En el presente trabajo se aplicó un método de medición experimental de partículas atmosféricas (M) usando el muestreador manual Tisch Hi Environmental Hi Vol, avalado por la NOM-035-SEMARNAT-1993, para validar concentraciones emitidas por el equipo automático BAM 1020 (A) con el que opera la estación de monitoreo atmosférico San Juanico en la ciudad de Celaya, Guanajuato, México. La justificación de la propuesta surgió del diagnóstico de los datos históricos reportados en la estación, con valores que reiteradamente rebasaron la NOM-025- SSA1-2014. Los hallazgos sugieren una correlación positiva alta entre los conjuntos de datos de mediciones de concentraciones y que de manera específica la estación obtiene registros que sobre miden el fenómeno ambiental en un 26 % aproximadamente.

Palabras clave: partículas atmosféricas, intercomparación de métodos automático y manual, estación de monitoreo atmosférico.

In the present work, an experimental measurement method of atmospheric particles (M) was applied using the manual sampler Tisch Hi Environmental Hi Vol, endorsed by NOM-035-SEMARNAT-1993 to validate concentrations emitted by the automatic equipment BAM 1020 (A). with which the San Juanico atmospheric monitoring station operates in the city of Celaya Gto., Mexico. The justification for the proposal arose from the diagnosis of the historical data reported at the station, with values that repeatedly exceeded NOM-025-SSA1-2014. The findings suggest a high positive correlation between the concentration measurement data sets and that, specifically, the station obtains records that overmeasure the environmental phenomenon by approximately 26 %.

Keywords: atmospheric particles, intercomparison of automatic and manual methods, atmospheric monitoring station.

En las últimas décadas ha cobrado relevancia la investigación sobre los contaminantes del aire, ya que su insalubridad ha detonado en uno de los más graves problemas de salud pública a escala mundial. Se estima que la contaminación atmosférica en la actualidad afecta a cerca de un 90 % de la población del planeta y es la causa de la muerte prematura de aproximadamente 7 millones de personas por año, motivo por el cual se ha denominado al aire contaminado como un asesino silencioso¹.

Las partículas atmosféricas de diámetro menor a 10 micras (PM₁₀), son parte de los contaminantes criterio y representan la sexta causa de mortalidad mundial². Estas partículas tienen efectos nocivos a la salud, ya que atacan severamente el sistema inmunológico y el sistema pulmonar, provocan hospitalizaciones por enfermedades respiratorias agudas, crónicas, cáncer e incluso la muerte³. Las personas más vulnerables a dichos efectos son las que viven en zonas urbanas industrializadas de elevada densidad poblacional⁴. Las principales afectaciones se dan en función del tiempo de exposición, composición química de las PM₁₀, las condiciones meteorológicas del sitio, así como las condiciones geografía de dichas zonas⁵.

En este contexto, la gran mayoría de los países disponen de programas de mejoramiento de calidad del aire similares al programa de Proaire en México, además de poseer distintas herramientas para conocer su calidad en tiempo real. De esta manera, las estaciones de monitoreo atmosférico, desde hace décadas, miden y evalúan la calidad de manera continua en términos de concentraciones de los contaminantes atmosféricos denominados criterio: ozono (O₃), dióxido de azufre (SO₂), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno (NO₂), las partículas en suspensión (PM₁₀, PM_2.5) y el plomo (Pb), en ciudades altamente contaminadas por las industrias y el transporte⁶ (SEMARNAT, SINAICA e INECC, 2018a).

La estandarización y la incertidumbre son elementos clave en los procesos de medición de contaminantes atmosféricos. Bajo este esquema, la Agencia Americana de Protección Ambiental (US-EPA) y la Unión Europea (UE), han propuesto metodologías de intercomparación entre mediciones realizadas con equipos automáticos y con equipos de control manual, basados en procedimientos gravimétricos con aplicación de modelos estadísticos y algunos softwares, que permiten adicionar variables relacionadas con la generación, permanencia o dispersión de partículas en el aire⁷.

Para ello utilizan diversas tecnologías, como equipos automáticos de atenuación beta, para los métodos equivalentes y, por otro lado, equipos muestreadores manuales y filtros de distintos materiales, que otorgan mayor precisión en las pruebas de gravimetría, que operan con métodos de referencia reconocidos en las normas oficiales particulares de cada país⁶.

