monitoreo de la calidad del aire. epn

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

INGENIERÍA AMBIENTAL

CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE

MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE

GONZALO LEÓNFABIÁN MARTÍNEZ


• En un sentido amplio, este termino designa las mediciones repetidas destinadas a seguir la evolución de un parámetro durante un intervalo de tiempo.

• En un sentido más restrictivo se aplica a la medida regular de niveles de contaminantes respecto de una norma, o para evaluar la eficacia de un sistema de regulación y control.

DEFINICIÓN:

REGLAMENTO DE ESTANDARES DE CALIDAD DE AIRE:

• Todos los valores son concentraciones en microgramos por metro cúbico, NE significa no exceder. El método de análisis puede también ser un método equivalente aprobado.


• Vigilar la calidad del aire ambiental generando información confiable, comparable y representativa, para su aplicación en las estrategias nacionales para la protección de la salud de la población y del entorno.

OBJETIVOS DEL MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE

• Determinar concentraciones representativas en áreas de alta densidad de población para evaluar el impacto en salud de la exposición de la población a los contaminantes atmosféricos.

• Evaluar el cumplimiento del Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire. • Validar y calibrar los inventarios de emisiones y modelos de dispersión de contaminantes para el pronóstico de la calidad del aire.• Determinar la ubicación de las estaciones de monitoreo con fines de pronóstico. • Aplicar el Reglamento de los Niveles de Estados de Alerta por contaminación del aire, donde corresponda

GENERAL:

ESPECIFICOS:


• La escala del monitoreo de la calidad del aire debe ser compatible con el objetivo del monitoreo en un lugar, a una escala espacial apropiada y representativa, para así facilitar la localización física de las estaciones de monitoreo. La escala de representatividad espacial relativa a cada contaminante se define para establecer la relación entre los objetivos de monitoreo y localización física de la estación de monitoreo.

• De acuerdo a la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) se aplican seis escalas de representatividad espacial para ubicar los sistemas de monitoreo, donde cada escala espacial se diseña para cumplir con los objetivos específicos de monitoreo.

ESCALAS DEL MONITOREO


• Los contaminantes atmosféricos son producidos por fuentes fijas y móviles, los cuales pueden generar problemas a lo largo de su desplazamiento y generar contaminantes secundarios (lluvia ácida u ozono). El alto costo para el monitoreo de la calidad del aire con equipos automáticos en las redes no permite monitorear todos los contaminantes que se generan, por lo que las redes de monitoreo registran contaminantes que representan la calidad del aire de un área determinada.

SELECCIÓN DE PARÁMETROS A MONITOREAR


• El término frecuencia de monitoreo indica el número de muestras que se tomarán o llevarán a cabo en un intervalo de tiempo, en un punto o en un área de muestreo.

FRECUENCIA DE MONITOREO Y FRECUENCIA DE MUESTREO

• Para establecer valores medios anuales se recomienda muestreos individuales con una frecuencia de 1 a 2 veces por semana, dependiendo de las concentraciones y variando el día de la semana (ejemplo: tomar muestreos cada seis días), de manera que se tomen muestras de todos los días de la semana, de acuerdo a los objetivos del programa. Para el monitoreo de gases con la técnica de tubos pasivos son usuales las frecuencias semanales y mensuales. Estas mediciones no pueden ser comparadas con normas horarias.

• Para establecer valores medios anuales se recomienda muestreos individuales con una frecuencia de 1 a 2 veces por semana, dependiendo de las concentraciones y variando el día de la semana (ejemplo: tomar muestreos cada seis días), de manera que se tomen muestras de todos los días de la semana, de acuerdo a los objetivos del programa. Para el monitoreo de gases con la técnica de tubos pasivos son usuales las frecuencias semanales y mensuales. Estas mediciones no pueden ser comparadas con normas horarias.

