trabajo de investigación “evaluación y medidas preventivas
TRANSCRIPT
Facultad de Ingeniería
Ingeniería de Seguridad Industrial y Minera
Trabajo de Investigación
“Evaluación y medidas preventivas para contaminación del aire de PM menores a 10
micras por flujo vehicular en Av. parra intersección Andrés Martínez - Universidad
Tecnológica del Perú Arequipa”
John Mauricio Avalos Chino
Para optar el Grado Académico de Bachiller en:
Ingeniería de Seguridad Industrial y Minera
Arequipa – Perú
2019
1
DEDICATORIA
A dios por darme fuerzas y sabiduría durante mi preparación en todos estos
años para poder culminar mi carrera.
A mis padres el Sr. Mauro Avalos Anco y la Sra. Marina Chino que son las
personas principales en mi vida dándome valores y amor apoyándome
durante el transcurso de mi carrera.
2
AGRADECIMIENTO
A dios por las bendiciones que me ha brindado hasta ahora.
A mis padres el Sr. Mauro Avalos Anco y la Sra. Marina Chino que me dieron
todo su apoyo económicamente y emocionalmente durante el tiempo que
realice mis estudios de pre grado.
A mis docentes que gracias a ellos brindo los conocimientos que a futuro los
aplicare para el trabajo y así poder compartirlos.
3
RESUMEN
El material particulado que se encuentra en el aire a causa del flujo vehicular no solo afecta
al medio ambiente sino también a las personas que transitan por la zona es por ello que se
realizó un diagnostico vehicular por hora y la determinación de material particulado por día.
El instrumento que se utilizó para la muestra de material particulado de 10 micras es el
Nivel THERMO y una estación meteorológica Davis Vantage pro 2 para obtener los datos
y poder evaluar y analizarlos mediante el método de alto volumen.
La metodología junto al método de alto volumen es para obtener la evaluación de la
concentración de material particulado que se encuentra en el ambiente durante el
monitoreo la cual esto nos permitirá seleccionar alguna tecnología de mitigación a material
particulado. Los resultados durante la el monitoreo nos indicará que tipo de tecnología se
utilizará y así poder prevenir daños al medio ambiente y salud de las personas por lo cual
se propondrá tecnología de prevención para el material particulado de 10micras.
Palabras clave: PM10, contaminación del aire, parámetros meteorológicos, prevención
ambiental.
4
ABSTRACT
The particulate material that is in the air because of the vehicular flow no only affects the
environment but also the people who travel trougth the are is why a vehicle diagnosis was
made per hour and the determination of particulate material per day. The instrument used
for the 10 micron particulate simple is the THERMO level and Davis Vantage pro 2 weather
satiton to obtain the data and be able to evaluate and analyze it using the high volme
method.
The methology together with the high volumen method is to obtain the evaluation of the
concentration of particulate material that is in the environment during the monitoring which
wil allow us to select some technology of mitigation to particulate material. The results
during the monitoring will indicate to us what type of technology will ve used and thus be
able to prevent damge to the enviroment and health of the people for wich reason prevention
technology will be proposed for the 10 micron particulatematerial.
Keywords: PM10, air pollution, metreological parameters, anviromental prevention
5
INDICE
DEDICATORIA ................................................................................................................. 1
AGRADECIMIENTO ......................................................................................................... 2
RESUMEN ........................................................................................................................ 3
ABSTRACT ...................................................................................................................... 4
LISTA DE GRAFICOS ...................................................................................................... 8
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................ 9
LISTA DE TABLAS ............................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO.
INTRODUCCION .............................................................................................................11
CAPITULO I ....................................................................................................................12
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................12
1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ........................................................................12
1.2. OBJETIVOS .........................................................................................................13
1.2.1. OBJETIVO GENERAL .........................................................................................13
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................13
1.3. ALCANCES Y LIMITACIONES ............................................................................13
1.4. OPERACIÓN DE VARIABLES .............................................................................14
CAPITULO II ...................................................................................................................15
ESTADO DEL ARTE .......................................................................................................15
CAPITULO III ..................................................................................................................21
MARCO TEORICO ..........................................................................................................21
6
3.1. MATERIAL PARTICULADO ......................................................................................21
3.1.2. Contaminación del aire por material particulado..............................................22
3.1.4. Contaminantes de material particulado en Fuentes móviles .......................24
3.1.5. Efectos del material particulado al medio ambiente ....................................26
3.1.6. Efectos del material particulado la salud .....................................................26
3.2. MEDIDAS PREVENTIVAS PARA EL MATERIAL PARTICULADO ......................................27
3.2.3. Tecnologías para el control de material particulado ....................................28
3.3. ESTACIÓN METEOROLÓGICA .................................................................................30
3.3.2. Dirección del viento ....................................................................................30
3.3.3. Presión Atmosférica ....................................................................................30
3.3.4. Velocidad de viento ....................................................................................30
3.3.5. Humedad ....................................................................................................31
3.3.6. Temperatura ...............................................................................................31
3.4. MÉTODO DE ALTO VOLUMEN ................................................................................31
3.4.2. Equipo Instalación del muestreado .............................................................31
3.4.3. Calibración .................................................................................................31
3.4.4. Operación ...................................................................................................32
3.4.5. Preparación del filtro ...................................................................................32
3.4.6. Pesaje de filtros ..........................................................................................32
3.4.7. Calculo de PM menores a 10 micras .........................................................33
3.4.8. Seguimiento y control .................................................................................33
CAPITULO IV ..................................................................................................................34
DESARROLLO DE LA METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION ................................34
4.1. METODOLOGÍA ........................................................................................................34
4.2. MÉTODO .................................................................................................................35
4.3. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN ..................................................................................37
7
4.4. NIVEL DE INVESTIGACIÓN .....................................................................................38
4.5. ESTUDIO DE CASO .............................................................................................38
4.6. TÉCNICA DE INVESTIGACIÓN .................................................................................39
4.7. INSTRUMENTO DE COLECTA DE DATOS ..................................................................39
CAPITULO V ...................................................................................................................40
DISCUSION Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS .........................................................40
5.1. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN DE RESULTADOS ..................................................40
5.1.1. Diagnostico Vehicular ....................................................................................40
5.1.2. DATOS METEOROLÓGICOS PARA LA CONCENTRACIÓN DE PM10 ..............................42
5.3. PROPUESTA DE MEDIDAS PREVENTIVAS ....................................................................49
CAPITULO VI ..................................................................................................................50
CONCLUSIONES ............................................................................................................50
RECOMENDACIONES ....................................................................................................51
BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................................................52
ANEXOS .........................................................................................................................58
8
LISTA DE GRAFICOS
Grafica 1 Cantidad de vehículos por hora ...................................................................41
Grafica 2 Rosa de vientos EM 1 ....................................................................................43
Grafica 3 Rosa de vientos EM 2 ....................................................................................45
Grafica 4 Rosa de vientos EM 3 ....................................................................................47
Grafica 5 Concentración de PM10 con los ECA ..........................................................48
9
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Filtro de cuarzo PM10 .....................................................................................35
Figura 2 Tiempo de muestreo .......................................................................................36
Figura 3 Recoleccion del filtro despues de las 24 horas ............................................36
Figura 6 Lugar del muestreo .........................................................................................38
10
11
INTRODUCCION
La contaminación producida por el flujo vehicular, es considerado uno de los impactos que
daña a la salud de las personas y también al medio ambiente, la exposición por material
particulado que se encuentra en el aire es la causa que provoca enfermedades a las
personas, que pueden ser largo y corto plazo, provocando consecuencias mayores, si este
problema aun no es tratado.