Algunos estudios previos semejantes a este trabajo relacionados con la intercomparación de datos PM₁₀ fueron realizados por la SEMARNAT y el INNEC⁸, en varias ciudades industriales de México; Walden et al.⁹ en Kuopio, Finlandia; Barnaba y Morelli¹⁰ en La Toscana, Italia; Sharratt y Pi¹¹ en Columbia, Estados Unidos; Miri, Ghassoun y Ebrahimmejad¹² en Sabzevar, Irán; Ilieva, et al.¹³ en Bulgaria; Dėdelė y Miškinytė¹⁴ en Lituania; y Belis, et al.¹⁵ en Lens, Francia.

En todos los casos, las mediciones de PM₁₀ que provienen de equipos automáticos corresponden a métodos equivalentes o candidatos y las mediciones obtenidas experimentalmente se realizan con métodos de referencia que son reconocidos en la normatividad ambiental. El enfoque de medición de partículas in situ con equipo muestreador manual es un método preciso que otorga mayor certidumbre al valor de la concentración en el punto de muestreo¹⁶.

Analizar los datos de concentración de PM₁₀ obtenidos por el equipo automático en la estación San Juanico y compararlos con los datos experimentales obtenidos, utilizando la técnica normativa para garantizar su validez y confiabilidad. Esta información se publica para dar a conocer la calidad del aire a las personas que viven en esta zona de alta contaminación atmosférica.

La autoridad ambiental en el estado de Guanajuato, México, ha publicado reincidentemente valores de concentración de PM₁₀ que sobrepasan los máximos permisibles por la norma NOM-025- SSA1-2014¹⁷ (75 μg/m3 promedio diario y 40 μg/m³).

Los equipos automáticos que miden las partículas en la estación de monitoreo atmosférico San Juanico, en el municipio de Celaya, Gto., usan métodos equivalentes. Están diseñados con distintas tecnologías y algoritmos que relacionan algunas propiedades fisicoquímicas con las concentraciones de PM₁₀. Estos equipos tienen una gran ventaja por su rapidez de respuesta y de permanencia en el proceso de medición. Esta ventaja permite a las autoridades ambientales mantener informada a la población sobre la calidad del aire que respiran los 365 días del año, cumpliendo con la legislación ambiental⁸.

Sin embargo, los métodos equivalentes no son considerados métodos de referencia tanto en Estados Unidos, como en la UE y México. Por lo que, en los casos en que el equipo automático genere elevados registros de partículas, se deben validar con datos experimentales. Para ello la NOM-035-SEMARNAT-1993¹⁸ establece el procedimiento técnico-operativo mediante gravimetría, que permite asegurar la calidad de las mediciones que se deben realizar experimentalmente.

Se realizó el análisis de intercomparación cuantitativa de datos de las concentraciones de PM₁₀, obtenidas en la estación San Juanico en el año 2019. Las coordenadas del lugar en donde se encuentra la estación son: latitud 20°32'11"N y longitud 100°50'16"W¹⁹.

El protocolo que direcciona el análisis cuantitativo de la validez de los datos generados por equipos automáticos de la estación, parte de una campaña experimental de mediciones manuales y comprende las siguientes etapas descritas por la SEMARNAT y el INNEC⁸:

• Actualización de estudios internacionales de comparación.
• Análisis meteorológico (temporalidad y representatividad).
• Determinación de sitios de muestreo.
• Determinación de variables clave.
• Propuesta y definición del tipo de muestreo, calendario , y controles de calidad, así como el tamaño de la muestra.
• Determinación del manejo, limpieza y validación de las bases de datos de medición manual y automáticas.
• Determinación de la comparación matemática entre las metodologías de medición automática y manual.
• Análisis de resultados de la comparación matemática entre las metodologías de medición automática y manual.

Dicho protocolo ha sido validado y aplicado por la SEMARNAT en situaciones similares y cumple con preceptos y metodologías de instrumentos de validación de datos utilizados en la Unión Europea y en los Estados Unidos.

En el esquema que muestra la Figura 1 se muestran las etapas aplicadas, de acuerdo con la metodología de intercomparación de datos de PM₁₀.