• El periodo de muestreo es el tiempo de toma de muestra de una lectura individual y corresponde al periodo en que se lleva a cabo la determinación de concentraciones de los contaminantes.


• Ofrecen un método simple y eficaz en función de los costos para realizar el sondeo de la calidad del aire en un área determinada. A través de la difusión molecular a un material absorbente para contaminantes específicos, se recoge una muestra integrada durante un determinado periodo (que generalmente varía entre una semana y un mes). Los bajos costos por unidad permiten muestrear en varios puntos del área de interés, lo cual sirve para identificar los lugares críticos donde hay una alta concentración de contaminantes, como las vías principales o las fuentes de emisión, y donde se deben realizar estudios más detallados. Debido a su simplicidad y bajo costo, las técnicas de muestreo pasivo son adecuadas para muchas aplicaciones, ya sea por sí mismas o en combinación con analizadores automáticos. Existen varias técnicas de muestreos pasivos disponibles o en desarrollo para los principales contaminantes urbanos, entre las que se incluyen las de NO2, SO2, NH3, VOC’s, y O3.

DESCRIPCIÓN DE METODOS DE MUESTREO

MUESTREADORES PASIVOS:


DESCRIPCIÓN DE METODOS DE MUESTREO

• Las muestras de contaminantes se recolectan por medios físicos o químicos para su posterior análisis en el laboratorio. Por lo general, se bombea un volumen conocido de aire a través de un colector –como un filtro (muestreador activo manual) o una solución química (muestreador activo automático)- durante un determinado periodo y luego se retira para el análisis. Hay una larga historia de mediciones con muestreadores en muchas partes del mundo, lo que provee datos valiosos de línea de base para análisis de tendencias y comparaciones. Los sistemas de muestreo (para gases), el acondicionamiento de muestras, los sistemas de ponderación para el material particulado (MP) y los procedimientos de laboratorio son factores clave que influyen en la calidad de los datos finales.

MUESTREADORES ACTIVOS:


• Pueden proporcionar mediciones de alta resolución (generalmente en promedios horarios o mejores) en un único punto para varios contaminantes criterio (SO2, NO2, CO, MP), así como para otros contaminantes importantes como los COV. La muestra se analiza en línea y en tiempo real, generalmente a través de métodos electro ópticos: absorción de UV o IR; la fluorescencia y la quimioluminiscencia son principios comunes de detección. Para asegurar la calidad de los datos de los analizadores automáticos, es necesario contar con procedimientos adecuados para el mantenimiento, la operación y el aseguramiento y control de calidad

DESCRIPCIÓN DE MÉTODOS DE MUESTREO

• Son instrumentos desarrollados recientemente que usan técnicas espectroscópicas de larga trayectoria para medir las concentraciones de varios contaminantes en tiempo real. Los datos se obtienen mediante la integración entre el detector y una fuente de luz a lo largo de una ruta determinada. Los sistemas de monitoreo de larga trayectoria pueden cumplir un papel importante en diferentes situaciones de monitoreo, principalmente cerca de las fuentes. Para obtener datos significativos con estos sistemas, es necesario contar con procedimientos adecuados para la operación, calibración y manejo de datos. Estos métodos requieren de mucha atención en la calibración de los instrumentos y el aseguramiento de la calidad para obtener datos significativos.

ANALIZADORES AUTOMÁTICOS:

SENSORES REMOTOS:



VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MÉTODOS DE MUESTREO:



METODOLOGIA DE MUESTREO REFERENCIALES POR TIPO DE CONTAMINANTE:


METODOLOGÍA Y EQUIPO DE MUESTREO

• Entre los dispositivos más usados que se encuentran disponibles en el mercado se cuenta principalmente con:



DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS DE MUESTREO PASIVOS

Distintivos pasivos: Los muestreadores pasivos con forma de distintivo, la barrera de difusión permite la toma de muestra exclusivamente por difusión molecular, siendo independiente de la velocidad del viento. El adsorbente y el absorbente, se seleccionará en función del químico que se requiera muestrear, siendo éste el compuesto que mejor colecte al contaminante de interés. En el dispositivo, que se presenta en la figura, la abertura está protegida por una mampara contra el viento, pero existen otros que cuentan con un filtro de membrana para proteger a la misma.




