jose zaragoza avila. promedio sugerido de estaciones para vigilancia de tendencias de contaminantes...
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JOSE ZARAGOZA AVILA
PROMEDIO SUGERIDO DE ESTACIONES PARA VIGILANCIA DE TENDENCIAS DE CONTAMINANTES DEL AIRE EN ZONAS URBANAS
CON POBLACIONES DETERMINADAS
354510108.0
2434884.0-8.0
2222551.0-4.0
1111221.0
VELOCIDAD Y DIRECCION DEL VIENTO
MONOXIDO DE
CARBONO
OXIDANTESOXIDOS DE NITROGENO
BIOXIDO DE
AZUFRE
PARTICULAS SUSPENDIDAS
TOTALES
POBLACION URBANA (EN MILLONES)
Los factores modificantes son los siguientes:1. En las ciudades con desarrollo industrial muy marcado, incrementar la cantidad de estaciones para monitoreo de partículas suspendidas y bióxido de azufre.2. En zonas en que se consumen grandes cantidades de carburantes pesados, aumentar la cantidad de estaciones para
monitoreo de bióxido de azufre.3. En zonas en que se consumen carburantes pesados en poco volumen, se podrá reducir la cantidad de estaciones para
monitoreo de bióxido de azufre.4. En ciudades situadas en terreno accidentado se puede hacer necesario incrementar la cantidad de estaciones.5. En áreas de tráfico extremadamente intenso, aumentar hasta el doble de ser necesario, la cantidad de estaciones para
monitoreo de óxidos de nitrógeno, oxidantes fotoquímicos y monóxido de carbono.6. En ciudades con 4 millones de habitantes o más, pero con tránsito relativamente bajo, podrán reducirse la cantidad de
estaciones para monitoreo de óxidos de nitrógeno, oxidantes fotoquímicos y monóxido de carbono.
PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LA CANTIDAD ADECUADA DE ESTACIONES
(ADAPTADO POR EPA)
N = Np x (Ft x Fc) Donde: N = Número de Estaciones Np = Número Preliminar de Estaciones Ft = Factor Topográfico Fc = Factor Climatológico *Np se determina a partir de la Tabla elaborada por OMS CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS FACTOR
VALLE – COLINA Zona de contornos continuos con alturas de 100 metros o menos entre el nivel medio del piso y las colinas circundantes, con espacios horizontales abiertos mayores a 1600 metros
1.8
MONTAÑOSO Terreno entre valles y lomas con elevaciones mayores a 300 metros
1.5
COSTERO
1.2
PLANO Terreno llano o con ligeras pendientes
1.0
400 0 400 800 1200
km
MONITOREO ATMOSFERICOFACTORES CLIMATICOS PARA LA
REPUBLICA MEXICANA.
N
I
III
III
ZONA FACTORI 1.6II 1.1III 1.0
II
D:F.
Mexicali
La Paz
ChihuahuaHermosillo
Saltillo
Mérida
Monterrey
Cd. Victoria
Villahermosa
Campeche
Oaxaca
Jalapa
Tuxtla Gutiérrez
Chetumal
Chilpancingo
TepicGuadalajara
Colima
Durango
Culiacán
San Luis Potosí
PachucaMorelia
Zacatecas
Golfo de México
Océano Pacífico
SIMBOLOGIA
CAPITAL DEL ESTADOEQUIPO INSTALADO Y EN OPERACIONEQUIPO ASIGNADO, SIN INSTALAREQUIPO INSTALADO SIN OPERAR
EQUIPAMIENTO PARA MONITOREO ATMOSFERICO EN EL PAISCONDICION OPERATIVA
400 0 400 800 1200
km
PueblaCuernavacaTlaxcalaToluca
GuanajuatoQuerétaro
Aguascalientes
SISTEMA PARA MONITOREO ATMOSFERICOZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MEXICO
EL MONITOREO ATMOSFÉRICO EN MÉXICO(CASO CIUDAD DE MEXICO)
1968-69: Muestreos en Plantas Industriales Bajo el Concepto de Higiene Ocupacional (SSA).> Métodos de Química Húmeda para Gases y Filtros para Retención de Sólidos.