Figura 1. Metodología para la intercomparación de datos de PM₁₀. Fuente: elaboración propia

Se partió de la elaboración de un diagnóstico de las mediciones de concentración de PM₁₀ (µg/m³) y de las condiciones meteorológicas (temperatura, humedad relativa, presión barométrica, velocidad y dirección del viento), en la estación de monitoreo atmosférico automático San Juanico de Celaya.

Para ello se usaron datos históricos de acceso libre del sitio oficial de la Secretaría de Medio Ambiente y Ordenamiento Territorial (SMAOT) por un período comprendido entre 2016-2019, para identificar la trazabilidad de las mediciones de material particulado y verificar la problemática planteada. La metodología para este trabajo se sintetiza en la Figura 1. Además, se definió el calendario del muestreo de PM₁₀ iniciado en marzo y terminado en septiembre de 2019.

Pese a que el análisis de datos es de 2019, el fenómeno de medición de elevadas concentraciones de PM₁₀ sigue siendo alto en la actualidad, de ahí la importancia de que se generen acciones por parte de las autoridades para disminuir la magnitud de este contaminante atmosférico. Al respecto, durante los últimos inviernos (cuando se emiten más partículas atmosféricas) en el año 2020, se registraron valores máximos de concentración de 499 mg/m³ y para los años 2021, 2022 y 2023 se alcanzaron concentraciones máximas verdaderamente preocupantes: de 462 mg/m³, 331 mg/m³ y 278 mg/m³ , respectivamente, estos datos son de acuerdo con los registros de la estación de estudio publicada en el sitio oficial de la Secretaría de Medio Ambiente y Ordenamiento Territorial de Guanajuato. Por lo tanto, se pretende atraer la atención a este grave problema de salud pública del fenómeno ambiental estudiado.

El instrumento empleado como referente indica construir una base de datos automáticos de PM₁₀ (µg/m³) por el método equivalente por un período definido. Los datos fueron medidos por el equipo monitor de atenuación beta modelo BAM-1020, que opera en la estación de monitoreo San Juanico. La información sobre concentraciones de partículas generadas es validada y publicada en el sitio oficial de la SMAOT. Ver la Figura 2.

Figura 2. a) Equipo automático BAM 1020, b) cinta impactada por la PM₁₀. Fuente: elaboración propia

En la campaña de mediciones se usó el Tisch Environmental Hi Vol (Figura 3). El procedimiento para realizar las mediciones está definido por la SEMARNAT¹⁸ en la NOM-035-SEMARNAT-1993, que establece los procesos de análisis, medición y calibración para hacer mediciones in situ de PM₁₀ con equipo muestreador manual.

Figura 3. Equipo manual Tisch Environmental Hi Vol.
En la parte superior derecha se muestra la instalación del filtro y en la parte inferior derecha el filtro impactado. Fuente: elaboración propia

Con la información obtenida se construyó una segunda base datos de concentraciones manuales (µg/m³) por el método de referencia. Fue importante realizar el muestreo en las mismas condiciones y sitio de donde provienen las muestras procesadas por el equipo automático. De igual manera, se alineó el cronograma de muestreo con el de registro de datos automáticos.

Se realizaron dos calibraciones del equipo (una al inicio y otra intermedia), se aplicaron técnicas especiales para la colocación y retiro de filtros, generando muestras impactadas con PM₁₀ cada seis días. La esencia de la calibración es la facilidad que tiene el equipo para controlar el flujo de aire en un rango de 1.02 a 1.24 m³/min, esto asegura la separación de partículas finas de las PM₁₀.

El proceso se realiza conforme a procedimiento del fabricante y atendiendo la norma NOM-035-SEMARNAT-1993¹⁸, donde se indica que el coeficiente de variación de la precisión es menor al 3.7 %. El error proveniente de una velocidad de flujo variable depende directamente de la magnitud de los posibles cambios instantáneos (condiciones ambientales: temperatura, humedad y velocidad del viento), la concentración de las partículas, fallas en el suministro eléctrico o en el dispositivo medidor de tiempo.

La incertidumbre de las mediciones en la gravimetría se enfoca en el acondicionamiento del muestreo y en el pesaje de las muestras (± 0.0001 g). En este último proceso se emplearon materiales de referencia , de acuerdo con la Norma ISO-17025²².

