Mapas de dispersión de gases y de partículas: un insumo que permite alertar a la población en caso de actividad de los volcanes Poás, Turrialba y Rincón de la Vieja

En Costa Rica, la actividad volcánica se distribuye en 3 conos principales: Poás, Turrialba y Rincón de la Vieja. Los volcanes Poás y Turrialba, los cuales están situados en Alajuela y Cartago, respectivamente, manifiestan su actividad a través de la emisión continua de gases y ceniza desde hace algunos años. Por su parte, el Rincón de la vieja en el 2018 manifestó una actividad significativa a través de algunas erupciones y lahares notables (CNE, 2019; SINAC, 2019). Las emisiones gaseosas de los volcanes suelen tener una liberación de varias sustancias que pueden generar una afectación a la población (en función del tipo de sustancia, la concentración y el tiempo de exposición), donde se tienen: vapor de agua (H2O(g), 30 % a 90 %), dióxido de azufre (SO2(g), 5 % a 50 %), dióxido de carbono (CO2(g), 5 % a 40 %), sulfuro de hidrógeno (H2S(g), ˂ 2 %), hidrógeno (H2(g), ˂ 2 %), monóxido de carbono (CO(g), ˂ 2 %) y bajas concentraciones de otros gases como radón (Rn) y helio (He) (Baxter y Horwell, 2015). Además, se ha observado la emisión de especies fuertemente ácidas como el fluoruro de hidrógeno (HF(g)) y el cloruro de hidrógeno (HCl(g)), el ácido nítrico (HNO2(ac)) y el ácido sulfúrico (HSO4(ac)) (Williams-Jones y Rymer, 2015). El volcán Turrialba inició su actividad en el 2010, con emanaciones de gases y ceniza aisladas. Para el 2015, se dio una serie de fuertes emanaciones por parte del nuevo cráter formado en la cima del volcán. El 18 de mayo del 2015 se dio una erupción fuerte, en donde se formó una columna de más de 3 km de gases y ceniza, la cual se dispersó hacia el Valle Central, generando problemas de salud, de visibilidad y tránsito aéreo. En la Fig. 1 se muestra la reducción en la visibilidad presentada el 18 de mayo del 2015 en el aeropuerto Internacional Juan Santamaría (a 49 km del cráter del volcán Turrialba), en donde se dio el cierre repentino debido a la cantidad de ceniza que había suspendida en el aire y precipitada en la pista de aterrizaje. En consecuencia, se dio la movilización de aviones a otro aeropuerto del país. Dicha situación generó un movimiento de instituciones en pro de la salud y de la continuidad de los servicios en el país. Además, se realizó el desalojo de comunidades en Cartago y Heredia, debido a la caída de ceniza y a las complicaciones respiratorias que se presentaron

Estudo preliminar sobre os efeitos na saúde dos trabalhadores e sua relação com a exposição a emissões gasosas vulcânicas. Um estudo de caso de dois vulcões ativos na Costa Rica

