Technology Rain Journal ISSN: 2953-464X
Vol. 4 Núm. 3 (Julio – Diciembre 2025),e82.
https://technologyrain.com.ar/
Artículo de Investigación Original
“Caracterización de la concentración de material particulado sedimentable en
el Parque Industrial Ambato mediante SIG, geoestadística y microscopía”
“Characterization of the concentration of sedimentable particulate matter in the
Ambato Industrial Park using GIS, geostatistics and microscopy”
Marlon Enrique Abarca Sigcho
1[0009-0009-9120-8491]
, Guido Patricio Santillán Lima
2[0000-0003-0743-9107]
1-2
Universidad Nacional de Chimborazo. Ecuador.
marlon.abarca@unach.edu.ec, psantillan@unach.edu.ec,
CITA EN APA:
Abarca Sigcho, M. E., & Santillán
Lima, G. P. (2025). Caracterización
de la concentración de material
particualdo sedimentable en el
Parque industrial Ambato mediante
SIG, geoestadística y microscopía.
Technology Rain Journal, 4(2).
https://doi.org/10.55204/trj.v4i2.e82
Recibido: 09 de mayo-2025
Aceptado: 16 de julio-2025
Publicado: 23 de julio-2025
Technology Rain Journal
ISSN: 2953-464X
Resumen. El acelerado crecimiento y desarrollo del Parque Industrial de
Ambato, Ecuador; ha intensificado los problemas de contaminación atmosférica
por material particulado sedimentable (MPS), representando un riesgo ambiental
significativo, afectando la salud de trabajadores y población residente de la zona.
Ante la escasa información sobre los contaminantes de esta área Industrial, se
llevó a cabo el estudio con el fin de caracterizar su concentración y dispersión
mediante monitoreo gravimétrico, análisis morfológico con microscopía óptica
y electrónica (SEM), y modelado espacial con SIG e interpolación IDW en 34
estaciones, superando en un 64,7% los límites establecidos por la OMS (0,5
mg/cm²/mes), con una muestra fuera del límite nacional TULSMA (1
mg/cm²/mes). Las partículas, mayoritariamente de origen antrópico, mostraron
altas concentraciones de silicio, aluminio y otros metales. Se identificaron zonas
críticas que requieren la implementación de estrategias efectivas de control
ambiental orientadas a minimizar la exposición y prevenir impactos en la salud.
Palabras Clave: Material particulado sedimentable, parque industrial
Ambato, contaminación atmosférica, caracterización.
Los contenidos de este artículo están
bajo una licencia de Creative
Commons Attribution 4.0
International (CC BY 4.0 )
Los autores conservan los derechos
morales y patrimoniales de sus obras.
Abstract: The accelerated growth and development of the Industrial
Park of Ambato, Ecuador, has intensified the problems of atmospheric
pollution by sedimentable particulate matter (MPS) representing a
significant environmental risk, affecting the health of workers and
residents of the area. Given the scarce information on pollutants in this
industrial area, a study was carried out to characterize their concentration
and dispersion through gravimetric monitoring, morphological analysis
with optical and electron microscopy (SEM), and spatial modeling with
GIS and IDW interpolation in 34 stations, exceeding the limits
established by the WHO by 64.7%, with a sample outside the national
limit (TULSMA). Particulate matter, mostly of anthropogenic origin,
showed high concentrations of silica, aluminum and other metals.
Critical areas were identified that require the implementation of
effective environmental control strategies aimed at minimizing exposure
and preventing health impacts.
Keywords: Settled particulate matter, Ambato industrial park, air
pollution, characterization.
1. INTRODUCIÓN
En el marco de los estudios sobre calidad de aire y salud ambiental, la contaminación
atmosférica representa una problemática ambiental en expansión que compromete la calidad
2
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del aire tanto como para contextos urbanos e industriales. Bajo este contexto, el material
particulado sedimentable (MPS) reconocido como uno de los contaminantes más relevantes
debido a su capacidad para arrastrar compuestos tóxicos y su tendencia a sedimentarse en
superficies expuestas. Por lo tanto, es necesario evaluar cuidadosamente las consecuencias
a corto y largo plazo de la exposición a la contaminación atmosférica para la salud pública,
en particular el impacto de las partículas finas que penetran profundamente en las vías
respiratorias y representan una amenaza significativa para la salud pública. (OMS, 2024).
En 2019 la contaminación atmosférica alcanzó alrededor de 6,7 millones de muertes
posicionando la contaminación como la segunda causa más preponderante en ENT en todo
el mundo, superada solo por el consumo de tabaco. (OMS, 2024).