Existen medidas preventivas para disminuir la contaminación del aire producidos por el
flujo vehicular, pero en todos los casos no es implementada ni mucho considerada, es por
ello que necesariamente se tiene que conocer el problema, para poder conocer los daños
que provoca no solo al medio ambiente, sino también a los seres vivos, teniendo como
prioridad al futuro ya que depende de lo que hacemos en el presente y los daños que
provoca el flujo vehicular afecta al futuro de todos los seres vivos.
12
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Descripción del problema
En cuanto estudios realizados en Bolivia sobre la calidad de aire, la ciudad más
contaminada es Cochabamba, causada por la acción humana y el parque automotor,
siendo considerada una de las ciudades que presenta mayor contaminación en
América Latina, presentando características similares a Chile, por datos de muestreos
que se realizaron y donde la fuente con mayor cantidad de contaminación es del
transporte público con 70% de concentraciones [1, pp. 2-3].
En Chimbote, se determinó el impacto ambiental producido en el 2014 por SO2 y
material particulado, por actividades del parque automotor, afectando críticamente al
aire superando las 25 micras en PM 2.5 y las 150 micras en Pm10, todo esto producido
por el crecimiento de las industrias y el flujo vehicular, afirmando que se alcanzó
niveles críticos a la salud como trastornos al sistema nervioso y respiratorio [2].
Así mismo, en Arequipa la contaminación ambiental en el aire de las zonas urbanas
es producida con un 60% por parque automotor, 21% por industrias, 11% por
13
empresas, con 1% en aerosoles teniendo presencia de enfermedades de asma,
neumonía con atención en el 2017 según [3].
De esta manera se pretende realizar una evaluación por exposición a material
particulado producidos por el flujo vehicular en la Av. parra intersección con Andrés
Martínez ubicado en el Eje de la Universidad Tecnológica del Perú.
Pregunta principal de investigación
¿En qué medida la evaluación de MP de 10 micras va permaneces en el aire mediante
el método de Alto Volumen por flujo vehicular en Av. Parra intersección con Andrés
Martínez de la Universidad Tecnológica del Perú para proponer medidas preventivas?
1.2. Objetivos
1.2.1. Objetivo General
Evaluar la Contaminación de aire por PM menores a 10 micras mediante el
método de alto volumen en la Av. Parra intersección con Andrés Martínez en
Universidad Tecnológica del Perú para proponer medidas preventivas.
1.2.2. Objetivos Específicos
Determinar el flujo vehicular que circulan por alrededores de la Universidad
Tecnológica del Perú.
Evaluar la contaminación por material particulado de 10 micras mediante el
método de alto volumen
Proponer medidas preventivas para disminuir los riesgos por material
particulado
1.3. Alcances y limitaciones
En términos generales el alcance para la determinación de material particulado será
en los ejes de la AV Parra y Andrés Martínez ubicados en la Universidad tecnológica
14
del Perú, siendo este problema un riesgo por exposición a las personas que se
encuentran en estos lugares.
1.4. Operación de Variables
Variable Independiente:
Material Particulado: son las partículas que están expuestas al medio ambiente que
provoca daños.
Variable dependiente:
Medidas de Preventivas: Son las tecnologías que mitigara al material particulado.
Tabla 1 Operación de Variables
VARIABLE DIMENSIONES INDICADORES HERRAMIENTA
Variable
Independiente
Material
particulado
Partículas en
suspensión con
diámetro menor a
10 micras
Tiempo promedio
Hi vol. Densidad
Dirección del viento
Estación
Meteorológica
Velocidad del viento
Presión ambiental
Temperatura
ambiental
Variable
Dependiente
Propuesta de
Medidas
Preventivas
Daños causados
al medio ambiente
y a los seres vivos
Plantas
implementadas
N° de Forestación
propuestos
Sensores N° de sensores
implementados
15
N° de sensores
propuestos
Elaboración: propia
CAPITULO II
ESTADO DEL ARTE
Según él [4] tiene como objetivo determinar la cantidad de exposición de partículas
producidas por arcillas, en el departamento de Magdalena se encuentran cantidades de
explotaciones de arcilla producto de la fabricación de ladrillos, considerada esta actividad,
una fuente de contaminación para el aire, para esto utilizaron la metodología de calidad de
aire de Colombia para que realicen el monitoreo en la cual instalaron un andamio la salida
del municipio, sobre la cual colocaron 10 muestreadores de Alto Volumen para que
recolecten muestras donde tuvieron resultados relacionados con la producción de ladrillos,
concluyendo que las muestras fueron afectadas por las incidencias del viento afectando a
las zonas vecinas, siendo así que los bosques que fueron el 4% redujeron la cantidad de
CO2.
16
Según los [5] determinan que la incorporación a la atmosfera de cualquier sustancia física
o química esta es alterada, es por ello que usaron el protocolo como técnica para medir el
aire , donde usaron la metodología de alto volumen en la cual instalaron 10 muestreadores
durante 10 meses teniendo resultados que no superan los LMP y durante la caracterización
dentro del laboratorio no presentaron una variación espacial significativa y que las
partículas son provenientes de fuentes fijas y antrópicas, donde estas fueron removidas de
la atmosfera por la humedad y su descenso por la presencia de lluvia.
Podríamos destacar el estudio realizado por [6] detallando el manejo y uso del método de
alto volumen de acuerdo al punto de ubicación del equipo, para que pueda realizarse el
monitoreo y el equipo tenga buen desempeño en dar los resultados de manera que en su
metodología utilizo 3 equipos de muestreo, cada día durante 1 semana para poder evaluar
las muestras en el pesaje de acuerdo al CENAM 2005, teniendo resultados mínimos y
concluyendo que el método de alto volumen muestra desempeño en muestrear partículas
de 10 micras.