Tubos de difusión: Los tubos de difusión, absorbentes o adsorbentes., consisten en tubos que contienen un material absorbente o adsorbente según sea el mejor compuesto que se requiera para colectar un determinado contaminante, y se encuentran abiertos en uno de sus extremos.

• Entre estos tubos se encuentran los tubos de “Palmes”, llamados así por uno de sus inventores y utilizados para muestrear NO2 y SO2, principalmente• Los burbujeadores pasivos, son otro tipo de muestreador pasivo del tipo de tubo de difusión, y consisten de un tubo especial largo con una garganta

perforada y una tapa para retener un disco de difusión Knudsen, que es el que precisamente controla la transferencia de gases dentro del medio acuoso sin que ésta sea afectada por el viento.




Colectores del polvo sedimentable: Los colectores para polvo sedimentable, llamados también jarras para polvo sedimentable, consisten básicamente en recipientes cilíndricos abiertos en la parte superior, presentando un área sobre la cual las partículas de gran tamaño y de mayor densidad pueden sedimentarse.



DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS DE MUESTREO ACTIVOS

• El sistema de colección de la muestra que consta de los instrumentos y el medio de colección, tiene como función, la colección de la muestra de aire y separación de los contaminantes que van a ser analizados. Los instrumentos de colección son los diferentes recipientes, en el caso de gases o aparatos, en el caso de partículas, que contendrán la muestra y el medio de colección, siendo este medio de colección, un solvente químico, en el cual se absorba o reaccione la especie contaminante de interés, un adsorbente o un filtro. De manera que estos instrumentos de colección dependen estrechamente del tipo de muestreo que se llevará a cabo y del medio que contienen por lo que en general se manejan en conjunto y puede ser de varios tipos, entre los que se encuentran comúnmente los siguientes:

Para el muestreo de gases: Bolsas de plástico y depósitos de vidrio o de metal, como “canisters” de acero inoxidable. Frascos para la absorción en fase líquida de gases, principalmente inorgánicos. Instrumentos de adsorción, para colectar gases orgánicos y algunos inorgánicos . “Denuders” para la separación por difusión de gases y partículas.

Para el muestreo de partículas: Filtros, para la colección de partículas suspendidas Impactores, para medir la distribución del tamaño de las partículas suspendidas.




Bolsas de plástico y depósitos de vidrio o metal: son recipientes inertes en los cuales se introduce por bombeo una muestra de aire. Son muy útiles para el muestreo de compuestos como metano, etano y propano y gases estables como N2, O2, CO y CO2. Sin embargo, no se recomiendan para gases reactivos como O3, NOx y SO2, los cuales es preferible capturarlos y estabilizarlos por medio de alguna técnica química de absorción previa a su análisis. Actualmente se ha difundido el uso de “canisters” de acero inoxidable para muestreos de hidrocarburos, bajos niveles de tóxicos en el aire, halocarburos y VOCs, a los cuales se les aplica un pulimiento en su interior de manera que se reducen los bordes o imperfecciones de la superficie de metal expuesta a la adsorción de los gases.

Frascos para la absorción en fase líquida de gases : Las reacciones a que se someten los contaminantes absorbidos generalmente son colorimétricas o fotométricas, por lo que es necesario añadir un reactivo que produzca color, en caso de requerirse, o esperar a que éste se produzca antes de medirlo en un colorímetro (generalmente 30 min.). En estos métodos de absorción se utiliza siempre un testigo que no está expuesto al contaminante para marcar el punto cero, y todas las lecturas del colorímetro se comparan con curvas de calibración preparadas con soluciones estándar. En los laboratorios se cuenta con métodos de análisis de las soluciones como titulación, conductividad, turbidimetría, fotometría, cromatografía y otros.