En entornos industriales como es el caso de estudio, Parque industrial Ambato,
provincia de Tungurahua, Ecuador; la escasa información disponible sobre el análisis de la
calidad del aire inhalado en conjunto con el acelerado crecimiento y desarrollo
manufacturero de la zona configuran un problema ambiental de gran importancia que
requiere atención técnica.
Estudios recientes realizados en el sector Andino ecuatoriano bajo la Metodología de
Sistemas de Información Geográfica (SIG), junto al uso de técnicas de interpolación espacial
ha facilitado el estudio y la identificación de zonas críticas de concentración y dispersión de
material particulado sedimentable (MPS), clasificándolas bajo una categorización en base a
la criticidad e intensidad. (Santillán-Lima et al., 2024).
En Ecuador la mayoría de estudios e investigaciones realizadas con enfoque en la
contaminación atmosférica y calidad de aire han centrado en los niveles desde (PM
2-5
hasta
PM
10
) en la provincia de Azuay (Cuenca) y Pichincha (Quito), demostrando la falta de
estudios que contemplen el material particulado sedimentable (MPS) en parques industriales
trascendentes como el de Ambato por su desarrollo y crecimiento exponencial bajo su
ubicación en zonas de mayor transcendencia representando una brecha de información
necesaria para la formulación de políticas ambientales que prevengan impactos en la salud
de los habitantes de la zona. Un estudio reciente realizado en Quito, ha demostrado que las
partículas de material particulado sedimentable contiene elementos antropogénicos y
geogénicos derivado de emisiones industriales y vehiculares resaltando la importancia de
ampliar la atención y enfoque a otras fracciones de material particulado (Raysoni et al.,
2017).
Se debe considerar como punto de partida para el caso de estudio lo mencionado por
(Bermeo Acurio, 2016), la ciudad de Ambato tiene una alta concentración de industrias y
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está influenciada por la actividad del volcán Tungurahua, por lo cual generan mucha
contaminación al medio ambiente y se tiene la necesidad de realizar un monitoreo del MPS.
Parte de la motivación principal para el desarrollo del caso de estudio fue el creciente
desarrollo el Parque Industrial de Ambato, seguido de la ausencia de estudios específicos
sobre material particulado y la calidad de aire en la zona; varias investigaciones y estudios
previos en la misma ciudad han identificado diferencias significativas en la caracterización
morfológica entre las estaciones y puntos de muestreo que relacionan las variaciones en
factores meteorológicos y las dinámicas locales de actividad. (Bermeo Acurio, 2016). Otros
estudios han determinado que el material particulado en entornos industriales impacta de
manera directa la salud de trabajadores, evidenciando la necesidad de desarrollar estrategias
y políticas ambientales en contexto laborales. (Sánchez Rosero, 2017). Dado este contexto
se ha considerado pertinente realizar el caso de estudio para generar información local
(Parque Industrial) proponiendo una metodología integrada de 3 enfoques; (trasversal,
experimental, campo) combinando (monitoreo gravimétrico, análisis microscópico,
modelado SIG) generando así datos técnicos confiables que respalden la formulación de
políticas ambientales y estrategias que protejan a la salud ocupacional basadas en la
planificación y ordenamiento territorial de la región. A partir de esto, se plante la hipótesis
descrita a continuación: si se aplica un modelo de monitoreo geoestadístico basado en
Sistemas de Información Geográfica (SIG) en el Parque Industrial de Ambato para analizar
el material particulado sedimentable (MPS), es posible identificar zonas críticas de mayor
concentración y dispersión del contaminante, facilitando la formulación de medidas de
mitigación y control frente al crecimiento y manejo de la gestión ambiental.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
La importancia del marco metodológico descansa en proporcionar información sobre la
forma en que la se ha desarrollado la investigación y hacer posible su replicabilidad.
El marco metodológico incluye dos partes diferenciadas: los elementos relativos al diseño
de la investigación (objeto, tipo de investigación realizada, hipótesis, ámbito del estudio, muestra y
tipo de muestreo); y la metodología utilizada (variables y técnicas de investigación, trabajo de
campo, protocolos de actuación y tipo de análisis realizados) y plan de análisis, instrumentos
utilizados.
La investigación está dirigida al análisis de la calidad de aire en el entorno (Parque Industrial
de Ambato), caracterizando la concentración de material particulado. Para ello se adoptó una
4
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metodología integral que combina diferentes estrategias de recolección y análisis de datos,
facilitando una evaluación detallada, precisa, en el marco de la contaminación ambiental.