Por otra parte la problemática actual que lleva la ciudad de Cusco por contaminar la calidad
de aire, los autores determinaron la existencia de material particulado y lo relacionaron con
la función pulmonar con los vendedores que se encuentran trabajando en el centro histórico
de la ciudad, usando la metodología de Alto volumen Hi Vol. y espirómetro teniendo
resultados donde las muestras de partículas de 10 micras no superan los ECA, pero en los
resultados las muestras de PM 2.5 si supera los ECA, teniendo como conclusión que el
uso del espirómetro no tiene relación con los contaminantes del material particulado [7].
El presente estudio, determina el grado contaminación en la ciudad de Cerro de Pasco,
usando equipos como el muestreador de Alto Volumen y la estación meteorológica, para
la obtención de muestras de acuerdo al protocolo de calidad de aire, teniendo resultados
que las muestras sobrepasan los ECA y también exceden la guía de la OMS dando a
17
concluir que las fuentes de contaminación se debieron a los vehículos con alto CO y
minerales en la ciudad [8].
Según [9] determina la existencia de material particulado y metales, durante la construcción
de la carretera Papujune Tramo II, donde emplea la metodología cuantitativa para la
recolección de datos, usando 8 estaciones de monitoreo y la estación metereologica,
teniendo resultados aceptables ya que se encontraron por debajo de los ECA teniendo su
conclusión de que en un periodo de largo plazo puede afectar a las personas que viven por
el lugar.
Según [10] explica el desarrollo de un monitoreo atmosférico a nivel intradomiciliario para
identificar las zonas donde existen mayor cantidad de partículas respirables realizando
también encuestas a la población con preguntas sobre la existencias de enfermedades
respiratorias para que relacione si hay influencia por la presencia de partículas, donde
tienen resultados bajos pero dando la conclusión de que la población se relaciona con el
material particulado donde un familiar sufre de enfermedades.
Según [11] determina la concentración de partículas, por influencia del tránsito vehicular
en la carretera, donde la muestra estuvo conformada por 12 puntos de control de material
particulado respirable teniendo resultados aceptables y mínimos de acuerdo al protocolo
de calidad de aire dando a concluir que los ECA están considerados tres veces más lo
establecido de acuerdo a su objetivo de investigación.
Según el autor [12] determina los niveles de partículas menores a 10 micras en el distrito
de San Martin donde usa el Hi Vol como método y bla técnica del protocolo de 2005 usando
la estación meteorológica, teniendo resultados por debajo de los ECA concluyendo que se
realizó la determinación de acuerdo a su objetivo de muestreo de partículas de 10 micras.
Durante este periodo la actividad de construcción en el distrito de Jesús María, el autor [13]
determino la existencia de material particulado mediante la metodología cuantitativa a
través del método gravimétrico donde la fracción de material particulado respirable se
18
comparó con los datos de servicio de meteorología, teniendo resultados que si sobrepasan
los LMP dando a concluir que el lugar donde se realizó el monitoreo puede afectar a las
personas.
Según [14] realizo la investigación por la problemática de material particulado para ver si
afecta a la salud de las personas, es por ello que el autor determina el material particulado
colocando puntos de muestreo en las vías de transporte de Tingo María usando equipos
de muestreo Soporte 9 u y la estación meteorológica con guardapolvo teniendo resultados
altos pero concluye que la dirección del viento y la densidad es lo que afecta a la población.
El trabajo de investigación realizada en la ciudad de Juliaca fue realizada por la
problemática que hay en las áreas verdes producidas por CO es por ello que determino la
concentración de PM 2.5 existentes con equipos de Hi Vol. y estación meteorológica y un
software para la medición y caracterización de las partículas teniendo resultados que
sobrepasan los ECA y LMP dando a concluir que el material particulado está en las salidas
de Juliaca considerando la carretera hacia Arequipa [15].
Posteriormente la Implementación de una red de monitoreo en el Perú, para la
determinación del transporte y dispersión de las partículas, teniendo para esta
implementación materiales de apoyo un sistema de predicción teniendo resultados
numéricos aceptables para el material particulado terminando de concluir afirmando que,
si hay la necesidad de establecer una red de monitoreo en las regiones del sur del país
para una mejor toma de datos [16].
Según [17] determino la concentración de material particulado en relación con los ECA
utilizando la metodología del muestreador de alto volumen y una estación meteorológica
ubicado en la Colmena Cajamarca teniendo resultados que no sobrepasan los ECA y
concluye que el origen de la contaminación es antrópico y por alto número de vehículos a
base diésel.
19
Según [18] determina la contaminación del aire producidas por el parque automotor ya que
las principales causas de contaminación es el flujo vehicular siendo así para elaborar
propuestas de mitigación realiza la herramienta de nombre modelo internacional de
emisiones vehiculares para generar inventario de emisiones durante los años 2009, 2014,
2019 en base a datos de actividad vehicular dando a concluir que las causas por actividad
vehicular ayuda a dar propuestas de mitigación por efecto del transporte público en Lima.
Asimismo en el distrito de Yuri – Imita en la ciudad de Cusco se calcula la concentración
de particulas por actividad de la construcción de carretera, usando la metodología del alto
volumen con el protocolo de técnica, usando 3 estaciones de muestreo Hi vol, Tren de
Muestreo, estación meteorológica teniendo resultados que no sobrepasan los ECA dando
a concluir que durante la construcción de la carretera no se encontraron efectos en la salud
validando la determinación existente del material particulado [19].
Según el autor [20] determina el CO, CO2, NO2 y PM10 en el centro poblado de Islay,
mediante la metodología cuantitativa en 3 puntos de muestreo incluido Alto volumen la cual
uso equipos como el Hi vol., Low vol. y tren de muestreo teniendo resultados que no
exceden los ECA dando a concluir que así sea que no haya sobrepasado se deben aplicar
medidas de control para la municipalidad de Islay por la presencia de partículas que
podrían ocasionar daños a largo plazo.
Según el autor [21] determina la concentración de partículas en el distrito de Yura, por
actividades de la empresa Yura es por ello que mediante la metodología de Alto volumen
y bajo volumen con protocolo de calidad de aire realiza la determinación en 3 puntos con
equipos de hi vol y Low Vol teniendo resultados que se encontraron por debajo de los ECA
pero concluye que la municipalidad de Yura proponga medidas de control sobre la empresa
ya que tuvo casos desfavorables con la empresa según informes de DIGESA.
El presente trabajo de [22] determina el material particulado en relación con las fuentes
naturales y antropogénicas es por ello que mediante la metodología de alto volumen y
20
como técnica el protocolo, realizan el muestreo en puntos diferentes 3 de acuerdo a la
norma la cual tuvo resultados que se encuentran por debajo de los ECA con relación a las
fuentes antropogénicas pero concluye que el mayor índice de material particulado es por
el transporte vehicular.
