Variabilidad intraurbana del potencial oxidativo del PM2.5 en cinco ciudades de Colombia

Abstract

La evidencia sobre la toxicidad del material particulado (PM2.5) en Colombia es limitada. Este estudio tuvo como objetivo identificar las variables espaciales que explican la variabilidad intraurbana del potencial oxidativo (OP) de PM2.5 y generar mapas de su distribución en Bogotá, Barranquilla, Bucaramanga, Cali y Medellín. Se aplicó un enfoque cuantitativo correlacional, utilizando modelos de regresión de uso del suelo (LUR) a partir de mediciones de OP (con ensayos de ácido ascórbico - OPAA y glutatión - OPGSH) en 85 puntos de muestreo durante 2021. Los resultados mostraron una alta variabilidad del OP entre ciudades, con valores promedio de OPAA más altos en Cali (3.84%/m³) y Medellín (3.26%/m³). Los modelos LUR para OPAA fueron robustos, explicando hasta un 91.8% de la varianza (R²aj. en Barranquilla) y con validaciones cruzadas positivas. En contraste, los modelos para OPGSH resultaron inestables. Las variables de tráfico (longitud de vías, volumen vehicular) y el uso comercial del suelo fueron los predictores más consistentes del OP. Se concluye que el OP del PM2.5 presenta una notable variabilidad espacial que puede ser modelada eficazmente para OPAA mediante LUR. Los mapas generados identifican puntos calientes de toxicidad, ofreciendo una herramienta clave para la gestión de la calidad del aire basada en el riesgo a la salud. (Texto tomado de la fuente)

Evidence regarding the toxicity of particulate matter (PM2.5) in Colombia is limited. This study aimed to identify the spatial variables that explain the intra-urban variability of the oxidative potential (OP) of PM2.5 and to generate maps of its distribution in Bogotá, Barranquilla, Bucaramanga, Cali, and Medellín. A correlational quantitative approach was applied, using land use regression (LUR) models based on OP measurements (with ascorbic acid assays – OPAA and glutathione – OPGSH) collected at 85 sampling points during 2021. The results showed high variability of OP between cities, with higher average OPAA values in Cali (3.84%/m³) and Medellín (3.26%/m³). The LUR models for OPAA were robust, explaining up to 91.8% of the variance (adjusted R² in Barranquilla) and with positive cross-validation results. In contrast, the models for OPGSH proved unstable. Traffic-related variables (road length, vehicle volume) and commercial land use were the most consistent predictors of OP. It is concluded that the OP of PM2.5 exhibits notable spatial variability that can be effectively modeled for OPAA using LUR. The generated maps identify toxicity hotspots, offering a key tool for air quality management based on health risk.