109 y 155 ppm de Pb. La mayor parte de las partículas de Pb-rica identificados tienen forma irregular, que son plomo metálico, óxido de plomo (más abundante), el sulfuro de plomo y algunas partículas están asociados a varios elementos: S, Sn, Sb, Cu y Fe. Partículas de Zn y Pb también pueden provenir de múltiples fuentes: el tráfico de vehículos y las industrias.
Las diferencias entre los sitios son evidentes a partir de datos detallados (véanse los datos suplementarios). Algunos de los elementos de interés, tales como Ba, Cu, Sb y Zn, se han reportado como trazadores de las emisiones del tráfico derivado (Amereih et al. 2005, Thorpe y Harrison 2008) o actividades industriales. Según Weckwerth (2001) y Arditsoglou y Samara (2005), la relación de concentración de Cu/Sb es indicativo de fuentes derivadas de vehículos (Cu/Sb~5), actividades/industria cementera metalúrgicos (Cu/Sb>10) o rocas de la corteza típicos (Cu/Sb~125). La mayoría de los sitios contaminados tienen rangos más bajos (Cu/Sb sobre 6-11) que los sitios menos afectados.