Según [23] la contaminación en la ciudad del Cusco es producida por el parque automotor
por el aumento según cifras y no solo en Cusco sino también en todo el Peru es por ello
que determina el material particulado mediante el Alto volumen de 10 micras con una
espectrofotometría de absorción atómica, teniendo resultados que no sobrepasan los ECA
pero si para la OMS dando a concluir que las fuentes de contaminación es producto d la
combustión de hidrocarburos y por el parque automotor.
21
CAPITULO III
MARCO TEORICO
El estudio del material particulado se ha encontrado comprender desde diferentes
teorías, es por eso que será importante desarrollar cada concepto clave del tema que se
está elaborando en esta investigación, entre los cuales tiene conceptos como la
evaluación del material particulado, concentración del material particulado, medidas de
control para el material particulado y método de alto volumen.
3.1. Material particulado
El material particulado por ser un contaminante solido viene también conocido como
un conjunto de partículas que está formado por varios elementos químicos como el
dióxido de carbono, azufre y nitrogeno donde estos contaminantes se encuentran en
el aire originados naturalmente como también antropogenicamente [24, p. 16].
El siguiente autor define el material particulado de acuerdo a su fuente de origen de
la cual puede ser solida o liquida según sea su composición química, donde esta se
va a suspender en el aire, en la cual la partícula se conocerá de acuerdo a su
22
diámetro aerodinámico que se encontrara suspendida en el aire siendo este
contaminante con el nombre de material particulado [25, p. 4].
El autor [26, pp. 31-32] define el material particulado como la unión de partículas en
el aire que pueden ser sólidas y liquidas de acuerdo de donde estas se han originado,
donde su tamaño tiende a variar de acuerdo a la magnitud que estas se están
concentrando en un espacio en el aire.
3.1.2. Contaminación del aire por material particulado
Para el autor [27, p. 12}] define el material particulado como contaminante en
el aire por la variedad de partículas que se estas se van a encontrar
sedimentables en el aire y se encuentran formadas por partículas en micras,
de acuerdo a su tamaño y grosor que se encuentra suspendidas en el aire, en
la cual estas son dispersadas por procesos como la perforación, trituración,
explosiones que se encuentras en un determinado lugar.
El siguiente autor menciona que la contaminación del aire es producidas por
material particulado solido generados por el ser humano , ya que el crecimiento
económico del país tiene mucho más demanda en estos últimos años siendo
así una prueba de que las partículas que se encuentran dispersas en el aire,
viene siendo producido por las acciones del ser humano [28, p. 45].
3.1.2.1. Clasificación de los contaminantes del material particulado
El autor [29, p. 6] define la clasificación del material particulado de acuerdo a
su tamaño en la cual el material particulado se encuentra suspendido de
acuerdo al diámetro que este tiene unido en su concentración, específicamente
lo define por el tamaño tomando en cuenta las unidades en microgramos ya
que se pueden encontrar solidas o liquidas.
La clasificación del material particulado se menciona de acuerdo a varios
criterios, describiendo en cómo se forma según origen, su formación y su
23
tamaño de composición química es por ello que se clasifica principalmente en
primarias y secundarias según la fuente de emisión de estas partículas son
producidas y dispersas al medio ambiente, en este caso, el aire [30, p. 4].
3.1.2.2. Partículas Primarias
El autor [30, p. 4] lo denomina de esta manera porque van directo a la
atmosfera más conocidos por fuentes antropogénicas, esto quiere decir que
las partículas primarias son producidas por el tráfico vehicular y actividades
industriales que emiten partículas por causa de sus motores que originan una
combustión y estas producen elementos que unen a formar el material
particulado.
3.1.2.3. Partículas Secundarias
En esta parte el autor define las partículas por los resultados de las
transformaciones químicas de los gases, como los óxidos de azufre y óxidos
de nitrógeno , estos son originados de forma natural sin haber manipulación
del ser humano, es decir son producidos por parte de la naturaleza, por
ejemplo la nucleación, condensación que produce el medio ambiente [30, p.
5].
3.1.2.4. Material particulado de 10 micras
El material partícula de 10 micras se encuentra flotando en la mayoría del aire
y pueden ser vistas, estas partículas producen efectos a la salud y existen en
varios tamaños, forma y estado de la materia y el autor [31, p. 34] hace
mención que las fuentes donde se originan son por la combustión de los
automóviles donde estas pueden utilizar gasolina, petróleo, gas natural y etc.
24
3.1.3. Concentración del material particulado en el aire
El autor considera la concentración de material particulado es originada por la
combustión incompleta y completa de los vehículos que forman parte del parque
automotor como también la producción de combustión por parte de fábricas del
rubro industrial y como minorías combustiones pequeñas que también forman
parte de la concentración que es producida por el ser humano, en la cual todas
estas se concentran en un solo lugar juntándose y formando el material
particulado [32, p. 65].
El autor [33, p. 16] afirma que la concentración de material particulado es formada
por las fuente móviles como vehículos que circulan por lugares urbanos , como
también emisiones que producen las fabricas sin un control normativo de tal
manera que la concentración es producida por causa del ser humano aplicando
un mal uso de la tecnología en la cual estas emisiones toman una concentración
en un determinado lugar provocando daños a la salud.
3.1.4. Contaminantes de material particulado en Fuentes móviles
Para el autor [34, p. 46] tiene como teoría las fuentes móviles de emisión
producidas por la cantidad de vehículos que circulan por la ciudad y que son
categorizados de acuerdo a su modelo de fabricación es decir qué tipo de
vehículo es el que produce la contaminación de acuerdo al tipo de combustible
que utiliza la cual produce su combustión generando contaminación al aire.
Para el autor [35, p. 22] las fuentes móviles son todo aquello que circula por la
ciudad es decir fuentes de combustión que se encuentran en movimiento,
considerando a los vehículos automotores que tienen muchos procesos
diferentes es por ello que tiene una gran numero de contaminantes y las mas
comunes son consideradas por las emisiones del tubo de escape del vehículo.
25
Las fuentes móviles producen contaminación por la energía mecánica que hace
que realice su funcionamiento de la cual a producto de esto se obtiene energía
hidráulica y térmica y de acuerdo al autor la más usada es la energía térmica que
es obtenida del combustible orgánico es por ello que hace correspondencia a que
sea el 80 % de energía que produce en el mundo según [36, p. 5].