[Objective] The objective of this research was to carry out a preliminary diagnosis of the relationship between volcanic gaseous emissions and health effects present among workers of the National System of Conservation Areas (SINAC) of the Poás and Turrialba volcanoes of Costa Rica. [Methodology] Ambient air quality was measured by the presence of gaseous emissions (SO2(g), H2S(g), HCl(g), HNO3(ac) and HF(g)), with sampling carried out in 7 strategic points during 7 months. Analyses were performed using different analytical techniques (ion chromatography, spectrophotometry, portable meters). At the same time, interviews were conducted with a sample consisting of 16 park rangers from the study sites, and their medical records were analyzed to detect a preliminary relationship between exposure to gaseous emissions and reported pathologies. [Results] The principal results (pollutants above the detection limit) reported for the two national parks indicated that the highest value in this study was that of SO2 (average of 3 h) in the Poás Volcano (1.90 ± 0.11) mg/m3. The highest concentration of SO2 in Turrialba was (0.40 ± 0.04) mg/m3 during the same period. During the evaluation of park rangers’ health, it was found that the most frequently reported pathologies that impact health in the study population were irritation of the mucous membranes-eyes (n = 9), headaches (n = 8), and fatigue (n = 8). [Conclusion] The results obtained for the gaseous emissions and their possible relationship with pathologies and medical records indicated by park rangers provide a baseline for future research on the subject. A greater number of measurements over longer periods of time is recommended. At the same time, it is necessary to use surveys and carry out medical controls that include tests on specimens such as blood, urine, hair, and saliva, as well as the use of biological and chemical indicators that allow a pathology to be more directly related to a specific chemical contaminant.[Objetivo] El objetivo del presente trabajo de investigación fue generar un diagnóstico preliminar entre las emisiones gaseosas volcánicas y los efectos en la salud presentes en los los funcionarios del Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) de los volcanes Poás y Turrialba de Costa Rica. [Metodología] Se evaluó la calidad del aire ambiental por presencia de emisiones gaseosas (SO2(g), H2S(g), HCl(g), HNO3(ac) y HF(g)), para lo cual se realizaron muestreos en 7 puntos estratégicos durante 7 meses. Los análisis se realizaron mediante diferentes técnicas analíticas (cromatografía de iones, espectrofotometría, medidores portátiles). Paralelamente, se realizaron entrevistas a una muestra compuesta por 16 funcionarios de los sitios de estudios y se analizaron sus expedientes médicos, con el fin de generar una relación preliminar entre la exposición a las emisiones gaseosas y las patologías reportadas. [Resultados] Los principales resultados (contaminantes por encima del límite de detección) reportados para los dos parques nacionales indican que el valor más elevado del presente estudio corresponde al SO2 (media de 3 h) y proviene del volcán Poás (1,90 ± 0,11) mg/m3. Por su parte, la mayor concentración de SO2 en Turrialba corresponde a (0,40 ± 0,04) mg/m3 durante el mismo periodo. Con respecto al proceso de evaluación de salud de los trabajadores, las patologías más frecuentemente reportadas y que impactan la salud de la población de estudio corresponden a irritación de mucosas-ojos (n = 9), dolores de cabeza (n = 8) y fatiga (n = 8).[Conclusión] Los resultados obtenidos producto de las emisiones gaseosas reportadas y su relación con las patologías indicadas por parte de los trabajadores y de los expedientes médicos son una  línea base para futuros estudios de investigación en el tema. Se recomienda una mayor cantidad de mediciones en periodos de tiempos más extensos. Paralelamente, es necesario el uso de encuestas y la realización de controles médicos que incluyan exámenes en especímenes como sangre, orina, cabello, saliva, así como el uso de indicadores biológicos y químicos que permitan relacionar de forma más directa una patología con determinado contaminante químico.[Objective] The objective of this research was to carry out a preliminary diagnosis of the relationship between volcanic gaseous emissions and health effects present among workers of the National System of Conservation Areas (SINAC) of the Poás and Turrialba volcanoes of Costa Rica. [Methodology] Ambient air quality was measured by the presence of gaseous emissions (SO2(g), H2S(g), HCl(g), HNO3(ac) and HF(g)), with sampling carried out in 7 strategic points during 7 months. Analyses were performed using different analytical techniques (ion chromatography, spectrophotometry, portable meters). At the same time, interviews were conducted with a sample consisting of 16 park rangers from the study sites, and their medical records were analyzed to detect a preliminary relationship between exposure to gaseous emissions and reported pathologies. [Results] The principal results (pollutants above the detection limit) reported for the two national parks indicated that the highest value in this study was that of SO2 (average of 3 h) in the Poás Volcano (1.90 ± 0.11) mg/m3. The highest concentration of SO2 in Turrialba was (0.40 ± 0.04) mg/m3 during the same period. During the evaluation of park rangers’ health, it was found that the most frequently reported pathologies that impact health in the study population were irritation of the mucous membranes-eyes (n = 9), headaches (n = 8), and fatigue (n = 8). [Conclusion] The results obtained for the gaseous emissions and their possible relationship with pathologies and medical records indicated by park rangers provide a baseline for future research on the subject. A greater number of measurements over longer periods of time is recommended. At the same time, it is necessary to use surveys and carry out medical controls that include tests on specimens such as blood, urine, hair, and saliva, as well as the use of biological and chemical indicators that allow a pathology to be more directly related to a specific chemical contaminant

Validación de un método de detección mediante cromatografía líquida (HPLC-DAD) para la determinación de aloína en productos alimenticios elaborados a partir de sábila (Aloe vera)