El presente estudio engloba 3 enfoques; (trasversal, experimental, campo) permitiendo la
caracterización del fenómeno estudiado, a continuación, se sustenta la validez y autenticidad de los
resultados obtenidos.
• Transversal: El estudio mantiene un periodo específico y delimitado en el tiempo.
• Experimental: Integra técnicas cuantitativas y cualitativas mediante el desarrollo de
actividades que parten del monitoreo ambiental, muestreo in situ y el análisis posterior en
laboratorio, con el fin de caracterizar y determinar la concentración de material particulado
sedimentable (MPS) en el Parque Industrial de Ambato.
• Campo: Contempla la instalación de estaciones de monitoreo en puntos estratégicos y
colindantes al Parque Industrial, con el propósito de recolectar datos y muestras ambientales.
Para la ubicación y delimitación geográfica del área de estudio se considerarán varios
factores, mediante el uso de un sistema de Posicionamiento Global (GPS), que registra con precisión
las coordenadas espaciales (x, y, z). de los puntos de muestreo considerando variables relevantes
como la calidad de aire, densidad demográfica y poblacional, topografía del terreno, tipo de emisión
y la distribución espacial de fuentes emisoras de material particulado sedimentable (MPS). Las
muestras obtenidas en campo a través de las estaciones instaladas son necesarias para corroborar y
sustentar el desarrollo de los mapas en etapas posteriores del análisis (Carrasco Baquero et al.,
2025).
En el Parque Industrial de la ciudad de Ambato, provincia de Tungurahua, Ecuador, Figura
1 se implementarán los puntos de monitoreo distribuidos estratégicamente, priorizando zonas que
poseen mayor densidad y actividad industrial con el objetivo de asegurar la recolección de muestras
representativas y confiables sobre la concentración de material particulado sedimentable. Cada
estación estará activa durante un periodo de 30 días cumpliendo los lineamientos y normativas
establecidas. En cada punto de análisis se coloca en una caja Petri provista de papel filtro,
previamente pesado en laboratorio lo que permitirá posteriormente calcular la carga de MPS
depositada en cada estación.
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Fig. 1. Delimitación del área de estudio, Parque Industrial Ambato, Tungurahua, Ecuador, mediante SIG - ArcGIS.
A continuación, se presenta la Figura 2 que determina la distribución geoespacial de las 34
estaciones de monitoreo, evidenciando con ellas la delimitación del área de estudio, la disposición
estratégica de los puntos de muestreo en análisis con las actividades industriales predominantes y la
cobertura territorial considerada para este análisis. Cabe indicar que para su generación se usó la
metodología FISHNET, una herramienta que facilita la creación de capas vectoriales en base a
variables como son (las coordenadas (x, y, z), velocidad de viento y su dirección) permitiendo
sectorizar el área de estudio en cuadrículas, facilitando en lo posterior los procesos de análisis
estadístico y la interpolación espacial. Esta técnica estructurada permite el análisis espacial
favoreciendo la interpolación estadística de datos para el (MPS) (Zhou et al., 2024).
Fig. 2. Parque Industrial de Ambato, distribución de estaciones de monitoreo en el área de estudio, mediante SIG - ArcGIS.
6
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Gracias a esta distribución se definieron 34 estaciones de monitoreo asegurando la cobertura
espacial en el área y una distribución uniforme, equidistante entre estaciones de monitoreo. El
número de estaciones (E34) fue determinado en función al tamaño del área de estudio y a criterios
de densidad espacial mínima enfocados a obtener un muestreo representativo siguiendo las
recomendaciones de al menos una estación por cada 8 hectáreas según la EPA.
Análisis Geoestadístico
Para el análisis de material particulado sedimentable (MPS) en el parque industrial de
Ambato se utilizaron datos de velocidad y dirección de viento obtenidos de la estación
meteorológica más cercana al lugar, ubicada en el Aeropuerto de Ambato, con base a estos valores
y posterior a los 30 días de duración del muestreo se podrá determinar la concentración del
contaminante mediante herramientas (SIG), Sistema de Información Geográfica.
Bajo el mismo análisis tomando como referencia lo realizado por (González Espinoza &
Sánchez Carrión, 2021) en donde su estudio delimitó el Parque industrial de la ciudad de cuenca,
identificando los sectores y zonas de mayor interés (críticos) (zona de mayor concentración de MPS)
lo que refuerza y valida el uso de esta metodología en contextos industriales del país.