Existen diferentes formas de botellas absorbentes que se pueden agrupar en dos tipos básicos: el de choque o golpe, en el cual la primera corriente de aire muestreado se hace pasar por un tubo de vidrio que tiene un orificio muy fino en un extremo y que está montado en una botella de tal forma que el orificio queda a 5 mm. del fondo plano de la misma, entrando el aire muestreado en la botella que contiene el líquido absorbente a una gran velocidad, debido a que se acelera a su paso por el orificio, chocando con el fondo para dispersarse y mezclarse vigorosamente con el solvente y en el segundo, el burbujeador de gases de vidrio poroso, en el que la corriente de gases se rompe en burbujas muy finas que pasan lentamente a través del solvente, aumentando enormemente la superficie de contacto, lo cual proporciona un mejornivel de absorción. Entre estas botellas se destacan como más usadas




Instrumentos de adsorción, para colectar gases orgánicos y algunos inorgánicos : se lleva a cabo de manera discontinua la adsorción, en vía seca, de un gas de interés en un material adsorbente que puede ser silicagel, carbón activado, algún polímero como Tenax, o pelotas de vidrio o de plata revestidas. Entre estos instrumentos de colección de muestra se encuentran los tubos indicadores activos en los que se fuerza el paso de aire mediante una bomba, a través de los mismos, consisten de un tubo de vidrio sellado en ambos extremos, que contiene un material granulado inerte en el que se ha absorbido un reactivo. Para utilizarlos se rompen los extremos del tubo y se hace pasar por él una cantidad medida de aire para que se coloree el interior del tubo. El tono del color y la longitud de la banda comparados con la cantidad de gas que ha pasado, indicarán la concentración del contaminante. Sin embargo estos tubos se utilizan principalmente en las pruebas de seguridad industrial o de exposiciones personales y no en monitoreos de calidad de aire rutinarios

Denuders : consiste en un tubo cuyas paredes interiores están revestidas con una sustancia química absorbente que atrapa al gas de interés. El aire muestreado se hace pasar por el tubo en condiciones de flujo laminar de manera que se produzca la difusión del gas hacia las paredes del mismo tubo, absorbiéndose el gas de interés y separándose así del resto de la muestra. Mientras tanto, las partículas continuarán su paso por el tubo para ser atrapadas por un filtro a la salida de este. Usualmente se colocan varios tubos concéntricos para aumentar la superficie de contacto




METODOS DE MUESTREO CON ANALIZADORES



Principio de operación de un analizador de CO

ANALIZADOR DE CO:

Metodología: fotometría infrarroja (I.R)



ANALIZADOR DE CO:

Metodología: fotometría infrarroja (I.R)

• Los analizadores de Monóxido de Carbono, CO, se sirven del principio de operación que se basa en la capacidad que tiene este gas para absorber energía en determinadas longitudes de onda. En los equipos de medición que utilizan este principio se mide la absorción de luz infrarroja, llevada a cabo por las moléculas de CO en intervalos relativamente pequeños de longitudes de onda centradas sobre la región de máxima absorción del contaminante

• En los analizadores de CO se aplica una variación denominada filtro de correlación de gas. En este caso el haz de luz infrarroja pasa por un filtro rotatorio integrado por dos celdas, una de las cuales contiene CO en alta concentración y la otra N2 como blanco para crear el haz de referencia de modo tal que el detector mida la diferencia de energía entre la radiación absorbida en la celda de muestra y la señal modulada por la alternancia entre los filtros de gas. La señal del detector es procesada y acondicionada por microprocesadores para desplegarla como una lectura de concentración de CO.