1970-72: Muestreos a Nivel Ambiental (SSA).> Métodos para Monitoreo Pasivo. Polvo Sedimentable e Indice de Sulfatación.> Trenes de Burbujeadores para la Determinación de Contaminantes Gaseosos (SO2, NO2, Oxidantes), con Filtros para Partículas Suspendidas.> Dispositivos para la Determinación del Indice de Corrosión.
1972-74: Red Manual para Monitoreo Atmosférico (SSA).> Muestreadores de Alto Volumen para PST (PNUMA-extensivo a otras ciudades)> Trenes Mecanizados para Burbujeo de SO2, NO2, Oxidantes.
1974-82: Red Automática para Monitoreo Atmosférico (SSA).> Monitores de Operación Contínua y Automática para SO2, NOx, O3, CO, PSF.> Transmisión Telemérica de Datos y Procesamiento Computarizado.> Red Micrometeorológica para Dirección y Velocidad del Viento, Temperatura y Humedad Relativa.
1984-92: Sistema Metropolitano para Monitoreo Atmosférico (SSA-SEDUE).> Analizadores de Operación Contínua y Automática SO2, NOx, O3, CO.> Muestreadores de Alto Volumen para PST.> Red Micrometeorológica para Dirección y Velocidad del Viento, Temperatura y Humedad Relativa.
1993-02: Sistema Metropolitano para Monitoreo Atmosférico (SEDESOL-DDF).> Ampliación y Reforzamiento del SMMA. Tranferencia al Gobierno Local
DETERMINACIÓN DEPOLVO SEDIMENTABLE EINDICE DE SULFATACIÓN
Métodos Pasivos para Monitoreo Atmosférico
Colector paraPartículas Sedimentables
Bujía de PeróxidoDe Plomo
Poste AlumbradoPúblico
MONITOREO ATMOSFERICO
TREN DE BURBUJEO DETERMINACIÓN DE GASES
Portafiltro
Punto de Muestreo
Flujo de Aire
Bomba deSucción
Trayecto del Flujo
Burbujeadores(SO2, NO2, Oxidantes)
Métodos Manuales Pararrosanilina, Saltzman, etc.
Control de Flujo
Indicador de Flujo
Medidor de Volumen
00842 97
ESTACION MULTICOMPONENTE
Punto de Muestreo Torre Meteorológica(10 a 12 metros)
Sensores de Temperaturay Humedad Relativa
Sensor de Dirección de VientoSensor de Velicidad del Viento
Pararrayos
Muestreador de Alto Volumen
Climatizador
Generalmente, una estación con esta configuración incluye pluviometro y sensores para radiación Solar Total, UV-A y UV-B
ESCALA DE REPRESENTATIVIDAD
>220 nm ()
Excitación a
(S0) Estado natural
(S1) Estadode excitación
Fluorescenciaa
340 nm ()
NIVEL DE ENERGÍA DEL SO2
MONITOREO ATMOSFERICO FLUORESCENCIA PULSANTEPARA LA DETERMINACION DE SO2
Sección Electrónica
Tubo
Fotomultiplicador
Fuente Pulsante de Luz
Ultravioleta
LenteConcentrador Filtro Óptico
Salida de la muestra
Cámara de Fluorescencia
Entrada de la muestra
Filtro Óptico
MONITOREO ATMOSFERICO ESPECTROFOTOMETRIA UV PARA DETERMINACION DE OZONO
CICLO DE REFERENCIA, AIRE SIN OZONO
Detector de Referencia
Detector de Medición
Fuente de Luz UV
Fuente de Luz UV
Detector de Medición
Detector de Referencia
CICLO DE MEDICION, MUESTRA CON OZONO
Electrónicos
Electrónicos
Espejos
Espejos
Celda de Absorción
Celda de Absorción
EntradaMuestra de Aire
I0I
MONITOREO ATMOSFERICO FOTOMETRIA ULTRAVIOLETA MEDICION DEL OZONO
Plano “A”
LIDAR (Light Detection and Ranging)
OBJETIVO: DETERMINAR LA CONCENTRACION DE PARTICULAS SUSPENDIDAS (0.1-10 µm)PRINCIPIO: ATENUACION DE PULSOS OPTICOS E.M. POR PARTICULAS ATMOSFERICASMETODO: MEDICION DE LA INTENSIDAD DE LA ENERGIA CONFIGURACION: MONOESTATICA DE TRANSMISOR/ RECEPTOR OPTICOS.