Monitoreo de Material Particulado
Para determinar y medir el material particulado (MPS) se utilizó el método gravimétrico,
sustentado en el principio de determinación de masa por diferencia; es decir, este procedimiento
calcula la variación de peso entre el filtro expuesto al ambiente (peso final) y el filtro previamente
acondicionado en laboratorio (peso inicial), en relación con el área de exposición (Araújo & Costa,
2022). Posteriormente el valor obtenido se normalizó al periodo de tiempo estandarizado para el
estudio (30 días); obteniendo el resultado en unidades de (mg/cm
2
/mes) ecuación 1.
Cabe mencionar que la ecuación presentada se fundamente en la norma (ASTM, 2017) en
donde se evidencia un procedimiento sencillo y efectivo para la recolección, medición y
caracterización de material particulado sedimentable.

(1)
Donde:
MPS: Material particulado sedimentable
P
f
: Peso final de la muestra (papel filtro) (mg)
P
i
: Peso inicial de la muestra (papel filtro) (mg)
A
: Área del papel filtro (área efectiva de exposición) (cm
2
)
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Análisis Morfológico de Material Particulado Sedimentable
Para el análisis y caracterización morfológica de material particulado sedimentable (MPS),
se utilizó un microscopio óptico de 100x. Es importante mencionar que las muestras recolectadas
en los filtros, provenientes de cada uno de los puntos de las cajas Petri serán adecuadamente tratadas
buscando garantizar las condiciones ópticas de observación.
A manera comparativa con el estudio realizado por “CITA”, en Brahmaputra en donde el
análisis morfológico sirvió para diferenciar el origen de las partículas (biogénico, geogénico,
antrópico) pues se observaba distintos tipos de estructuras cristalinas (con bordes afilados, esféricas)
producto de material arcilloso y hollín propio de la zona; por lo tanto, este método es aplicable al
caso de estudio presentado ya que permite identificar visualmente fuentes directas de contaminación
y su impacto con la comunidad. (Bora et al., 2021).
Interpolación con la técnica de Distancia Inversa Ponderada (IDW)
Para realizar un análisis de estimación espacial de la concentración de material particulado
sedimentable (MPS), se utilizó el método de interpolación por ponderación inversa a la distancia
(IDW). La técnica se basa en la influencia que tienen los valores de puntos cercanos sobre el valor
desconocido que aquellos más distantes; la técnica se expresa bajo la siguiente ecuación 2.
󰇛
󰇜
󰇛
󰇜

(2)
Donde:
󰇛
󰇜
Valor estimado del MPS en el punto no muestreado
.
󰇛
󰇜
Valor conocido del MPS en el punto muestreado
.
Peso asignado al valor
󰇛
󰇜
calculado de forma inversamente proporcional a la distancia entre
y Sᵢ.
n: Número total de observaciones utilizadas para la estimación.
Este procedimiento busca garantizar que los valores más cercanos (dato real) al punto de estimación
tengan mayor peso, minimizando el error de estimación y de esta manera generando un modelo
continuo del comportamiento espacial del contaminante. (Choi & Chong, 2022).
3. RESULTADOS Y DISCUCIÓN
Área de estudio y distribución de puntos de muestreo
El presente estudio forma parte de un análisis orientado a la determinación del material
particulado sedimentable (MPS), correlacionando las diferentes actividades industriales
8
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desarrolladas en el área de análisis (Parque Industrial Ambato), siendo un sector estratégico puesto
que alberga actividades de almacenamiento, manufactureras, de servicios inmobiliarios,
considerada como un punto logístico importante para el sector empresarial de la región.
Las emisiones (polvo, aserrín, humo) provenientes de las diversas actividades productivas,
generan material particulado sedimentable afectando de manera directa a las zonas cercanas. Con el
propósito de cuantificar la concentración se han establecido 34 estaciones fijas que están
posicionadas de manera estratégica y uniforme bajo criterios técnicos de distribución y
representatividad espacial.
Para la toma de muestras se utilizó papel filtro de 8,4 cm de diámetro lo que corresponde a
un área efectiva de 55,41 cm
2.
Las coordenadas geográficas de cada punto, junto a los valores de
concentración obtenidos de las estaciones de muestreo se presentan detalladamente en la tabla 1
para un periodo de tiempo en análisis de 30 días, comprendidos del 1 al 30 de marzo de 2025.
Luego de realizar el análisis para las 34 estaciones de monitoreo se identificó el valor más
alto, siendo el de la estación E32 con (1,2435/cm
2
/mes) en contraste con el más bajo siendo el de la
estación 5 con una concentración de (0,3736/cm
2
/mes).