Principio de operación de un analizador de NOx

ANALIZADOR DE NOx:

Metodología: Quimiluminiscencia



ANALIZADOR DE NOx:

Metodología: Quimiluminiscencia

• La quimiluminiscencia es una técnica analítica basada en la medición de la cantidad de luz generada por una reacción química. Los analizadores de Óxidos de Nitrógeno, NOx utilizan este principio a partir de la reacción que tiene lugar entre el óxido nítrico (NO) contenido en la muestra de aire y el ozono (O3) que genera, en exceso, un dispositivo que es parte de los componentes del instrumento. La luz emitida se encuentra en el intervalo del infrarrojo entre 500 y 3000 nm de acuerdo a la siguiente reacción:

• El NO en una muestra de aire reacciona con el O3 para formar dióxido de nitrógeno en estado de excitación (NO2*). Posteriormente, cuando el dióxido de nitrógeno generado vuelve al estado inicial emite una luz característica en una cantidad proporcional a la concentración del NO contenido en la muestra. El NO2 no participa en la reacción de quimiluminiscencia por lo que los analizadores están provistos de un convertidor a través del cual pasa la muestra de aire en forma alternada para que el dióxido de nitrógeno se reduzca a NO.

• La concentración de NOx se determina en dos etapas de medición. Cuando la muestra llega directamente a la celda de reacción sin pasar por el convertidor la concentración detectada corresponde a la concentración del NO existente y la lectura es guardada por el microprocesador. Cuando la muestra pasa por el convertidor y llega hasta la celda de reacción el NO2 se convierte en NO y la concentración detectada se suma a la del NO de la etapa anterior y se reporta como NOx total. La concentración de NO2 corresponde a la diferencia entre las lecturas registradas de NO y NOX.

METODOLOGÍA Y EQUIPO DE MUESTREO:

Metodología: Fotometría ultravioleta

Los analizadores de ozono troposférico se basan en el método de fotometría UV, que consiste en medir la cantidad de luz ultravioleta, a una longitud de onda de 254 nm, absorbida por el ozono presente en una muestra, el principio de operación se basa en la Ley de Beer-Lambert.

Esquema del principio de operación de un analizador de ozono.


ANALIZADOR DE O3:

• Cuando la muestra pasa por el interior de las celdas, la molécula de ozono absorbe una cantidad de luz (I), la cual se compara con la cantidad de luz medida en la celda de referencia (I0) para calcular la concentración (C). La concentración obtenida se corrige a condiciones de temperatura y presión del interior de la celda de absorción, los cuales son medidos de manera independiente. La concentración del gas se puede obtener mediante la siguiente ecuación:

(a condiciones estándar de presión y temperatura)Donde:I = La intensidad de la luz después de la absorciónI0 = La intensidad de la luz antes de la absorciónα = Coeficiente de Absorción del ozono a determinada longitud de ondaL = Longitud de la celda o tubo de absorciónC = concentración del gas absorbente (ozono)

Despejando la concentración de O3 (C) en ppm:




ANALIZADOR DE O3:

Componentes básicos de un analizador de ozono




ANALIZADOR DE O3:

Ventajas Desventajas- Mayor estabilidad de las señales de cero y de gas - No requiere reactivos químicos

- Mediante esta técnica es posible detectar concentraciones de hasta 1 ppb de ozono en la muestra

- Requiere de mayor tiempo de respuesta (en torno a 30 segundos)

- Posible interferencia de compuestos carbonílicos o aromáticos que absorben en la misma región del UV y que pueden quedar retenidos al filtrar el ozono en el ciclo de referencia

- Es necesario efectuar una corrección por temperatura y presión del aire de muestra distintas a las de referencia (0ºC y 1 atm)




ANALIZADOR DE O3:

• Este método permite la medición continua de ozono en aire ambiente, y se basa en la detección de fotones producidos en la reacción exotérmica entre etileno y ozono:

• La intensidad de la emisión de luz quimioluminiscente (350 – 550 nm) es proporcional a la concentración de ozono de la muestra en aire siempre que el etileno esté en exceso. Otras olefinas alifáticas dan también quimioluminiscencia con ozono, a bajas presiones.