Aloin is an anthraquinone found in a wide variety of food products made from aloe, which can cause laxative effects and prolonged ingestion increases the risk of gastrointestinal cancer. In this study, parameters for aloin analysis and extraction methodology were validated using High Performance Liquid Chromatography with Diode-Array Detection (HPLC-DAD). Aloin concentration was determined in 14 commercial products consumed in Costa Rica. The quality values evaluated were linearity (R = from 0.9995 to 0.999995), reproducibility (recovery percentage = from 96.7% to 99.9%), intra-day precision (coefficient of variation = from 0.24% to 1.47%), inter-day precision (coefficient of variation = from 1.65% to 2.68%), limit of detection (from 0.063 mg/L to 0.228 mg/L), limit of quantification (from 0.126 mg/L to 0.452 mg/L) and selectivity (≤ 0.063 mg/L). The majority of the evaluated food products showed a concentration below the maximum value allowed (10 mg/L), with values between 0.2 ± 0.1 mg/L and 4.8 ± 0.1 mg/L of aloin, with an average standard deviation of 0.41 mg/L. Liquid samples presented higher values than the rest of the matrices. Two of the samples (RU/BT1/39A and RU/BT1/45B) were reported with concentrations higher than the maximum aloin value allowed (14.2 ± 0.1 mg/L and 19.0 ± 0.1 mg/L). The consumption of these products could have a long-term harmful effect on health, since they exceed the limit mentioned above.La aloína es una antraquinona presente en una amplia variedad de productos alimenticios que se elaboran a base de sábila, la cual puede provocar efectos laxantes y su ingestión prolongada incrementa el riesgo de cáncer gastrointestinal. En este estudio, se validaron parámetros de una metodología de extracción y análisis de la aloína, por medio de cromatografía líquida con detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD). Se determinó la concentración de la aloína en 14 productos comerciales, consumidos en Costa Rica. Los valores de calidad evaluados fueron la linealidad (R = de 0,9995 a 0,99995), la reproducibilidad (porcentaje de recuperación = de 96,7 % a 99,9 %), la precisión intradía (coeficiente de variación = de 0,24 % a 1,47 %), la precisión interdía (coeficiente de variación = de 1,65 % a 2,68 %), el límite de detección (de 0,063 mg/L a 0,228 mg/L), el límite de cuantificación (de 0,126 mg/L a 0,452 mg/L) y la selectividad (≤ 0,063 mg/L). La mayoría de los productos alimenticios evaluados mostró una concentración por debajo del valor máximo permitido (10 mg/L); se encontraron valores entre los 0,2 ± 0,1 mg/L y 4,8 ± 0,1 mg/L de aloína, con una desviación estándar promedio de 0,41 mg/L. Las muestras líquidas presentaron valores más altos que el resto de las matrices. 2 de las muestras (RU/BT1/39A y RU/BT1/45B) fueron reportadas con concentraciones mayores al valor máximo permitido (14,2 ± 0,1 mg/L y 19,0 ± 0,1 mg/L) de aloína. El consumo de estos productos podría llegar a tener un efecto perjudicial, a largo plazo, en la salud, ya que sobrepasan el límite mencionado anteriormente.&nbsp

Evaluación del perfil de la concentración de ozono por medio de ozonosondas en la troposfera de Costa Rica en el marco del proyecto Shadoz