Tabla 1. Concentración de MPS para cada estación de muestreo en función de sus coordenadas, peso inicial y final.
Estación
de
monitoreo
Coordenadas geográficas
Peso final
(mg)
Concentración
(mg/cm²/mes)
E1
768505
9867865
447,9
0,4313
E2
768516
9867711
455,2
0,6353
E3
768432
9867831
455,3
0,5468
E4
767919
9867844
444,7
0,4277
E5
768006
9867825
440,7
0,3736
E6
768136
9867812
450,7
0,4999
E7
768225
9867798
448,7
0,4277
E8
768597
9867385
470,6
0,9312
E9
768349
9867845
475,5
0,9655
E10
768449
9867849
464,8
0,8085
E11
768483
9867774
445,5
0,4422
E12
768507
9867623
451,3
0,5829
E13
768503
9867544
458,2
0,5992
E14
768392
9867665
448,6
0,5162
E15
768371
9867610
450,6
0,5342
E16
768359
9867534
462,3
0,7093
E17
768363
9867442
460,6
0,6425
E18
768380
9867341
463,3
0,7634
E19
768345
9867252
438,9
0,3772
E20
768268
9867309
465,9
0,7923
E21
768262
9867217
445,4
0,4584
E22
768116
9867314
449,7
0,4819
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E23
768020
9867307
441,9
0,3772
E24
767918
9867325
458,2
0,6353
E25
768277
9867663
451,8
0,5378
E26
768241
9867491
454
0,5595
E27
768320
9867159
451,2
0,5631
E28
768156
9867644
451,7
0,536
E29
768143
9867482
466,7
0,8428
E30
768049
9867663
450,4
0,4945
E31
768030
9867499
444,1
0,4349
E32
767928
9867672
488,9
1,2435
E33
767916
9867539
455,3
0,619
E34
767832
9867378
450,2
0,5089
Los datos obtenidos a partir del análisis y pesaje de cada muestra revelaron una
concentración promedio de (0,597 mg/cm2/mes) valor que supera LMP de la Organización Mundial
de la Salud (0,50 mg/cm
2
/mes) pero manteniéndose por debajo del límite contemplado en el
Acuerdo Ministerial 097-A siendo de (1 mg/cm
2
/mes).
Comparación de concentración con el LMP según la OMS, Acuerdo Ministerial 097 A.
Tabla 2. Comparativa entre la concentración obtenidad y el límite permisible según la OMS.
Estación de
monitoreo
Concentración
(mg/cm²/mes)
Límite
permisible
según la OMS
Condición
E1
0,4313
0,5
CUMPLE
E2
0,6353
0,5
NO CUMPLE
E3
0,5468
0,5
NO CUMPLE
E4
0,4277
0,5
CUMPLE
E5
0,3736
0,5
CUMPLE
E6
0,4999
0,5
CUMPLE
E7
0,4277
0,5
CUMPLE
E8
0,9312
0,5
NO CUMPLE
E9
0,9655
0,5
NO CUMPLE
E10
0,8085
0,5
NO CUMPLE
E11
0,4422
0,5
CUMPLE
E12
0,5829
0,5
NO CUMPLE
E13
0,5992
0,5
NO CUMPLE
E14
0,5162
0,5
NO CUMPLE
E15
0,5342
0,5
NO CUMPLE
E16
0,7093
0,5
NO CUMPLE
E17
0,6425
0,5
NO CUMPLE
E18
0,7634
0,5
NO CUMPLE
E19
0,3772
0,5
CUMPLE
E20
0,7923
0,5
NO CUMPLE
E21
0,4584
0,5
CUMPLE
E22
0,4819
0,5
CUMPLE
E23
0,3772
0,5
CUMPLE
10
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E24
0,6353
0,5
NO CUMPLE
E25
0,5378
0,5
NO CUMPLE
E26
0,5595
0,5
NO CUMPLE
E27
0,5631
0,5
NO CUMPLE
E28
0,536
0,5
NO CUMPLE
E29
0,8428
0,5
NO CUMPLE
E30
0,4945
0,5
CUMPLE
E31
0,4349
0,5
CUMPLE
E32
1,2435
0,5
NO CUMPLE
E33
0,619
0,5
NO CUMPLE
E34
0,5089
0,5
NO CUMPLE
Del total de 34 estaciones de monitoreo, 12 se encontraron dentro del límite máximo
permisible según el establecido por la OMS, mientras que el 64,7% (22 estaciones) mantuvieron un
valor que supera el LMP. La estación E32 registró el valor más alto, superando los límites de la
OMS y el de la normativa nacional. Este fenómeno está asociado a las actividades industriales
desarrolladas en el sector, relacionadas con procesos de pintura, metalmecánica y aserraderos.