3.1.4.1. Partículas que provienen de los motores
La energía química que se produce por la combustión de los motores se obtiene
a partir de la quema del combustible que es liberada en forma de calor y esta
forma el trabajo en la cual cuando todo la combustión es completa el carbono que
se encuentra en el combustible reacciona con el oxígeno y produce el CO2 y
cuando es incompleta por la ausencia de oxigeno este forma CO la cual es toxica
y nociva según [37, p. 39].
3.1.4.2. Monóxido de carbono
El monóxido de carbono proviene de diversas fuentes como el humo, el tabaco,
chimeneas y por el proceso de combustión que realizan los equipos cuando en la
combustión hay mayor cantidad de combustible se forma el monóxido de carbono
y cuando hay mayor cantidad de oxigeno reforma el dióxido de carbono [38] 12
3.1.4.3. Dióxido de Azufre
El dióxido de azufre tiene como propiedades un gas incoloro es soluble al agua
también en otros compuestos cono los alcoholes, el dióxidos de azufre en altas
concentraciones tiende a tener un olor irritante, este elemento según el autor [39,
p. 26] es el principal responsable ya que hace que la lluvia arrastre al acido está
suspendido y forme la lluvia acida este elemento produce también efectos en la
salud donde la exposición a concentraciones altas puede causar irritaciones al
tracto respiratorio.
26
3.1.4.4. Dióxido de Nitrógeno
La formación de dióxidos de nitrógeno se produce a partir de las descargas
eléctricas durante las tormentas es por ello que el autor [40, p. 20] menciona que
los óxidos de nitrógeno se forma a partir de la disociación térmica del nitrógeno a
causa del calentamiento resistivo que se produce en la descarga del rayo aunque
también otras fuentes que las produce son la industria y el tráfico vehicular y las
industrias.
3.1.5. Efectos del material particulado al medio ambiente
EL material particulado en altas concentraciones no solo produce daños al ser
humano sino también al medio ambiente dañando a la vegetación reduciéndolas
el tamaño y disminuyendo la floración de estas, ambiente altera la capa de ozono,
gastos en edificaciones por daños a infraestructuras por alteraciones y cantidad
que contiene el material particulado en su concentración [41, p. 49].
La calidad de aire es lo que diaramente los seres vivos tienen para vivir una
cantidad constante una calidad de fuente que tienen los seres vivos para poder
aprovechar esta buena fuente tenemos que cuidarlo, de la manera que se tiene
que prevenir mediante el uso de tecnologías para poder mitigarlo y aun mas poder
tener un buen futuro teniendo indicadores de aire mas saludables para la
sociedad en el futuro [42, pp. 27-28].
3.1.6. Efectos del material particulado la salud
En los últimos años el material particulado ha ido aumentando una gran cantidad
de niveles a la atmosfera y estas no solo producen efectos al medio ambiente
sino también efectos a la salud, donde el autor [43, p. 27] menciona que las
partículas que se encuentran suspendidas influyen en los indicadores de la salud
donde detalla que las partículas pequeñas son las que tienen mayor probabilidad
27
de ingresar val tracto respiratorio produciendo daños respiratorios afectando a la
salud y produciendo daños a corto y largo plazo.
Los efectos que producen la salud son muy dañinos según detalla el autor las
partículas gruesas de 10 micras quedan atrapadas en las vías nasales ya que al
ser gruesas no pueden ingresar y estas producen trastornos como alergias y de
que pueden ir leves a corto plazo en un periodo de largo plazo se convierten en
graves aunque no se estima claramente el efecto exacto que estas partículas
producen sobre el cuerpo humano según el autor [44, p. 31] .
3.2. Medidas preventivas para el material particulado
Las medidas de control y corrección son aquellas que tienen como objetivo evitar
emisiones difusas, es decir identificar adecuadamente el problema en la cual
produce la emisión de partículas para de inmediato implementar una medida de
control sea el caso si es un proceso y/o instalación según el autor
3.2.2. Control de emisiones de material particulado
3.2.2.1. Bosques
Los Bosques son fuentes de oxigeno naturales que se encuentran por producto
de la naturaleza ya que las plantas fortalecen la necesidad de la vida
incrementando la cantidad de oxígeno y reduciendo la cantidad de CO2, es por
ello que el aprovechamiento forestal debe seguir presente para fines
industriales y comerciales en pequeña escala.
Los bosques son afectados por la deforestación es por eso que la depredación
tiene como consecuencia contaminación por parque del flujo vehicular es por
eso que se necesita aumentar las cantidades de bosques en los puntos donde
hay más incidencia de contaminación [45, pp. 2-3].
28
Una solución para poder mitigar la deforestación es que cada vez que se tala
los árboles se planten más, también poniendo más leyes para la prevención de
forestación ya que los bosques son los principales fuentes que nos brindan aire
limpio y son los que previenen el aumento de CO y así poder aplicarlo en los
sitios más contaminados [46, pp. 48-49].
Las certificaciones forestales son alternativas para poder controlar la
sostenibilidad y así aprovechar sus fuentes y así puedan aprovechar el uso
buen del bosque pero siempre teniendo prevalencias porque la disminución de
la cantidad de bosques también disminuye la cantidad de vida de las personas
es por eso que se debe plantear una buena actividad para el uso de estos [47,
pp. 78-79].
3.2.2.2. Sensores PM10
El uso de sensores PM10 es de mayor utilidad lo que hoy en día las industrias
y empresas realizan es por ello que los investigadores, las industrias, las
agencias estatales y locales proporciona las actualizaciones de las actividades
del EPA incluyendo no solo para PM10 sino también para más contaminantes
[48, pp. 24-25].
3.2.3. Tecnologías para el control de material particulado
Por lo tanto las tecnologías que son utilizadas para la mitigación de material
particulado corresponden de acuerdo al tipo de fuente que estas emiten esto
quiere decir que las tecnologías que se implementan estarán de acuerdo si la
fuente de emisión es fuente fija o fuente móvil de tal manera en la que se
implementara la tecnología de acuerdo al origen fue lo que dijo en la teoría
del autor [49, p. 12]
3.2.3.1. Ciclones
29
Desde el punto de vista los ciclones son equipos que recolectan polvo con
mayor frecuencia, estos ciclones hacen un removimiento a las partículas
mediante una corriente que contiene gas esta será basada en el principio de
la inercia, por lo cual la fuera centrifuga en estos equipos será adecuada para
la separación de las particulas que se encuentran con diámetros que tengan
más de 5 micras según [50, p. 66].