• Los flujos regulados de aire de muestra y etileno se mezclan en la cámara de reacción donde los fotones producidos son detectados por un tubo fotomultiplicador, cuya fotocorriente de salida es posteriormente amplificada y procesada electrónicamente. (CIEMAT, 2002).

Componentes básicos de un analizador de ozono


Metodología: Quimioluminiscencia en fase gas


ANALIZADOR DE O3:

Ventajas Desventajas- El sistema etileno-ozono, a presiones cercanas a

la atmosférica, logra que la emisión quimioluminiscente que se produce sea fácilmente detectable, lo que permite simplificar el sistema de captación de muestra.

- El método es adecuado para la medida de concentraciones de ozono en el rango de 0,001 a 100 ppm

- No existen interferencias conocidas - El tiempo de respuesta es del orden de 1 segundo

- La respuesta es lineal siempre que los flujos de muestra y de etileno se mantengan constantes.

- Límite de detección de 50 ppb de ozono, menor al método anterior



ANALIZADOR DE O3:

Metodología: Quimioluminiscencia en fase gas

• El principio de fluorescencia pulsante se basa en el hecho de que las moléculas de SO2 absorben radiación ultravioleta (UV) a una longitud de onda en el intervalo de 210 - 410 nm, entrando en un estado instantáneo de excitación para posteriormente decaer a un estado de energía inferior, emitiendo un pulso de luz fluorescente de una longitud de onda mayor en el intervalo de 240 - 410 nm como se indica en la siguiente reacción:

• La intensidad de la luz fluorescente emitida es proporcional a la concentración de SO2. Para reducir las interferencias, los analizadores de SO2 también cuentan con lavadores o con dispositivos filtrantes para la remoción de hidrocarburos.

(Jahnke, 1993).

Principio de operación y componentes básicos de un analizador de este tipo


Metodología: Fluorescencia pulsante


ANALIZADOR DE SO2:

Ventajas Desventajas- No requiere de reactivos químicos- No necesita transporte de muestras ni equipo de

laboratorio adicional

- El proceso se ve afectado por otras sustancias que fluorescen de manera similar al SO2

- Algunos compuestos orgánicos poliaromáticos como el naftaleno y el óxido de nitrógeno tienen un intervalo espectral similar al del dióxido de azufre

- Requieren de material filtrante o lavadores adicionales para la remoción de hidrocarburos que podrían interferir en el proceso


Metodología: Fluorescencia pulsante


ANALIZADOR DE SO2:

• Reportan resultados en tiempo real. Sin embargo, no llevan a cabo un análisis de la muestra, únicamente determinan la concentración de partículas aprovechando las propiedades físicas de las mismas.

MICROBALANZA DE ELEMENTO OSCILANTE. • El muestreador TEOM (por sus siglas en inglés, Tapered-Element Oscillating Microbalance)

mide la cantidad de masa recolectada de una muestra de aire a una velocidad casi continua. Las partículas se recolectan en un filtro colocado en el extremo de un elemento puntiagudo oscilante, que tiene su otro extremo fijo. La frecuencia de oscilación del elemento cambia en proporción directa a la masa a medida que esta se acumula en el filtro.

• La cantidad de masa en la muestra recolectada se calcula a partir del cambio en la frecuencia del elemento en un período de tiempo fijo. El control de la tasa de flujo se hace mediante dos controladores de flujo másico: uno para el flujo de la muestra, desde uno a tres litros estándar por minuto y el otro para un flujo auxiliar para cumplir con las especificaciones de diseño de la entrada de muestra.

• La concentración de partículas se determina a partir de la masa recolectada, la tasa de flujo de la muestra y el tiempo de recolección de muestra. Ésta se expresa como concentración a las condiciones estándar de 25°C y 760 mmHg. La tecnología de microbalanza de elemento oscilante permite hacer determinaciones de masa muy precisas, con mayor resolución que las microbalanzas convencionales.