ESPECIFICACIONES TECNICAS:
RANGO DE AZIMUT: 0-360°ELEVACION: -10-90°CONCENTRACION: 20-1000 µg/m3RESOLUCION CONC: 100 µg/m3RANGO OPERACIÓN: 0.2- 10 kmRESOLUCION RANGO: 50-200 mLONGITUD DE ONDA: 355 nm
AIRE CERO
CONTROL DE FLUJO
MEDIDOR DE FLUJO
CONTROL DE FLUJO
MEDIDOR DE FLUJO
CAMARA DE MEZCLADO
GASESTANDAR
FO
FT
MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN CO / SO2
FCO
MULTIPLE DE SALIDA
VENTEOSALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR
COSO2
FCO
AIRE CERO
CONTROL DE FLUJO
MEDIDOR DE FLUJO
GENERADOR DE
OZONO
MEDIDOR DE FLUJO
CONTROL DE FLUJO
CONTROL DE FLUJO
MEDIDOR DE FLUJO
CAMARA DE REACCION
CAMARA DE MEZCLADO
GASESTANDAR
NO MULTIPLE DE SALIDA
FO
FO
FO
FNO
FT
MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN POR TITULACION EN FASE GASEOSA (NO2 / O3)
FNO
VALVULA VENTEO
VENTEO
SALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR
MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓNCO / SO2 CILINDROS MULTIPLES
CONTROL DE FLUJO
MEDIDOR DE FLUJO
MULTIPLE DE SALIDA
VENTEO SALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR
GASES ESTANDAR DIFERENTES CONCENTRACIONES
COSO2
COSO2
COSO2
COSO2
AIRE
CERO
RASS (RADIO ACUSTIC SOUNDING SYSTEM)
OBJETIVO: ELABORAR PERFILES VERTICALES DE LA TEMPERATURA ATMOSFERICA (HASTA LOS LIMITES DE LA CAPA PLANETARIA SUPERFICIAL).PRINCIPIO: INTERACCION ENTRE PULSOS ACUSTICOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS (E.M.) CONTINUAS.SENSOR REMOTO: ANALISIS ESPECTRAL POR RECUPERACION DE LA ENERGIA E.M. DISPERSADA POR LAS VERIACIONES EN LA PROPIEDAD DE REFRACTACION DEL AIRE CAUSADAS POR LA PRESION DE LA ONDA ACUSTICA. CONFIGURACION: SISTEMA BIESTATICO DE TRASMISOR / RECEPTOR PARA LA SECCION ELECTROMAGNETICA Y TRASMISOR MONOSTATICO PARA LA SECCION ACUSTICA.RANGO VERTICAL: 100 - 1200 MRESOLUCION VERTICAL: 10 M
em / t em / rac / t
SODAR (SOUND DETECTION AND RANGING)
OBJETIVO: ELABORAR PERFILES TROPOSFERICOSDE DIRECCION Y VELOCIDADDEL VIENTO.
•PRINCIPIO: RECUPERACION DE PULSOS ACUSTICOS MODULADOSPOR VARIACIONES EN EL NIVEL DE REFRACCION DEL AIRE.
•METODO REMOTO DE DETECCION:ANALISIS ESPECTRAL DE LA ENERGIARECUPERADA (EFECTO DOPPLER).
MONITOREO ATMOSFERICO DETERMINACION DE OZONOPOR QUEMILUMINISCENCIA
5490 mts
2240 mts 580 mm/Hg
0 mts (nivel del mar) 760 mm/Hg
Volcán Popocatépetl
Ciudad de México
Altura Capa de Mezclado
Altura Capa de MezcladoInversión Térmica
Brisa MarinaAire Fresco de las Montañas
Presión Atmosférica(Peso del Aire)
1 Kg/cm2
MEXICO D.F.
MORELOS
360°
90°
180°
270°
0°
MEXICO D.F.