3.2.3.2. Multiciclones
Es importante destacar que los multiciclones son básicamente un conjunto
de pequeños ciclones, que están reunidos en un solo colector así como un
ciclón ordinario, estos multiciclones separan las partículas mediante un
proceso de centrifugado a este mismo, mostrando la eficacia de estos
multiciclones son especialmente para tamaños de polvo de 80 a 120 micras
según [49, p. 12]
3.2.3.3. Precipitador electro estático
Esta tecnología de precipitación electroestática utiliza la fuerza eléctrica para
mover cantidad de partículas fuera de una corriente la cual esta absorberá
las partículas que estarán dispersas la corriente ayudara a captar las
partículas evitando que estas salgan, de acuerdo al diseño y forma el
Precipitador ayudara a prevenir que las partículas se esparzan en el medio
[51, p. 18]
3.2.3.4. Filtro de mangas
Estos equipos son considerados uno de los equipos con más consideración
en la separación del estado sólido gas, ya que su trabajo ayudara a recoger
partículas sólidas arrastrándola en una corriente de gas pasándolo a través
30
de un tejido, este tiene una estructura porosa que retiene las partículas según
pasa por el arrastre el gas [52, p. 26].
3.3. Estación meteorológica
La estación meteorológica tiene como definición a la instalación de unos instrumento
que tiene como finalidad registrar y medir diversas variables del clima donde el
instrumento estará ubicado de tal manera que los datos que se utilizan para elaborar
los cálculos meteorológicos son mediante modelos numéricos y estudios climáticos
[53, p. 8].
3.3.2. Dirección del viento
En definitiva se define de acuerdo al punto cardinal de donde proviene y
también a donde se dirige esto quiere decir que de acuerdo a la velocidad
del viento según su dirección, esta determinara l dirección de acuerdo al
punto cardinal identificado, de tal manera que esta variable definirá el punto
cardinal en la cual el viento tiende a tener una dirección [54, p. 16].
3.3.3. Presión Atmosférica
La presión atmosférica ejerce un peso sobre la tierra y también ejerce una
fuerza sobre los cuerpos a causa de la gravedad que actúa sobre ella, esta
presión depende de varias variables más aun de la altitud, esto quiere decir
mientras más arriba de la atmosfera se encuentra un ser vivo la cantidad de
oxigeno será menor debido a la presión [54, p. 16].
3.3.4. Velocidad de viento
La velocidad del viento tiene como definición teórica los datos del viento que
tienen indicadores de energía eólica que está en el lugar de medición donde
los diversos datos y distintas alturas determinaran las características del perfil
31
del viento la cual permitirá hacer extra poblaciones a unas alturas que tengan
buje a diferentes Aero turbinas aéreas según el autor [55, p. 39]
3.3.5. Humedad
La humedad es un elemento que se encuentra en el planeta en una constante
rotación siguiendo al ciclo del agua donde este se evapora, se condensa y
precipita donde la condensación se formándose en nubes nubloso donde
como causa tiende a producirse humedad en el aire donde la cantidad de
producción de vapor del agua va depender su temperatura [56, p. 18].
3.3.6. Temperatura
La temperatura tiene como teoría a ser una magnitud que se refiere al calor
o frio ya que físicamente la temperatura tiende a ser una magnitud que crece
de acuerdo a su grado de agitación de las partículas esta se relaciona
directamente con las moléculas y los átomos de su energía cinética del
cuerpo que forman cuando se mide [57, p. 15]
3.4. Método de alto Volumen
El método de alto Volumen es un muestreados que succiona el aire del ambiente
que pasa por un filtro durante 24 horas, el filtro es pesado antes y después del
muestreo en un laboratorio acreditado, para poder conocer el peso neto que esta ha
ganado durante el muestreo se hara una diferencia de los pesos, donde la
concentración de partículas del aire se va a calcular en la masa total por el volumen
de aire muestreado [58, p. 22]..
3.4.2. Equipo Instalación del muestreado
3.4.3. Calibración
La calibración consta de un dispositivo de flujo de control donde su acción
sobre la corriente eléctrica conecta al motor y este regula su velocidad y su
capacidad de succión, la calibración consta con control de flujo con rango de
32
1 a 1.222 metros cúbicos por minuto a condición actual con un caudal de
aproximadamente 1.112 metros cúbicos por minuto garantizando la
separación de partículas menores a 10 micras [58, p. 6].
3.4.4. Operación
Este procedimiento del muestreado de alto volumen va consistir en el retiro
de los filtros expuestos donde en la instalación de los nuevos filtros se
recolectara las muestras de la medición donde esta tendrá la información de
identificación del filtro y sitio de exposición también la fecha del monitoreo y
observaciones como que el filtro extraído debe ser desechado [58, p. 9].
3.4.5. Preparación del filtro
En el laboratorio del análisis de los filtros deben estar inspeccionados con el
principal fin de poder detectar imperfecciones, los operarios deben usar
guantes protectores al manipular cada filtro para evitar contaminación de la
grasa que produce la piel y su humedad, antes del inicio del peso los filtros
se deben equilibrar en un ambiente estable por 24 horas [58, p. 9].
3.4.5.1. Tiempo de muestreo
El principal tiempo de muestreo será de acuerdo al periodo que se lleva el
muestreo en este caso de acuerdo a la cadena de custodia que indica 23 a
24 horas mientras más corto sea el tiempo de muestreo, mayores serán los
valores máximos, durante este tiempo se determinara los criterios que se
recomienda en los efectos de la salud y factores de inmisión de los
contaminantes de evaluar [58, p. 10].
3.4.6. Pesaje de filtros
Los filtros deben haber sido pesados en la balanza analítica con una
resolución de 0.1 como mínimo y con 0.5 de precisión ambos en mg,
33
recomendado utilizar un código al momento del pesaje, donde cada balanza
asigna un numero de filtros identificados [58, p. 12].
3.4.7. Calculo de PM menores a 10 micras
3.4.8. Seguimiento y control
Según el filtro limpios que en recibidos del laboratorio deben ser revisados
antes de ser utilizados para el muestreo y si se encuentran doblados,
quebrados, sin registro y presentan algún tipo de contaminación estos
deberán ser descartados para poder cumplir con el seguimiento y control que
estos deben tener un muestreo correcto [58, p. 14] .
34
CAPITULO IV
DESARROLLO DE LA METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
En cuanto en el presente desarrollo daremos a detallar la metodología de la investigación
que desarrolla este trabajo de investigación.
4.1. Metodología
Para ejecutar la investigación, se describirá de mediante los siguientes subtítulos:
Recopilación de la literatura: Aquí se encarga en la búsqueda del tema, buscando
información de fuentes confiables de acuerdo al material particulado de 10 micras, su
método, su cálculo y sus parámetros.
Levantamiento de información: Aquí el monitoreo que se realizará será en campo,
con la técnica de protocolo de calidad de aire, esto con el fin de obtener resultados
necesarios para poder determinar la concentración de material particulado.