Fig. 3. Comparación de concentración según el LMP de la OMS (estación vs concentración (mg/cm
2
/mes)).
A continuación, la tabla #, evidencia la comparación entre los valores de concentración para
las 34 estaciones y el límite permisible por la normativa nacional de calidad ambiental TULMA.
Tabla 3. Comparativa entre la concentración obtenidad y el límite permisible según AM-097/A.
Estación de
monitoreo
Concentración
(mg/cm²/mes)
Límite
permisible según
AM 097-A
Condición
E1
0,4313
1
CUMPLE
E2
0,6353
1
CUMPLE
Technology Rain Journal ISSN: 2953-464X (2023) 11
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E3
0,5468
1
CUMPLE
E4
0,4277
1
CUMPLE
E5
0,3736
1
CUMPLE
E6
0,4999
1
CUMPLE
E7
0,4277
1
CUMPLE
E8
0,9312
1
CUMPLE
E9
0,9655
1
CUMPLE
E10
0,8085
1
CUMPLE
E11
0,4422
1
CUMPLE
E12
0,5829
1
CUMPLE
E13
0,5992
1
CUMPLE
E14
0,5162
1
CUMPLE
E15
0,5342
1
CUMPLE
E16
0,7093
1
CUMPLE
E17
0,6425
1
CUMPLE
E18
0,7634
1
CUMPLE
E19
0,3772
1
CUMPLE
E20
0,7923
1
CUMPLE
E21
0,4584
1
CUMPLE
E22
0,4819
1
CUMPLE
E23
0,3772
1
CUMPLE
E24
0,6353
1
CUMPLE
E25
0,5378
1
CUMPLE
E26
0,5595
1
CUMPLE
E27
0,5631
1
CUMPLE
E28
0,536
1
CUMPLE
E29
0,8428
1
CUMPLE
E30
0,4945
1
CUMPLE
E31
0,4349
1
CUMPLE
E32
1,2435
1
NO CUMPLE
E33
0,619
1
CUMPLE
E34
0,5089
1
CUMPLE
Como se puede evidenciar según la normativa nacional Tulsma (1 mg/cm
2
/mes), únicamente
la estación E32, supera el valor permitido los 33 restantes cumplen el límite máximo establecido; es
importante evidencia el exceso registrado en la estación 32, evidencia focos de contaminación
puntuales que requieren control específico.
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Fig. 4. Comparación de concentración según el LMP de la AM N°097-A (estación vs concentración (mg/cm
2
/mes)).
A continuación, se presenta un diagrama de caja que compara la distribución de los valores de muestreo
para las 34 estaciones en relación con los límites máximos establecidos por la OMS y Tulsma.
Fig. 5. Análisis comparativo de concentración según los límites AM N°97-A TULSMA y OMS
Caracterización Morfológica de Material Particulado Sedimentable
Con ayuda del microscopio se realiza el análisis morfológico identificando diferentes
propiedades físicas que posee el material particulado sedimentable, tamaño, color y forma
permitiendo así diferenciar características vinculadas al origen natural o antrópico de las 34
estaciones del parque Industrial de Ambato. Las imágenes evidencian la caracterización,
composición química y distribución de partículas, para ello se toma como referencia lo realizado
por (Tenorio Castillo, 2019).
Las micrografías obtenidas bajo una resolución de 100x evidenciaron una morfología
irregular en su gran mayoría considerando el tamaño como punto de comparación; esto ligado a la
ubicación geográfica de cada estación de muestreo. Estas partículas mantienes contornos
indefinidos, formas alargadas con tendencia cilíndrica y otras con formas semiesféricas lo que indica
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una mezcla de orígenes que combina partículas de origen natural por su coloración verdosa con
partículas generadas por procesos industriales, procesos de pintura automotriz. En la figura 5 se
puede observar las muestras analizadas para las estaciones E5 y E32.
Fig. 6. Comparación Morfológica del Material Particulado: Muestras 5 y 32 mediante Microscopio Óptico.