El flujo volumétrico del aire de la muestra se determinó con la Ecuación 1.

Donde:

Q = Flujo de aire promedio corregido a condiciones de referencia (m3 /min)
Qs = Fujo de aire promedio medido a condiciones ambientales (m3 /min)
Ps = Presión barométrica promedio durante el muestreo (kPa)
Ts = Temperatura ambiente promedio durante el muestreo (K)
P_N = Presión en condiciones normales (101,3 kPa)
T_N = Temperatura en condiciones normales (298K)

Luego se determinó el volumen de aire muestreado en un día para cada prueba con las condiciones de muestreo en sitio y se corrigió a condiciones normales de temperatura y presión con la Ecuación 2.

Donde V es el volumen de aire muestreado (m3) corregido a TPN y t es el tiempo de toma de la muestra (min). Finalmente, con la información generada de la gravimetría de los filtros, se calcularon las concentraciones manuales por el método de referencia con la Ecuación 3.

Donde M es la concentración de PM₁₀ por el método de referencia (µg/m³), wf es el peso final del filtro impactado con PM₁₀ (g) y wi es el peso inicial del filtro limpio (g).

Se aplicó el modelo lineal descrito por la SEMARNAT y el INECC⁸ para intercomparar los fenómenos estudiados a través de las variables de concentración de PM₁₀ automáticos (A) y manuales (M) con la Ecuación 4.

Cuando m = 1 y b = 0, los valores de las concentraciones de partículas son iguales y en la medida que se alejan de dichos valores, también se aleja la correspondencia entre ambos tipos de mediciones.

De acuerdo con el instrumento aplicado, a la ecuación lineal se realizan las correcciones para b* = 0. La Ecuación (5) representa la recta corregida a partir de los datos M y A.

Con la Ecuación 6 se obtuvo la pendiente corregida aplicando el método de mínimos cuadrados.

Se analizó el comportamiento estadístico de los conjuntos de datos M y A, para identificar si se trataba de datos paramétricos o no paramétricos, haciendo las pruebas de normalidad de ambos conjuntos, con las siguientes consideraciones²¹.

• Para un número de datos menor a 50, aplica cálculo de la significancia (p) de Shapiro-Wilk.
• Para un número de datos mayor a 50, aplica cálculo de la significancia (p) de Kolmogórov-Smirnov.

Además, se tomó en cuenta que:

• Si p > 0.05, los datos tienen comportamiento normal.
• Si p < 0.05, los datos tienen comportamiento no normal.

Finalmente, se estimó el tipo de coeficiente de linealidad:

• Si el comportamiento de cada grupo de datos es normal (datos paramétricos) se aplica la correlación con coeficiente de Pearson.
• Si el comportamiento es no normal (datos no paramétricos) corresponde usar la correlación del coeficiente de Rho de Spearman.

En ambos casos la correlación entre los conjuntos de datos resulta ser significativa para valores de coeficientes de linealidad mayores que 0.8⁸.

Diagnóstico de las concentraciones históricas de PM₁₀

A continuación, se presentan los análisis de los promedios diarios obtenidos de las concentraciones de la partícula contaminante PM₁₀ para el periodo comprendido de los años 2016, 2017 y 2018. Se comenzará este análisis con las concentraciones de PM₁₀ obtenidas durante el año 2016, las cuales se presentan en la Figura 4.

De la Figura 4 se puede apreciar que a principios y finales de año 2016, temporada de invierno, es cuando se rebasan con mayor frecuencia los valores de la NOM-025- SSA1-2014¹⁷. Se resalta que este fenómeno es mucho más marcado en el año 2017 (Figura 5), es decir, se presenta un aumento de las mediciones que rebasan el valor de la norma, el cual es de 75 μg/m³.

Figura 4. Concentraciones PM₁₀ en el equipo automático durante el año 2016. Fuente: elaboración propia

Figura 5. Concentraciones PM₁₀ en el equipo automático durante el año 2017. Fuente: elaboración propia

Con relación al comportamiento de las PM₁₀ en 2018, se observa que durante el invierno también se sobrepasan los límites máximos permitidos por la norma, semejante a las concentraciones del contaminante observadas durante el año 2017 (Figura 6).