Sibaja Brenes, J. P. (2007). Evaluación del perfil de la concentración de ozono por medio de ozonosondas en la troposfera de Costa Rica en el marco del proyecto Shadoz. [Tesis de Licenciatura]. Universidad Nacional, Costa Rica.Se evaluó el perfil vertical de la concentración de ozono en el Valle Central, utilizando globos meteorológicos equipados con ozonosondas. El sensor de ozono utilizado fue de tipo Celda de Concentración Electroquímica (CCE), en donde se da la reacción del ozono con el ion yoduro, produciendo una corriente eléctrica que es directamente proporcional a la cantidad de ozono. Adicionalmente, se utilizaron radiosondas para medir la presión, la temperatura, el punto de la temperatura de rocío, la velocidad y la dirección del viento; y ocasionalmente, un Higrómetro Criogénico del Punto de Rocío para medir la concentración de vapor de agua. Los lanzamientos se realizaron inicialmente alrededor de las 12:00 h (18:00 UTC) desde el Antiguo Radar en el Aeropuerto Juan Santamaría, a una altura de 923 m.s.n.m., y posteriormente, desde la zona verde de la Sección de Energía Solar del Departamento de Física de la Universidad Nacional en Heredia a una altura de 1170 m.s.n.m. Se hicieron lanzamientos al menos una vez al mes desde julio del 2005 a julio del 2006 para un total de 87 muestreos. Desde el Aeropuerto se realizaron 25 muestreos y 62 desde la Universidad Nacional; esto como parte de las misiones Ticosonde-Aura/TCSP 2005, Ticosonde CR-AVE 20086, Ticosonde Veranillo 2006 y SHADOZ a cargo de la Administración Espacial y Aeronáutica de los Estados Unidos, NASA en coordinación con el Laboratorio de Química de la Atmósfera, LAQAT-UNA. La variación mensual mostró que en superficie hubo valores entre 40 y 80 % de humedad relativa. Además, se observó que febrero tuvo la menor humedad en la atmósfera, con valores entre 40 y 80 % entre la superficie y los 6 km.The vertical profile of ozone concentration in the Central Valley was evaluated using weather balloons equipped with ozonesondes. The ozone sensor used was of the Electrochemical Concentration Cell (ECC) type, where the reaction of ozone with the iodide ion occurs, producing an electric current that is directly proportional to the amount of ozone. Additionally, radiosondes were used to measure pressure, temperature, dew point temperature, wind speed and direction; and occasionally, a Cryogenic Dew Point Hygrometer to measure water vapor concentration. The launches were initially made around 12:00 noon (18:00 UTC) from the Old Radar at the Juan Santamaría Airport, at a height of 923 meters above sea level, and later, from the green area of ​​the Solar Energy Section of the Department of Physics of the National University in Heredia at a height of 1170 m.a.s.l. Releases were made at least once a month from July 2005 to July 2006 for a total of 87 samples. From the Airport, 25 samples were taken and 62 from the National University; this as part of the Ticosonde-Aura/TCSP 2005, Ticosonde CR-AVE 20086, Ticosonde Veranillo 2006 and SHADOZ missions in charge of the United States Aeronautics and Space Administration, NASA in coordination with the Laboratory of Atmospheric Chemistry, LAQAT -A. The monthly variation showed that on the surface there were values ​​between 40 and 80% relative humidity. In addition, it was observed that February had the lowest humidity in the atmosphere, with values ​​between 40 and 80% between the surface and 6 km.Universidad Nacional, Costa RicaEscuela de Químic

Perfil nacional de uso de mercurio en Costa Rica a la luz de la entrada en vigencia del Convenio de Minamata

Mercury is a metal whose inadequate management can put health and the environment at risk; but in Costa Rica there is no a complete policy that allows the country to establish the controls for its management. Therefore, in 2014, a profile of mercury use was elaborated in Costa Rica in order to identify existing anthropogenic sources, when evaluating the existing capabilities in the country for the management of such metal, in accordance with the implementation of the Minamata Agreement. For its development, extensive bibliographical research and field visits were conducted to all economic activities related to mercury management. According to the analysis, the artisanal mining is considered the riskiest sector since the miners are in constant contact with the metal and manipulate it inadequately. Health facilities, hospitals and dental clinics have limitations due to the lack of legislation and, therefore, weaknesses—such as the lack of training of staff in relation to the risks of mercury and the storage of their wastes in inappropriate places—are identified. On the other hand, cosmetics, biocides, pesticides, and paints are duly regulated with respect to best practices and standards at the international level. Likewise, a vacuum was identified at all stages, including the management of mercury waste at the national level. It is recommended that national plans and strategies be implemented to address the major challenges of mercury management, such as the lack of storage and disposal options.El mercurio es un metal cuya inadecuada gestión puede poner en riesgo la salud y el medio ambiente, y debido a que en el país no existe una herramienta que le permita establecer los controles para su gestión, se elaboró un perfil de uso de mercurio en Costa Rica para el año 2014, con el fin de identificar las fuentes antropogénicas existentes, al evaluar las capacidades existentes en el país para la gestión de dicho metal, a raíz de la implementación del Convenio de Minamata. Para su desarrollo se realizó una amplia investigación bibliográfica y visitas de campo dirigidas a todas las actividades económicas relacionadas con la gestión del mercurio. De acuerdo con el análisis realizado, la minería artesanal se considera el sector más riesgoso, ya que los grupos mineros se encuentran en constante contacto con el metal y lo manipulan inadecuadamente; los centros de salud, hospitales y clínicas odontológicas están limitados por la falta de legislación y, por ello, se identifican debilidades como la falta de capacitación del personal respecto a los riesgos del mercurio y el almacenamiento de sus residuos en sitios inadecuados. Por otro lado, los cosméticos, biocidas, plaguicidas, y pinturas se encuentran debidamente regulados con respecto a las mejores prácticas y estándares a nivel internacional. Asimismo, se identificó un vacío en todas las etapas que incluye la gestión de residuos de mercurio a nivel nacional. Se recomienda la implementación de planes y estrategias nacionales para combatir los mayores desafíos de la gestión del mercurio como lo son la falta de opciones de almacenamiento y la disposición final.