Caracterización Elemental del Material Particulado mediante Microscopía Electrónica de
Barrido
Para determinar la composición química de material particulado sedimentable se analizó
mediante microscopia electrónica de barrido (SEM), obteniendo los siguientes resultados. En la
muestra estación 5 se observó la presencia de: oxígeno (O), silicio (Si), aluminio (Al), sodio (Na),
indio (In), potasio (K), magnesio (Mg) y hierro (Fe); resaltando una alta concentración de oxígeno
y silicio. De manera similar, para la muestra estación 32 se registraron elementos como carbono (C),
oxígeno (O), hierro (Fe), silicio (Si), aluminio (Al), indio (In), bario (Ba) y magnesio (Mg).
Al comparar ambas estaciones se observa predominancia del silicio, elemento presente en la
corteza terrestre en forma de cuarcita que relaciona una roca de tipo metamórfica con un contenido
del 90% de cuarzo.
La figura 6 detalla en análisis morfológico de la muestra estación 5, seguido de la figura 7
que identifica el porcentaje de silicio y aluminio en mayor cantidad con un 27,07% y 6,83%
respectivamente, marcando al, Na, In y K, en menor concentración junto a otros tipos de metales.
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Fig. 7. Análisis de Material Particulado Sedimentable en la Estación 5 mediante SEM (20 µm).
Fig. 8. Reporte de composición Molecular de la estación 5 mediante Microscopia Electrónica de Barrido.
La figura 8 detalla en análisis morfológico de la muestra estación E32, que a diferencia de
la estación E5 se identifica en mayor cantidad al hierro y silicio con un 3,50% y 2,38%
respectivamente, reflejando un origen de tipo industrial debido a los contaminantes presentes en su
entorno; cabe mencionar que los elementos oxígeno y carbono son introducidos por el propio equipo
SEM para la caracterización de la muestra.
Fig. 9. Análisis de Material Particulado Sedimentable en la Estación 32 mediante SEM (20 µm)
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Fig. 10. Reporte de composición Molecular de la estación 32 mediante Microscopia Electrónica de Barrido.
Análisis de Dispersión y Concentración de Material Particulado Sedimentable mediante
Sistemas de Información Geográfica (SIG)
Como etapa final del caso estudio, se desarrolló un mapa de dispersión en relación con la
concentración de material particulado sedimentable (MPS) en la zona de análisis, para ello se utilizó
coordenadas geográficas (latitud y longitud) en cada estación de muestreo, complementadas con
información obtenida de la estación meteorológica del Aeropuerto Ambato.
Con base al periodo de análisis se registró una dirección predominante del viento en sentido
(NE) noreste, a una magnitud de 2,49 m/s permitiendo determinar el desplazamiento y
comportamiento del material particulado en el área de estudio.
Con el uso de herramientas de Sistemas de Información Geográfica (SIG), se realizó la
interpolación de datos obtenidos en el monitoreo permitiendo generar un mapa temático
parametrizado con colores que definen las zonas con mayor y menor concentración de material
particulado sedimentable. De manera complementaria al caso de estudio, se generó un mapa de
dispersión que integra registros de velocidad y dirección del viento, logrando visualizar y determinar
el patrón de desplazamiento en el área de estudio. Esta representación figura 10 facilitó el análisis
integral de distribución y el comportamiento de material particulado sedimentable en el Parque
Industrial Ambato.
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Fig. 11. Distribución Espacial del Material Particulado Sedimentable (MPS) en el Parque Industrial Ambato, mediante SIG -
ArcGIS.
La figura 10 enmarca los niveles de concentración mediante una escala de colores, las zonas
de menor concentración se identifican con color plomo, ubicadas en zonas con baja actividad
industrial. Para los valores entre el rango de (0,564 a 0,65 mg/cm
2
/mes), representados de color
naranja situados en zonas que no presentan actividades que generen material particulado, en esta
zona existen mecánicas y gasolineras.
El color verde evidencia los valores con niveles medios de concentración que corresponden
a actividades de menor emisión como servicios o talleres. Las concentraciones más altas se
registraron en los puntos 9 y 32 (color rojo) y alcanzando un máximo de 1,2435 mg/cm
2
/mes para
la estación 32 que asocia su valor a actividades de alta emisión, industrias, calderas, procesamiento
de materiales, siendo una zona crítica de exposición para trabajadores, y población más cercana.
Al contrastar con el estudio de (Santillán-Lima et al., 2024) en donde el 95% de las
estaciones superaron el límite de la OMS pero ninguna alcanzó el límite nacional evidenciando un
escenario con mayor criticidad en al menos un punto (E32) revelando que el parque Industrial de
Ambato concentra emisiones con mayor intensidad producto de la actividad manufacturera derivada
de los procesos industriales.