Análisis de información: En esta etapa se realizará el estudio y evaluación de los
resultados obtenidos mediante el protocolo y el método que se utilizará con la finalidad
de obtener datos para compararlos con el DS 003 2017 MINAM y OMS.
35
Evaluación de los resultados: Consta en verificar la comparación de los resultados
es decir si sobrepasa o no sobrepasa las muestras con los ECA.
4.2. Método
Para la evaluación del material particulado se establecerá con el método de alto
volumen con las siguientes variables para los cálculos
Operación
Preparación del filtro: El filtro es inspeccionado en un laboratorio para poder detectar
si hay imperfectos o no la cual nos dará el peso inicial para poder llevarlo a iniciar el
monitoreo.
Figura 1 Filtro de cuarzo PM10
Fuente: Manual de uso del Hi Vol
Instalación del filtro: Durante la instalación del filtro es necesario fijarse en el
protocolousar guantes para la manipulación del filtro y pinzas para poder colocarlo
dentro del nivel.
Tiempo de muestreo: el tiempo de muestreo se programará en el equipo Hi VOL de
acuerdo al protocolo de calidad de aire durante 24 horas en la cual se debe tomar
datos del barómetro del HI VOL para esto llenar la cadena de custodia que nos da el
laboratorio tomando las coordenadas y punto de inicio del monitoreo.
36
Figura 2 Tiempo de muestreo
Fuente: Manual y uso del Hi Vol
Recolección del filtro: Una vez terminado el muestreo se recogerá el filtro, pero 5
minutos antes se deberá medir presión nuevamente, una vez se apague el equipo se
retirará cuidadosamente el filtro fijándose que no tenga imperfecciones con guantes y
pinzas para luego doblarlo y no perder muestras y llevarlo al laboratorio.
Figura 3: filtro despues de las 24 horas
Fuente: Elaboracion propia
37
Calculo de concentración de Volumen: El cálculo se realizará mediante la siguiente
figura.
Qstd = Qp * (P.amb/PStrd) * (Tstdr/T.amb)
Donde:
Qp = Caudal promedio en condiciones ambientales
P.amb = Presion amiental promedio en mmhg
PStrd = Presion estándar a 760 mmhg
Tstdr = Temperatura ambiental promedio a K°
T.amb = Temperatura estándar a 298 K°
V = Qstd * 1440 min
Calculo para la concentración de PM10: El cálculo se realizará mediante la
siguiente figura.
µg/m3 = (Pf – Pi) * 10*6 / V m3)
Donde:
Pf gr = Peso final en gramos
Pi gr = Peso inicial en gramos
V = volumen del calculo de la muestra
4.3. Diseño de investigación
La presente investigación es de tipo cuantitativa porque según [59, p. 3]realizara la
medición y se estimara la magnitud de concentración de material particulado siendo
38
así comparando e interpretando los resultados que se obtendrán durante el monitoreo
mediante el método de Alto Volumen.
4.4. Nivel de investigación
Dado que el objeto de estudio será evaluar la concentración de PM10 en la Universidad
Tecnológica del Perú, se recurrida a un diseño no experimental que se aplicará de
manera descriptiva explicativa.
De acuerdo con [59, p. 141] es de diseño no experimental de tipo descriptivo y
correlacional porque este estudio realizara una sola medición en un determinado
tiempo y se comparara e interpretara los resultados con los ECA.
4.5. Estudio de caso
Como está planteado en el diseño de la investigación se realizará una sola medición
en la Universidad Tecnológica del Perú, realizando un monitoreo de los factores
ambientales para poder mitigarlo mediante propuestas de plan de manejo ambiental
de acuerdo al área y campo de la carrera.
Figura 4 Lugar del muestreo
Fuente: Google Earth
39
Para el presente trabajo se realizó 3 muestreos de las cueles se realizó en el mes de
octubre del año 2019 en 3 semanas diferentes durante 24 horas de acuerdo al
protocolo de calidad de aire, la cual se tomó de acuerdo al punto de ubicación con las
coordenadas UTM y la altitud respectivamente.
Tabla 2 Puntos de ubicación del muestreo de partículas de 10 micras
Estación Norte Este Altitud
CA – 01 8184201 288494 2312 m.s.n.m
CA – 02 8484201 288494 2312 m.s.n.m
CA – 03 8184200 288494 2312 m.s.n.m
Fuente: Elaboración propia
4.6. Técnica de investigación
La técnica de investigación utilizada es de acuerdo al protocolo de monitoreo de
calidad de aire con la norma DS – 003 – 2017 MINAM la cual se desarrollará con el
procedimiento de manejo y uso de Hi Vol. que brinda la Universidad de la Salle
Colombia para la utilización del método.
4.7. Instrumento de colecta de datos
Los equipos que se utilizaron durante el desarrollo de este trabajo de investigación
son los siguientes:
Muestreador de alto Volumen (Hi Vol.)
GPS
Estación Meteorológica
Brújula
Cámara
40
CAPITULO V
DISCUSION Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS
5.1. Levantamiento de información de resultados
5.1.1. Diagnostico Vehicular
Para el diagnostico vehicular se necesitó un cronometro y observación.
De esta manera, en la tabla 3 los resultados que se han obtenido durante la
determinación de flujo vehicular en la Av. Parra intersección con Andrés
Martínez.
Tabla 3 Diagnostico Vehicular
Hora de transito Cantidad de vehiculos por hora
7:00 - 8:00 673
8:00 - 9:00 911
10:00 - 11:00 1001
12:00 - - 13:00 1059
14:00 - 15:00 660
15:00 - 16:00 636
17:00 - 18.00 802
18:00 - 19:00 748
19:00 - 20:00 682
21:00 - 22:00 489
Elaboracion: propia
41
En la siguiente grafica se observa que hubo variación de flujo vehicular las cuales se
representa por intervalo de horas en 10 horas y 10 veces por observación.
Grafica 1 Flujo vehicular por hora
Fuente: Elaboración propia
Se registra el flujo vehicular por hora, teniendo intervalos de tiempo de 15 min, con un total
de 10 horas presentando una cantidad de 7660 vehículos durante las 10 horas, de esta
manera hubo una variación de vehiculos.