Perfil nacional de uso de mercurio en Costa Rica a la luz de la entrada en vigencia del Convenio de Minamata

Mercury is a metal whose inadequate management can put health and the environment at risk; but in Costa Rica there is no a complete policy that allows the country to establish the controls for its management. Therefore, in 2014, a profile of mercury use was elaborated in Costa Rica in order to identify existing anthropogenic sources, when evaluating the existing capabilities in the country for the management of such metal, in accordance with the implementation of the Minamata Agreement. For its development, extensive bibliographical research and field visits were conducted to all economic activities related to mercury management. According to the analysis, the artisanal mining is considered the riskiest sector since the miners are in constant contact with the metal and manipulate it inadequately. Health facilities, hospitals and dental clinics have limitations due to the lack of legislation and, therefore, weaknesses—such as the lack of training of staff in relation to the risks of mercury and the storage of their wastes in inappropriate places—are identified. On the other hand, cosmetics, biocides, pesticides, and paints are duly regulated with respect to best practices and standards at the international level. Likewise, a vacuum was identified at all stages, including the management of mercury waste at the national level. It is recommended that national plans and strategies be implemented to address the major challenges of mercury management, such as the lack of storage and disposal options.El mercurio es un metal cuya inadecuada gestión puede poner en riesgo la salud y el medio ambiente, y debido a que en el país no existe una herramienta que le permita establecer los controles para su gestión, se elaboró un perfil de uso de mercurio en Costa Rica para el año 2014, con el fin de identificar las fuentes antropogénicas existentes, al evaluar las capacidades existentes en el país para la gestión de dicho metal, a raíz de la implementación del Convenio de Minamata. Para su desarrollo se realizó una amplia investigación bibliográfica y visitas de campo dirigidas a todas las actividades económicas relacionadas con la gestión del mercurio. De acuerdo con el análisis realizado, la minería artesanal se considera el sector más riesgoso, ya que los grupos mineros se encuentran en constante contacto con el metal y lo manipulan inadecuadamente; los centros de salud, hospitales y clínicas odontológicas están limitados por la falta de legislación y, por ello, se identifican debilidades como la falta de capacitación del personal respecto a los riesgos del mercurio y el almacenamiento de sus residuos en sitios inadecuados. Por otro lado, los cosméticos, biocidas, plaguicidas, y pinturas se encuentran debidamente regulados con respecto a las mejores prácticas y estándares a nivel internacional. Asimismo, se identificó un vacío en todas las etapas que incluye la gestión de residuos de mercurio a nivel nacional. Se recomienda la implementación de planes y estrategias nacionales para combatir los mayores desafíos de la gestión del mercurio como lo son la falta de opciones de almacenamiento y la disposición final.

Monitoreo de la concentración de SO2 en el aire y características físicoquímicas del agua de lluvia en el Volcán Irazú