Metodología: Métodos de medida continuo


ANALIZADOR DE PARTICULAS SUSPENDIDAS:

ATENUACIÓN DE RADIACIÓN BETA • En este tipo de equipos el aire ambiente se introduce al sistema mediante una

bomba de succión, depositando las partículas en el filtro (una cinta carrete de fibra de vidrio) de manera intermitente esto es, que el impacto de la masa de partículas en el medio filtrante se realiza en periodos de tiempo previamente establecidos por el usuario y que pueden ir desde una hasta veinticuatro horas o inclusive cuando el filtro se sature.

• Se hace pasar radiación beta de bajo nivel a través de la cinta y las partículas depositadas. La capa de partículas, que va en aumento, reduce la intensidad del haz de radiación beta en la sección, la cual es medida por una cámara de ionización como detector. La señal eléctrica de salida es proporcional a la masa real muestreada. La concentración se calcula a partir del aumento temporal de la masa de partículas.

• Algunos de estos monitores usan ciclos de medición, en los cuales el filtro con la muestra se transporta automáticamente para ser medida. Cada ciclo empieza cuando se coloca una sección limpia de cinta en la posición de muestreo.

• Otros son capaces de medir la masa y la concentración de las partículas en el filtro de manera continua, ya que la recolección y la medición se hacen simultáneamente en el mismo segmento del filtro.





Ventajas Desventajas- Datos horarios y fiables- Información en tiempo real - Determina máximos, mínimos, ciclos diarios y

situaciones de alerta - No hay transporte de muestras, ni necesidad de

equipo de laboratorio adicional- Altas prestaciones

- Complejos técnicamente - Costosos en inversión y en mantenimiento - Requieren personal técnico calificado - Son equipos pesados - Necesitan electricidad - Poco versátiles en el emplazamiento





• El método de referencia para la determinación de la concentración de partículas en aire ambiente es el de muestreo de alto volumen, combinado con el método gravimétrico en laboratorio.

• El muestreo de partículas es utilizado, en un principio, para la determinación de la concentración de partículas suspendidas totales en aire ambiente. Sin embargo, en muchas ocasiones el filtro con la muestra también es aprovechado para determinar la concentración de otros elementos como: metales pesados, nitratos, sulfatos, entre otros, por medio de análisis en laboratorio.

• El método consiste en hacer pasar aire ambiente a una tasa de flujo de aproximadamente 1 metro cúbico por minuto a través de un filtro de fibra de vidrio montado bajo una cubierta protectora que evita que se deposite material directamente sobre el filtro. El muestreo se lleva a cabo de manera continua durante 24 + 1 horas. El filtro sin muestra tiene que ser previamente acondicionado a las mismas condiciones de temperatura y humedad a las que se acondicionará ya con la muestra, después de haber sido expuesto.

• Con este método se retienen partículas suspendidas de diámetro inferior a unos 50 mm.• El peso de la muestra se obtiene de la diferencia de pesos del filtro con muestra y del• filtro sin muestra, previamente acondicionados como se mencionó. La concentración de PST en el aire

ambiente se calcula dividiendo la masa de las partículas recolectadas entre el volumen total de aire muestreado y se expresa en microgramos por metro cúbico de aire (DOF, 1993).

• La frecuencia típica de muestreo empleando este método es de cada seis días pero en casos especiales se hace un muestreo cada tercer día.

• Los equipos muestreadores de alto volumen han sido modificados para llevar a cabo muestreo de partículas menores a 10 y 2.5 micrómetros. Estas adaptaciones consistieron en la instalación de un cabezal que fracciona las partículas para permitir únicamente el paso de aquellas con diámetros menores. La separación se tiene que llevar a cabo a una tasa constante de flujo durante todo el muestreo, ya que las variaciones afectan su eficiencia de separación.