MORELOS
REQUISITOS DE INFORMACION DE ACUERDO A LOS OBJETIVOSCARACTERISTICAS DE LA INFORMACION
LOCAL/ ESTATAL
CONTINUA/ DIARIA
NUMEROSAS1 AÑOBAJA/ MEDIANA
PLANEACION DE USO DE SUELO
LOCAL/ REGIONAL
CONTINUAPOCAS/ VARIAS
AÑOSALTAACTIVAR PROGRAMAS DE CONTINGENCIA POR CONTAMINACION DEL AIRE
NACIONAL/ ESTATAL/ REGIONAL
DIARIAPOCASMESES/
1 AÑO
BAJAEVALUAR LA EFECTIVIDAD DE LAS MEDIDAS DE CONTROL
NACIONAL/ ESTATAL/ REGIONAL
CONTINUAVARIAS/ NUMEROSAS
MESES/
1 AÑO
BAJA/ MEDIANA
DESARROLLO DE MEDIDAS Y ESTRATEGIAS DE CONTROL
LOCAL/ NACIONAL
CONTINUA/ DIARIA
POCASAÑOSMEDIA/ ALTA
ESTABLECIMIENTO DE NORMAS DE CALIDAD DEL AIRE
REGIONAL/ GLOBAL
CONTINUANUMEROSASDE MESES A AÑOS
ALTAESTUDIAR Y EVALUAR LAS INTERACCIONES DE LOS CONTAMINANTES, SU COMPORTAMIENTO Y TRANSPORTACION A LARGA DISTANCIA
LOCAL/ GLOBAL
CONTINUA (PROMEDIO HORARIO)
NUMEROSASAÑOSALTAEVALUAR LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACION SOBRE EL HOMBRE Y SU MEDIO
COBERTURAFRECUENCIAESTACIONESCANTIDAD
CALIDADOBJETIVOS
* CALIDAD DE LA INFORMACION SE REFIERE A LA EXACTITUD Y PRECISION DE LOS DATOS.
•** CANTIDAD DE INFORMACION SE REFIERE A LA PORCION DE DATOS DIPONIBLES POR UNIDAD DE TIEMPO.
•*** CANTIDAD DE ESTACIONES QUE SE REQUIEREN PARA CUBRIR ADECUADAMENTE UN AREA GEOGRAFICA DADA.
•**** FRECUENCIA SE REFIERE A LA ESCALA DE TIEMPO EN QUE SE COLECTA LA INFORMACION.
CRITERIOS GENERALES PARA VALIDACION PRELIMINAR DE DATOS DE CALIDAD DEL AIRE
• VALORES EN PROMEDIO HORARIO CONSTANTES POR MAS DE 3 HORAS.
• NO CUMPLIRSE LA RELACION NOX-NO= NO2.
• VALORES ANORMALMENTE BAJOS (MENORES A LOS MINIMOS TIPICOS)
OXIDOS DE NITROGENO (NO, NOX, NO2)
• VALORES EN PROMEDIO HORARIO CONSTANTES POR MAS DE 3 HORAS.
• VALORES ANORMALMENTE ALTOS (QUE EXCEDAN LOS MAXIMOS TIPICOS).
• VALORES ANORMALMENTE BAJOS (MENORES A LOS MINIMOS TIPICOS).