Sulfur dioxide and other chemical pollutants can reach nature and the environment through volcanic activity. Due to this, in Costa Rica, the areas near the volcanoes are affected with these pollutants. Therefore, a monitoring of the concentration of sulfur dioxide in air was carried out, and the determination of the pH and concentration of fluoride, chloride, bromide, phosphate and sulfate in rainwater at the Irazú Volcano, in 2019. Initially, Analytical performance parameters were evaluated: linearity, repeatability, intermediate precision, limit of detection and quantification in the method used. Special wet samplers or collectors were used at specific points in the area, then the samples were analyzed in the Laboratory of Atmospheric Chemistry (LAQAT), where the concentration of the anions in water was determined by means of ion chromatography. The pH was determined with a calibrated pH-meter. The results obtained indicate that the sulfur dioxide does not exceed the permitted limits. In addition, the pH results of the rainwater samples (3.55 to 5.33) indicate the presence of acid rain in the areas near the crater of the volcano, therefore, to use it, a treatment that reduces the acidity. Likewise, the results of the anions in the rainwater presented low values ​​(less than 6.58 mg / l), in addition, it was not possible to detect bromide and phosphate in the samples. The concentration of sulfur dioxide present is not considered detrimental to the health of visitors and workers in the area.El dióxido de azufre y otros contaminantes químicos pueden llegar a la naturaleza y el ambiente por medio de la actividad volcánica. Debido a esto, en Costa Rica, las zonas cercanas a los volcanes se encuentran afectadas con estos contaminantes. Por ello, se realizó un monitoreo de la concentración del dióxido de azufre en aire, y la determinación del pH y la concentración de fluoruro, cloruro, bromuro, fosfato y sulfato en agua de lluvia en el Volcán Irazú, en el 2019. Inicialmente se evaluaron los parámetros de desempeño analítico: linealidad, repetibilidad, precisión intermedia, límite de detección y cuantificación en el método empleado. Se utilizaron muestreadores o recolectores húmedos especiales en puntos específicos de la zona, luego las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Química de la Atmósfera (LAQAT), donde se determinó por medio de cromatografía de iones la concentración de los aniones en agua. El pH fue determinado con un pH-metro calibrado. Los resultados obtenidos indican que el dióxido de azufre no sobrepasa los límites permitidos. Además, los resultados de pH de las muestras de agua de lluvia (3,55 a 5,33) indican presencia de lluvia ácida en las zonas cercanas al cráter del Volcán, por lo que, para utilizarla se debe efectuar un tratamiento que disminuya la acidez. Así mismo, los resultados de los aniones en el agua de lluvia presentaron valores bajos (menores a 6,58 mg/l), además, no fue posible detectar bromuro y fosfato en las muestras. La concentración de dióxido de azufre presente no se considera perjudicial para la salud de los visitantes y para los trabajadores de la zona

Fuentes antropogénicas y naturales de contaminación atmosférica: estado del arte de su impacto en la calidad fisicoquímica en el agua de lluvia y de niebla.

In this article, a description is presented on the state of the art related with the influence of natural and anthropogenic atmospheric pollutant sources on the physical and chemical properties of the rain water and fog water. It was determined that most of the researches done have been located on urban areas and have evaluated the impact of the anthropogenic emissions to the atmosphere on  water quality. There have been a limited quantity of investigations in forest zones. The few ones point out an important influence of human pollutant emissions on the properties of rain water and fog water. In the particular case of Costa Rica, two prelaminar researches have been done. The literature review on the state of the art suggested the need for longer research periods  in sampling and analyzing  rainwater and fog water, in order to do a better control  of their physicochemical parameters.  Future researches shall study deeply the natural and anthropogenic sources of atmospheric pollutants in the surroundings of the areas of study.En este artículo se describe el estado del arte en relación con la influencia de las fuentes naturales y antropogénicas de los contaminantes atmosféricos en las características fisicoquímicas del agua de niebla y de lluvia en zonas boscosas. Se recopilaron resultados de investigaciones que se considera facilitarán a la comunidad científica la generación de proyectos  en zonas boscosas montañosas. Se determinó que la mayor parte de estudios se han enfocado en el impacto de las emisiones gaseosas de fuentes antropogénicas de zonas urbanas en las características del agua de lluvia. Existen también otras investigaciones sobre la afectación del agua de niebla y de lluvia de zonas boscosas; estas igualmente indican que existe una importante relación de la calidad del agua de niebla y de lluvia de los bosques con las emisiones gaseosas antropogénicas, principalmente.  En el caso particular de Costa Rica se han realizado dos pesquisas preliminares respecto al tema. La revisión del estado del arte sugiere un mayor control y seguimiento de los parámetros fisicoquímicos del agua (lluvia y niebla), con mayores tiempos de muestreo y análisis, y la identificación de las fuentes naturales y humanas de los contaminantes en las cercanías de las áreas de estudio

Monitoreo de la concentración de SO2 en el aire y características físicoquímicas del agua de lluvia en el Volcán Irazú