Metodología: Muestreo de alto volumen



Ventajas Desventajas- Muy bajo coste de adquisición y analítico. - Muy sencillos en la manipulación - Utiles para estudios de base- Estudio de efectos a largo plazo - Estudio de amplias zonas de muestreo - Versatilidad del emplazamiento - Realización de estudios de base

- Medidas semanales, quincenales o mensuales - Requieren de transporte de muestras y análisis en

el laboratorio - Determinan promedio del tiempo de muestreo - Datos con incertidumbre


Metodología: Muestreo de alto volumen



ANÁLISIS REFERENCIAL DE COSTOS:


• Los métodos de monitoreo pasivo son métodos económicos y efectivos para la clasificación de áreas con niveles de contaminación bajo, medio o alto, basado en muestreo a largo plazo (usualmente semanal o mensual). No reportan niveles de contaminación en el corto plazo. Es la opción de monitoreo más económica.

• Los métodos de monitoreo activo requieren la intervención del operador de manera regular y sólo producen resultados para un periodo, típicamente de 24 horas. La precisión de la mayoría de los métodos activos es sólo ligeramente por debajo de los niveles de fondo típicos, y los métodos algunas veces están sujetos a interferencias por parte de otros contaminantes. Los costos de operación son muy similares a aquellos de los monitores instrumentales de más bajo nivel

CONCLUSIONES:


Para concentraciones de ozono tan bajas como 50 ppb es necesario utilizar el método de fotometría ultravioleta, ya que el método de quimioluminiscencia no alcanza a detectar estas pequeñas cantidades

Si se requiere de información de concentraciones de ozono en tiempo real se debe elegir el método de quimioluminiscencia ya que tiene un tiempo de respuesta mucho menor al método de fotometría ultravioleta

Si se tienen muchas interferencias a la hora de medir ozono se debe elegir el método de quimioluminiscencia que es menos susceptible a este fenómeno

En el caso del análisis de dióxido de azufre, resulta necesario la adición de un sistema que evite el ingreso de sustancias que interfieran en el proceso, por ejemplo los hidrocarburos, se podrían instalar lavadores o dispositivos de filtración

Se recomienda el uso de un sistema de monitoreo continuo de partículas suspendidas, ya sea la microbalanza de elemento oscilante o la atenuación de radiación beta, si se requiere de información en tiempo real y de manera continua, esto puede ser especialmente necesario si se desea conocer el comportamiento de las partículas a lo largo del tiempo, conocer los ciclos, máximos y mínimos, así como también para establecer niveles de alerta

En el caso de requerir información sobre partículas suspendidas de manera general y en períodos largos solamente se requiere de un sistema de muestreo de alto volumen, este tipo de muestreo también resulta útil si el factor económico es limitante ya que requieren de menos inversión y costos de operación y mantenimiento; sin embargo tomar en cuenta que las muestras requieren de transporte adecuado y de un posterior análisis en un laboratorio adecuado

Los métodos manuales para MP generan resultados para un periodo, típicamente de 24 horas. La mayoría de sistemas requieren cambios manuales del filtro de muestreo para cada muestra, aunque también hay disponibles algunos sistemas semi automáticos. La precisión de la mayoría de los métodos manuales para particulados es alrededor del 10% al 20% de los niveles de fondo típicos.

BIBLIOGRAFÍA:


Martínez A. P., Romieu I.: Introducción al Monitoreo Atmosférico. ECO. México, 1997. Recuperado de: http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/scan2/032790/032790-06.pdf

DIGESA. DIRECCION GENERAL DE SALUD AMBIENTAL. PROTOCOLO DE MONITOREO DE LA CALIDAD DEL AIRE Y GESTIÓN DE LOS DATOS. 2005. Recuperado de: http://www.digesa.minsa.gob.pe/norma_consulta/protocolo_calidad_de_aire.pdf

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monitoreo de la calidad del aire. epn

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