Figura 6. Concentraciones PM₁₀ en el equipo automático durante el año 2018. Fuente: elaboración propia

Diagnóstico de las condiciones ambientales históricas

En la Tabla 1 se indican los estadísticos de la temperatura ambiente y la presión barométrica para el período 2016-2018. Los valores se caracterizan por tener mínimas variaciones de un año a otro. Lo que indica que tienen una influencia semejante con la concentración de partículas atmosféricas en el aire ambiente del sitio de estudio.

Tabla 1. Presión y temperatura promedio anual en sitio. Fuente: elaboración propia

	T(°C)			P(mmHg)
	2016	2017	2018	2016	2017	2018
Promedio	20.4	20.9	20.5	619.5	618.8	619.2
Mediana	20.8	20.7	20.9	619.8	618.8	619.2
Máximo	27.8	27.9	28.5	623.3	623.3	622.8
Mínimo	8.0	11.9	10.0	570.8	615.0	616.1
Desviación estándar	3.0	2.8	3.1	2.9	1.4	1.3
Varianza	8.7	7.9	9.4	8.7	2.0	1.6
Rango	19.8	15.9	18.6	52.5	8.3	6.8

Por su parte, en la Tabla 2 se observa el mismo fenómeno de baja variabilidad en los valores promedio anuales con relación a la humedad relativa y la velocidad y dirección del viento.

Tabla 2. Humedad relativa y velocidad y dirección del viento en sitio. Fuente: elaboración propia

	HR				WS (m/s)				WD (°)
	2016	2017	2018	2016		2017	2018	2016		2017	2018
Promedio	55.8	54.5	50.2	2.4		2.4	2.2	125		124	127
Mediana	57.8	51.6	49.9	2.3		2.3	2.0	115		120	123
Máximo	92.7	94.5	67.2	4.7		4.8	5.5	264		270	274
Mínimo	28.7	32.5	34.3	0.9		0.9	0.6	32		15	2.5
Desviación estándar	15.1	14.7	8.0	0.7		0.6	0.8	61		59	59.7
Varianza	227.5	215.7	64.4	0.5		0.5	0.6	3727		3505	3566
Rango	64.0	61.9	32.9	3.8		3.9	4.9	231		255	271

Parte experimental: mediciones con el equipo Tisch Environmental Hi Vol

En la Figura 7 se muestran los resultados de la gravimetría (peso de PM₁₀) medidos en los días del cronograma de trabajo experimental, los cuales representan la parte central del estudio.

Figura 7. Resultados de la gravimetría (peso de PM₁₀). Fuente: elaboración propia

Posterior a los resultados de la gravimetría se presentan las concentraciones de los datos obtenidos experimentalmente (M). Se muestran también los resultados de las concentraciones del equipo automático (A).

Tabla 3. Bases de datos de concentraciones de PM₁₀ (automática y manual (μg/m3). Fuente: elaboración propia

m	A	M	m	A	M	m	A	M
1	79.3	86.6	11	140.6	58.4	21	33.4	42.8
2	93.3	108.2	12	61.6	46.9	22	36.3	29.7
3	47.1	45.1	13	81.3	76.6	23	52.5	29.9
4	92.5	55.2	14	61.4	50.8	24	45.8	44.2
5	81.2	55.3	15	63.7	53.2	25	24.6	30
6	98.3	72.2	16	70.2	55.4	26	75.1	50.5
7	131.9	76.8	17	56.2	34.4	27	34.3	31.1
8	108.1	66.9	18	28.5	36.5	28	53.6	41
9	133	91.4	19	53.8	38.1	29	48.8	55.4
10	139.9	105.1	20	41.6	33.8	30	27.7	32.2

De manera general se observa que el conjunto de datos (A) presenta registros mayores a los respectivos valores de concentraciones que se obtuvieron en el trabajo de campo (M) (Tabla 3).

Luego de estructurar las bases de datos M y A, se calcularon las desviaciones estándar por encima y por debajo de estos valores para determinar si los conjuntos de datos son estadísticamente comparables (Tablas 4 y 5).