Sulfur dioxide and other chemical pollutants can reach nature and the environment through volcanic activity. Due to this, in Costa Rica, the areas near the volcanoes are affected with these pollutants. Therefore, a monitoring of the concentration of sulfur dioxide in air was carried out, and the determination of the pH and concentration of fluoride, chloride, bromide, phosphate and sulfate in rainwater at the Irazú Volcano, in 2019. Initially, Analytical performance parameters were evaluated: linearity, repeatability, intermediate precision, limit of detection and quantification in the method used. Special wet samplers or collectors were used at specific points in the area, then the samples were analyzed in the Laboratory of Atmospheric Chemistry (LAQAT), where the concentration of the anions in water was determined by means of ion chromatography. The pH was determined with a calibrated pH-meter. The results obtained indicate that the sulfur dioxide does not exceed the permitted limits. In addition, the pH results of the rainwater samples (3.55 to 5.33) indicate the presence of acid rain in the areas near the crater of the volcano, therefore, to use it, a treatment that reduces the acidity. Likewise, the results of the anions in the rainwater presented low values (less than 6.58 mg / l), in addition, it was not possible to detect bromide and phosphate in the samples. The concentration of sulfur dioxide present is not considered detrimental to the health of visitors and workers in the area.El dióxido de azufre y otros contaminantes químicos pueden llegar a la naturaleza y el ambiente por medio de la actividad volcánica. Debido a esto, en Costa Rica, las zonas cercanas a los volcanes se encuentran afectadas con estos contaminantes. Por ello, se realizó un monitoreo de la concentración del dióxido de azufre en aire, y la determinación del pH y la concentración de fluoruro, cloruro, bromuro, fosfato y sulfato en agua de lluvia en el Volcán Irazú, en el 2019. Inicialmente se evaluaron los parámetros de desempeño analítico: linealidad, repetibilidad, precisión intermedia, límite de detección y cuantificación en el método empleado. Se utilizaron muestreadores o recolectores húmedos especiales en puntos específicos de la zona, luego las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Química de la Atmósfera (LAQAT), donde se determinó por medio de cromatografía de iones la concentración de los aniones en agua. El pH fue determinado con un pH-metro calibrado. Los resultados obtenidos indican que el dióxido de azufre no sobrepasa los límites permitidos. Además, los resultados de pH de las muestras de agua de lluvia (3,55 a 5,33) indican presencia de lluvia ácida en las zonas cercanas al cráter del Volcán, por lo que, para utilizarla se debe efectuar un tratamiento que disminuya la acidez. Así mismo, los resultados de los aniones en el agua de lluvia presentaron valores bajos (menores a 6,58 mg/l), además, no fue posible detectar bromuro y fosfato en las muestras. La concentración de dióxido de azufre presente no se considera perjudicial para la salud de los visitantes y para los trabajadores de la zona

Preliminary study on health effects and their relation to volcanic gas emissions exposure. A case study of two active volcanoes in Costa Rica