BIOXIDO DE AZUFRE (SO2)
OZONO (O3)
MONOXIDO DE CARBONO (CO)
PARTICULAS SUSPENDIDAS FINAS (AUTOMATICO)
REVISAR LOS DATOS EN CASO DE:PARAMETRO
CANTIDAD POSIBLE DE DATOS POR METODO (ANUAL)SMMACM
HR = 8760 X 12 = 105,120
TEMP. = 8760 X 12 = 115,120
VU = 8760 X 12 = 105,120
DV = 8760 X 12 = 105,120
PSF = 8760 X 16 = 140,160
NOX = 8760 X 3 X 19 = 449,320
O3 = 8760 X 19 = 166,440
CO = 8760 X 26 = 227,760
SO2 = 8760 X 26 = 227,760AUTOMATICO
ANALIZADOR (SO2, CO, O3, NOX)
METEROLOGIA (DV, VV,TEMP,HR)
MUESTREADOR AUTOMATICO PSF
PST = 62 X 19 = 1178
PSF = 62 X 5 = 310
MANUAL
MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN
CANTIDAD POSIBLE DE DATOS POR METODO (ANUAL)
SO2 RAC-3: 62 X 3 = 186
CO =
etc. RAC-5: 62 X 5 = 310
MUESTREADOR GASES
HR = 24 X 365 = 8760
TEMP. = 24 X 365 = 8760
VU = 24 X 365 = 8760
DV = 24 X 365 = 8760
HC = 24 X 365 = 8760
NOX = 24 X 365 X 9 = 26,280
O3 = 24 X 365 = 8760
CO = 24 X 365 = 8760
SO2 = 24 X 365 = 8760AUTOMATICO
ANALIZADOR (SO2, CO, O3, NOX)
METEROLOGIA (DV, VV,TEMP,HR)
MUESTREADOR AUTOMATICO PSF
PST
= 62 X ESTACION X PARAMETRO
PSF
MANUAL (1 MUESTREO CADA 6 DIAS)
MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN
ACTIVIDAD MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10 MES 11 MES 12SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
NIVEL 1REVISIÓN X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
· FLUJOS
· LIMPIEZA
· FUNCIONES
NIVEL 2MANTENIMIENTO X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XCAMBIO DE FILTROS
NIVEL 3MANTENIMIENTO X X X X
· LIMPIEZA GENERAL
· LUBRICACIÓN
· VERIFICACIÓN DE FUNCIONES Y VOLTAJES
NIVEL 4MANTENIMIENTO XANUALREVISIÓN Y/OCAMBIO DE:
· BOMBAS
· VÁLVULAS
ACTIVIDADES DE CONTROL DE LA CALIDAD
ACTIVIDADES DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
ACTIVIDAD MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10 MES 11 MES 12SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X
CALIBRACIÓN
· LÍNEA BASE X X X X
· 90% LSR
· 4 PUNTOS MÁS
· AJUSTE
AUDITORÍAINTERNA
· LÍNEA BASE X X X X
· 90%LSR
· 4 PUNTOS MAS
AUDITORIAEXTERNA (INE)EVALUACIÓN Y X XREVISIÓN DE:
· DATOS
· BITÁCORA
· RESULTADOS
· AUDITORIA
· CALIBRACIÓN
· VERIFICACIÓN
VERIFICACIONES PRECISIÓN SPAN
< 15 m
0.80 - 1 m
Punto de Muestreo
Estación deMonitoreo
Punto de
muestreo
Vialidad
>2 mts.
Punto demuestreo d=hl * 2
Estación deMonitoreo
3.5 mts.
hl
ZONA “C” INACEPTABLE
ZONA “B” ACEPTABLE
Variable Independiente XValor controlado, en concentración (ppm)
Respuesta del Monitoren Volts o porcentaje
Variable Dependiente, Y
10 o 100 %
1000
200 300 400 500
2 / 20 %
4 / 40 %
6 / 60%
8 / 80 %
CALIBRACIONRelacionar y ajustar las respuestas de un Instrumento de Medición a la Entrada
de una Variable Controlada.
Variable Independiente XValor controlado, en concentración (ppm)
Respuesta del Monitoren Volts o porcentaje
Variable Dependiente, Y
10 o 100 %
1000
200 300 400 500
2 / 20 %
4 / 40 %
6 / 60%
8 / 80 %
AUDITORIAVerificar el Nivel de Desviación en las Respuestas de un Instrumento de Medición a la
Entrada de una Variable Controlada.
Área de Tolerancia
+/- 2 %
DATOS
M ANTENIM IENTOY
CALIBRACION
CONTROL
DATOS VALIDOS
AUDITORIA A PROCEDIM IENTOSDE
CALIBRACION
ASEGURAM IENTO
CALIDAD
SISTEM ADE
M ONITOREO ATM OSFERICO
Invalidar los datos y calibrar el analizador
Invalidar los datos y calibrar el analizador
Se recomienda calibrar el analizador
Se recomienda calibrarel analizador
El ajuste del analizadores opcional
El ajuste del analizadores opcional
No se requiereel ajuste
+ 10%
+ 5 %
3 σs3σ0
+ 25 ppb
0
0
- 25 ppb - 5 %
- 10%
Variación spanVariación cero
- 3 σ 0 - 3 σ s
3σs=1 desviación estándar-variación del span3σ0 =1 desviación estándar-variación del cero
VALORACIÓ DE DATOS
CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UNA ESTACIÓN AUTOMÁTICA DE MONITOREO
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