Tabla 4. Desviaciones estándar de los datos automáticos (A). Fuente: elaboración propia.

m	A	σ+	σ-	M	A	σ+	σ-	m	A	σ+	σ-
1	79.3	113.7	44.9	11	66.9	175.0	106.2	21	42.8	67.8	-1.0
2	93.3	127.7	58.9	12	91.4	96.0	27.2	22	29.7	70.7	1.9
3	47.1	81.5	12.7	13	105.1	115.7	46.9	23	29.9	86.9	18.1
4	92.5	126.9	58.1	14	58.4	95.8	27.0	24	44.2	80.2	11.4
5	81.2	115.6	46.8	15	46.9	98.1	29.3	25	30	59.0	-9.8
6	98.3	132.7	63.9	16	76.6	104.6	35.8	26	50.5	109.5	40.7
7	131.9	166.3	97.5	17	50.8	90.6	21.8	27	31.1	68.7	-0.1
8	108.1	142.5	73.7	18	53.2	62.9	-5.9	28	41	88.0	19.2
9	133	167.4	98.6	19	55.4	88.2	19.4	29	55.4	83.2	14.4
10	139.9	174.3	105.5	20	34.4	76.0	7.2	30	32.2	62.1	-6.7

Tabla 5. Desviaciones estándar de los datos manuales (M). Fuente: elaboración propia.

m	M	σ+	σ-	M	M	σ+	σ-	m	M	σ+	σ-
1	86.6	121.0	52.2	11	58.4	92.8	24.0	21	42.8	77.2	8.4
2	108.2	142.6	73.8	12	46.9	81.3	12.5	22	29.7	64.1	-4.7
3	45.1	79.5	10.7	13	76.6	111.0	42.2	23	29.9	64.3	-4.5
4	55.2	89.6	20.8	14	50.8	85.2	16.4	24	44.2	78.6	9.8
5	55.3	89.7	20.9	15	53.2	87.6	18.8	25	30	64.4	-4.4
6	72.2	106.6	37.8	16	55.4	89.8	21.0	26	50.5	84.9	16.1
7	76.8	111.2	42.4	17	34.4	68.8	0.0	27	31.1	65.5	-3.3
8	66.9	101.3	32.5	18	36.5	70.9	2.1	28	41	75.4	6.6
9	91.4	125.8	57.0	19	38.1	72.5	3.7	29	55.4	89.8	21.0
10	105.1	139.5	70.7	20	33.8	68.2	-0.6	30	32.2	66.6	-2.2

La Figura 8 muestra la desviación estándar por encima y por debajo de los valores de las concentraciones de partículas. Se observa que solo dos de los 30 conjuntos (muestras 7 y 11) de los datos M y A no se superponen. Esto significa que estadísticamente se puede aplicar el método de intercomparación.

Figura 8. Comparativa estadística de datos M y A. Fuente: elaboración propia

Por su parte, la Figura 9 representa la regresión lineal de los conjuntos de datos obtenidos tanto de forma manual como de manera automática. Nótese que la pendiente y la ordenada al origen tienen valores cercanos a los ideales: 1 y 0, respectivamente, lo que indica la cercanía entre los dos tipos de mediciones de PM₁₀.

Figura 9. Regresión lineal entre datos M y A. Fuente: elaboración propia

La ecuación de la recta: y = 1.2344x + 2.6328 indica la presencia de un sesgo de 0.3372 μg/m³ (ordenada al origen) para una pendiente de 1.2344. De acuerdo con el instrumento de investigación aplicado, el ajuste ideal se daría siempre y cuando: m =1 y b = 0.

Figura 10. Ajuste de la regresión lineal entre datos M y A. Fuente: elaboración propia

Haciendo el ajuste lineal para b = 0, representado por: y = 1.26x sugerido en el protocolo de referencia de la SEMARNAT e INECC⁸, en la Figura 10 se muestra que los valores presentan una sobremedición del equipo automático BAM 1020 aproximada a 26 % con relación a los datos empíricos.

Siguiendo con el análisis del comportamiento de las bases de datos, se encontró que la media del conjunto M fue 55.02 y la desviación estándar fue 21.67. Mientras que para el conjunto de datos A, la media fue 69.86 y la desviación estándar fue 34.36. Por lo que se tiene un comportamiento no normal en ambos conjuntos de datos.