The objective of this research was to carry out a preliminary diagnosis of the relationship between volcanic gaseous emissions and health effects present among workers of the National System of Conservation Areas (SINAC) of the Poás and Turrialba volcanoes of Costa Rica. [Methodology] Ambient air quality was measured by the presence of gaseous emissions (SO2 (g), H2S (g), HCl(g), HNO3 ( ac) and HF(g), with sampling carried out in 7 strategic points during 7 months. Analyses were performed using different analytical techniques (ion chromatography, spectrophotometry, portable meters). At the same time, interviews were conducted with a sample consisting of 16 park rangers from the study sites, and their medical records were analyzed to detect a preliminary relationship between exposure to gaseous emissions and reported pathologies. [Results] The principal results (pollutants above the detection limit) reported for the two national parks indicated that the highest value in this study was that of SO2 (average of 3 h) in the Poás Volcano (1.90 ± 0.11) mg/m3 . The highest concentration of SO2 in Turrialba was (0.40 ± 0.04) mg/m3 during the same period. During the evaluation of park rangers’ health, it was found that the most frequently reported pathologies that impact health in the study population were irritation of the mucous membraneseyes (n = 9), headaches (n = 8), and fatigue (n = 8). [Conclusion] The results obtained for the gaseous emissions and their possible relationship with pathologies and medical records indicated by park rangers provide a baseline for future research on the subject. A greater number of measurements over longer periods of time is recommended. At the same time, it is necessary to use surveys and carry out medical controls that include tests on specimens such as blood, urine, hair, and saliva, as well as the use of biological and chemical indicators that allow a pathology to be more directly related to a specific chemical contaminant.El objetivo del presente trabajo de investigación fue generar un diagnóstico preliminar entre las emisiones gaseosas volcánicas y los efectos en la salud presentes en los funcionarios del Sistema Nacional de Áreas de Conservación (SINAC) de los volcanes Poás y Turrialba de Costa Rica. [Metodología] Se evaluó la calidad del aire ambiental por presencia de emisiones gaseosas (SO2(g), H2S(g), HCl(g), HNO3(ac) y HF(g)), para lo cual se realizaron muestreos en 7 puntos estratégicos durante 7 meses. Los análisis se realizaron mediante diferentes técnicas analíticas (cromatografía de iones, espectrofotometría, medidores portátiles). Paralelamente, se realizaron entrevistas a una muestra compuesta por 16 funcionarios de los sitios de estudios y se analizaron sus expedientes médicos, con el fin de generar una relación preliminar entre la exposición a las emisiones gaseosas y las patologías reportadas. [Resultados] Los principales resultados (contaminantes por encima del límite de detección) reportados para los dos parques nacionales indican que el valor más elevado del presente estudio corresponde al SO2 (media de 3 h) y proviene del volcán Poás (1,90 ± 0,11) mg/m3. Por su parte, la mayor concentración de SO2 en Turrialba corresponde a (0,40 ± 0,04) mg/m3 durante el mismo periodo. Con respecto al proceso de evaluación de salud de los trabajadores, las patologías más frecuentemente reportadas y que impactan la salud de la población de estudio corresponden a irritación de mucosas-ojos (n = 9), dolores de cabeza (n = 8) y fatiga (n = 8).[Conclusión] Los resultados obtenidos producto de las emisiones gaseosas reportadas y su relación con las patologías indicadas por parte de los trabajadores y de los expedientes médicos son una línea base para futuros estudios de investigación en el tema. Se recomienda una mayor cantidad de mediciones en periodos de tiempos más extensos. Paralelamente, es necesario el uso de encuestas y la realización de controles médicos que incluyan exámenes en especímenes como sangre, orina, cabello, saliva, así como el uso de indicadores biológicos y químicos que permitan relacionar de forma más directa una patología con determinado contaminante químico.O objetivo desta pesquisa foi gerar um diagnóstico preliminar entre as emissões gasosas vulcânicas e os efeitos sobre a saúde dos trabalhadores do Sistema Nacional de Áreas de Conservação (SINAC) dos vulcões Poás e Turrialba, na Costa Rica. [Metodologia] A qualidade do ar ambiente foi avaliada quanto à presença de emissões gasosas (SO2(g), H2S(g), HCI(g), HNO3(ac) e HF(g)), para as quais a amostragem foi realizada em 7 pontos estratégicos durante 7 meses. As análises foram realizadas utilizando diferentes técnicas analíticas (cromatografia de íons, espectrofotometria, medidores portáteis). Em paralelo, foram realizadas entrevistas com uma amostra de 16 funcionários dos locais do estudo e seus registros médicos foram analisados a fim de gerar uma relação preliminar entre exposição a emissões gasosas e patologias relatadas. [Resultados] Os principais resultados (poluentes acima do limite de detecção) relatados para os dois parques nacionais indicam que o valor mais alto no presente estudo corresponde a SO2 (média de 3 h) e vem do vulcão Poás (1,90 ± 0,11) mg/m3. Por outro lado, a maior concentração de SO2 em Turrialba corresponde a (0,40 ± 0,04) mg/m3 durante o mesmo período. Com relação ao processo de avaliação da saúde dos trabalhadores, as patologias mais frequentemente relatadas com impacto na saúde da população estudada foram irritação da mucosa dos olhos (n = 9), dores de cabeça (n = 8) e fadiga (n = 8). [Conclusão] Os resultados obtidos com as emissões gasosas relatadas e sua relação com as patologias descritas pelos trabalhadores e os registros médicos são uma linha de base para futuros estudos de pesquisa sobre o assunto. Recomendam-se mais medidas em períodos de tempo mais longos. Em paralelo, é necessário utilizar pesquisas e controles médicos que incluam exames de amostras de sangue, urina, cabelos, saliva, assim como o uso de indicadores biológicos e químicos que permitam uma ligação mais direta entre uma patologia gerada por poluente químico específico.Escuela de Químic