Por otro lado, al comparar con el estudio de (Jarrin-Proaño, 2022) realizado en el perímetro
de la parroquia Lizarzaburu en donde contempla concentraciones promedio entre (0,23 y 0,67
(mg/cm
2
/mes) superando por poco los límites de la OMS en ciertas zonas, a diferencia del caso de
estudio no se evidenció puntos que superen el límite nacional asociando las emisiones a vehículos
y obras civiles.
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Al relacionar con el caso de estudio de (Orozco, 2022) realizado en una zona de extracción
minera en la ciudad de Riobamba - Ecuador, el muestreo mantiene valores dentro del límite nacional
permitido considerando que registra valores críticos en zonas de intensa extracción. En el parque
industrial de Ambato las concentraciones fueron localizadas superando incluso el umbral permitido
observando una diferencia en la morfología por su origen industrial y minero (natural).
Limitaciones del Estudio y trabajos futuros
Una de las principales limitaciones del caso de estudio es el monitoreo, puesto que se lo ha
realizado en un periodo de 30 días, razón por la cual restringe y limita capturar variaciones
estacionales en concentración, además que la metodología utilizada no incluye el análisis de
partículas en suspensión.
Otra limitante del estudio es el análisis de las fuentes emisores a más detalle, dificultando la
identificación precisa de los focos contaminantes. Para futuros trabajos se recomienda ampliar el
periodo de monitoreo a un año (incorporando técnicas de espectrometría y caracterización detallada)
junto a (variables meteorológicas en tiempo real). También se sugiera un continuo monitoreo de la
Estación (E32) desarrollando estrategias de mitigación y control ambiental.
4. CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos evidencian una elevada concentración de MPS en zonas críticas,
tras el monitoreo de 34 estaciones en el Parque Industrial de Ambato el 64,7% de las estaciones han
superado el límite establecido por la OMS (0,5 mg/cm
2
/mes) manifestando que el 2,9% (estación
E32) ha superado el límite nacional TULSMA (1 mg/cm
2
/mes) manifestando revelando las graves
condiciones función de la calidad de aire en zonas donde operan industrias de cal, hormigoneras, y
aserraderos, tomando como referencia las estaciones E8, E9, E10, E29, E32.
Se identificaron patrones espaciales de concentración de material particular sedimentable a
través del método gravimétrico combinado con el SIG y técnicas de interpolación IDW, facilitando
el enfoque y generación de áreas de alta, media y baja exposición facilitando la caracterización y el
reconocimiento cualitativo y cuantitativo sobre el impacto industrial en la calidad de aire respirable.
Bajo la caracterización morfológica, microscopía óptica (100x) y análisis SEM, se evidencia
que las partículas predominantes son silicio, aluminio, hierro, sodio; bajo una morfología irregular
y un tamaño variable entre 2,5 µm y 10 µm denotando un origen antropogénico relacionado con
actividades de mecanizado, combustión, asfalto y partículas de polvo lo que implica un riesgo para
la salud respiratoria de trabajadores y población de la zona.
En base al análisis geoestadístico respaldado de los datos de velocidad promedio (2,49 m/s)
y dirección de viento (NE) se generó un mapa de dispersión de MPS considerando que las
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concentraciones más altas se localizan en un radio de 100 m aproximadamente (alrededor de los
focos emisores), confirmando que la topografía, el viento, la dirección influyen de manera directa
en la sedimentación de material particulado y en el impacto sobre el medio ambiente.
El caso de estudio establece una base técnica como línea de partida para el control de MPS
en el Parque Industrial de la ciudad de Ambato que se articula con el plan de ordenamiento
territorial, proceso de licenciamiento y control ambiental, orientado a mitigar el impacto en las
estaciones de mayor influencia (mayor concentración) mediante acciones de control directo.
CONTRIBUCIÓN DE AUTORÍA En concordancia con la taxonomía establecida internacionalmente para la
asignación de créditos a autores de artículos científicos (https://credit.niso.org/). Los autores declaran sus
contribuciones en la siguiente matriz:
Abarca M..
Santillan P.
Participar activamente en:
Conceptualización
X
X
Análisis formal
X
X
Adquisición de fondos
X
X
Investigación
X
X
Metodología
X
X
Administración del proyecto
X
X
Recursos
X
X
Redacción –borrador original
X
X
Redacción –revisión y edición
X
X
La discusión de los resultados
X
X
Revisión y aprobación de la versión final del trabajo.
X
X
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