Esto es coincidente con los valores estimados para la significancia, ya que el p valor es menor que 0.05 (comportamiento no normal). En este caso, se seleccionó considerar el coeficiente de Shapiro-Wilka porque la cantidad de datos era menor que 50 (Tabla 6).

Tabla 6. Pruebas de normalidad de M y A. Fuente: elaboración propia

Base de datos	Kolmogórov-Smirnov			Shapiro-Wilk
	Estadístico	gl	Significancia	Estadístico	gl	Significancia
A	0.1378	30	0.151	0.9152	30	0.020
M	0.1934	30	0.006	0.8960	30	0.006

Con este esquema de comportamiento estadístico no normal (datos no paramétricos) en ambos tipos de mediciones de PM₁₀, se aplicó el coeficiente de correlación Rho de Spearman (Tabla 7).

Tabla 7. Coeficientes de Spearman para las bases de datos M y A. Fuente: elaboración propia

			A	M
Rho de Spearman	A	Coeficiente de correlación	1	0.8780
		Significancia (bilateral)		0
		N	30	30
	M	Coeficiente de correlación	0.8780	1
		Significancia (bilateral)	0
		N	30	30

Los resultados del cálculo de la Rho Spearman en ambos casos muestran un valor mayor de 0.8. Esto se traduce en una correlación positiva alta entre los conjuntos de datos de mediciones de concentraciones de PM₁₀ por los métodos M y A⁸.

En la actualidad, en muchos países del mundo los métodos equivalentes con los que operan los equipos automáticos que miden las partículas de material contaminante presentes en el aire, trabajan con distintas tecnologías y algoritmos que permiten relacionar algunas propiedades fisicoquímicas. Desafortunadamente este tipo de mediciones para obtener las concentraciones de PM₁₀ no son considerados métodos de referencia. Por esa razón y partiendo de dicha premisa se aplicó la metodología definida por la SEMARNAT y el INNEC⁸.

La campaña de mediciones para determinar las concentraciones de PM₁₀ que permitieron validar las altas concentraciones de este contaminante medido por la estación San Juanico es un método de referencia establecido en la NOM-035-SEMARNAT-1993¹⁸. Los métodos de referencia enfocados en mediciones in situ dan certidumbre a los valores que generan, porque se basan en procedimientos gravimétricos, situación coincidente con Xiong et al.¹⁶.

Coincidimos con Walden et al.⁹, Ilieva et al.¹³ y Pateraki et al.⁵ en que existe una estrecha correlación entre los métodos equivalentes o automáticos y los de referencia o manuales. Lo anterior pese a que se usan distintas tecnologías. También coincidimos en la necesidad de establecer en cada caso factores de corrección entre ambos métodos como hicimos en este estudio.

Las concentraciones de PM₁₀ máximas establecidas por la normativa mexicana (75 μg/m³) se sobrepasan de manera frecuente en países como Estados Unidos, Canadá, Europa y en Asia Sudoriental y con mayor intensidad en Latinoamérica y el Caribe. Por ello cobra relevancia que las autoridades realicen mejoras en sus estrategias de gestión de la calidad del aire.

La literatura reporta poca información sobre la validez de las mediciones de partículas atmosféricas obtenidas en las estaciones de monitoreo del equipo automático. Si bien es cierto que estos equipos realizan estimaciones en tiempo real, mediante métodos equivalentes, para simular algorítmicamente las concentraciones de partículas PM₁₀, con base en propiedades fisicoquímicas del aire muestreado, el método de operación del equipo no es reconocido por la normatividad vigente en México y en otros países como Estados Unidos, Canadá y la UE.

Por este motivo se propuso este estudio para mediciones de PM₁₀ por método de referencia basado en procedimientos gravimétricos. Con base en lo anterior se concluye que la estación San Juanico realiza mediciones por encima de los respectivos valores con relación al método de referencia (basado en la normativa) empleado en este estudio.

Por ello resulta importante establecer factores de corrección que permitan operar a las estaciones de monitoreo y aprovechar la rapidez con la que generan información, pero complementando el proceso de validación de sus registros a partir de factores de corrección propios, con base en las tecnologías empleadas en ambos métodos de medición.

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