673
9111001
1059
660 636
802748
682
489
7:00 -8:00
8:00 -9:00
10:00 -11:00
12:00 - -13:00
14:00 -15:00
15:00 -16:00
17:00 -18.00
18:00 -19:00
19:00 -20:00
21:00 -22:00
Cantidad de vehiculos por hora
42
5.1.2. Datos meteorológicos para la concentración de PM10
5.1.2.1. EM DATA – 01 EM 02
Tabla 4 Estación meteorológica EM - 01
Date Tiempo Temp °C Humedad %
Vel. Viento (m/s) Dir . Viento Presion. A
9/10/2019 17:00 22.1 32 2.6 SE 771
9/10/2019 18:00 21.1 34 2.6 NE 771.6
9/10/2019 19:00 19.4 36 1.4 NE 772.5
9/10/2019 20:00 17.1 37 1.4 NNE 772.7
9/10/2019 21:00 15.6 38 1.4 NE 773.1
9/10/2019 22:00 14.7 40 0 --- 772.8
9/10/2019 23:00 14.1 41 0 --- 772.5
10/10/2019 00:00 13.1 42 0 --- 772.3
10/10/2019 01:00 12.6 46 2.2 SW 771.8
10/10/2019 02:00 12.1 47 2.1 SSW 771.3
10/10/2019 03:00 11.8 46 0 --- 771.1
10/10/2019 04:00 11.6 48 0 --- 771.3
10/10/2019 05:00 11.3 48 0 --- 771.6
10/10/2019 06:00 9.4 47 0 --- 772
10/10/2019 07:00 10.1 46 0 --- 772.5
10/10/2019 08:00 10.1 40 0 --- 772.5
10/10/2019 09:00 23.4 31 0 --- 772.4
10/10/2019 10:00 24.1 31 1.9 SW 772.2
10/10/2019 11:00 25.2 29 2.2 NE 771.8
10/10/2019 12:00 25.3 25 2.4 NE 771.2
10/10/2019 13:00 25.8 24 2.4 NE 771.1
10/10/2019 14:00 26.8 25 1.9 NE 773.4
10/10/2019 15:00 22.5 22 1.8 NNE 773.5
10/10/2019 16:00 22.8 20 1.8 NE 773.5
Promedio 17.5875 36.4583333 1.170833333 772.154167
Maximo 26.8 48 2.6 NNE 773.5
Min 9.4 20 0 771
Fuente: Elaboración propia
43
La dirección del viento EM 01
Grafica 2 Rosa de vientos EM 1
Elaboración: propia
El punto de monitoreo CA - 01, registra velocidades de vientos desde 0 m/s hasta 2.6
m/s con variación en dirección al Noreste, tomando muestras a favor del viento, en
consideración del flujo vehicular.
La T° promedio del día fue de 17.5865 °C, la humedad Relativa con 36.4583%, y con
una presión ambiental promedio de 772.1541 mmhg.
44
5.1.2.2. EM DATA – 02 EM 04
Tabla 5 Estación meteorológica EM – 02
Date Tiempo Temp °C Humedad %
Vel. Viento (m/s) Dir . Viento Presion. A
16/10/2019 17:00 22.1 36 2.2 SW 774
16/10/2019 18:00 21.1 35 2.2 SSW 774.6
16/10/2019 19:00 19.5 36 1.8 SW 774.5
16/10/2019 20:00 17.3 37 1.8 NNE 775.8
16/10/2019 21:00 15.7 39 0 --- 776.1
16/10/2019 22:00 14.6 41 0 --- 776.3
16/10/2019 23:00 14.3 45 0 --- 775.9
17/10/2019 00:00 13.1 47 0 --- 775.4
17/10/2019 01:00 12.6 46 0 --- 775.1
17/10/2019 02:00 12.1 53 0 --- 774.6
17/10/2019 03:00 11.6 59 0 --- 774.3
17/10/2019 04:00 11.4 58 0 --- 774.2
17/10/2019 05:00 11.1 57 0 --- 774
17/10/2019 06:00 12.1 54 0 --- 774.6
17/10/2019 07:00 11.7 51 0 --- 774.8
17/10/2019 08:00 17.1 40 0 --- 775.7
17/10/2019 09:00 23.4 31 0 --- 776.4
17/10/2019 10:00 26.5 30 1.9 ENE 776.6
17/10/2019 11:00 24.2 28 1.9 NE 776.2
17/10/2019 12:00 25.3 26 1.8 NE 775.4
17/10/2019 13:00 25.5 28 1.8 SW 775.2
17/10/2019 14:00 23.5 30 1.1 SW 775.9
17/10/2019 15:00 23.8 32 1.1 SW 774.3
17/10/2019 16:00 21.8 34 1.4 NE 774.5
Promedio 17.975 40.5416667 0.791666667 775.183333
Maximo 26.5 59 2.2 SW 776.6
Minimo 11.1 26 0 774
Elaboración: propia
45
La dirección del viento EM 02
Grafica 3 Rosa de vientos EM 2
Elaboración: Propia
El punto de monitoreo CA - 02, registra velocidades de vientos desde 0 m/s hasta 2.2 m/s
con variación de vientos que se dirigen en dirección al Suroeste, registrando muestras que
provienen del flujo vehicular.
La T° promedio del día fue de 17.975 °C, la humedad Relativa con 40.5417%, y con
una presión ambiental promedio de 775.1833 mmhg.
5.1.2.3. EM DATA – 03 EM 06
46
Tabla 6 Estación meteorológica EM – 03
Date Tiempo Temp °C Humedad %
Vel. Viento (m/s) Dir . Viento Presion. A
23/10/2019 17:00 22.1 34 2.2 NE 774
23/10/2019 18:00 21.1 35 1.8 NE 774.5
23/10/2019 19:00 19.4 36 1.9 NE 775
23/10/2019 20:00 17.1 37 0 --- 775.7
23/10/2019 21:00 15.7 38 0 --- 776.1
23/10/2019 22:00 14.8 40 0 --- 776.3
23/10/2019 23:00 14.2 42 0 --- 775.9
24/10/2019 00:00 13.1 47 0 --- 775.4
24/10/2019 01:00 12.6 46 0 --- 775
24/10/2019 02:00 12.1 51 0 --- 774.6
24/10/2019 03:00 11.6 50 0 --- 774.3
24/10/2019 04:00 11.4 50 0 --- 774.2
24/10/2019 05:00 11.1 55 0 --- 774
24/10/2019 06:00 10.6 54 0 --- 774.5
24/10/2019 07:00 11.7 51 0 --- 774.9
24/10/2019 08:00 17.1 40 0 --- 775.8
24/10/2019 09:00 23.4 31 0 --- 776.3
24/10/2019 10:00 26 30 1.8 ENE 776.6
24/10/2019 11:00 27.2 28 1.8 NE 776.1
24/10/2019 12:00 27.3 24 1.8 NE 775.4
24/10/2019 13:00 27.5 23 1.9 NE 775.1
24/10/2019 14:00 26.8 25 1.9 NE 775.9
24/10/2019 15:00 26.1 21 1.9 NNE 774.3
24/10/2019 16:00 21.8 23 1.9 NE 774.5
Promedio 18.40833333 37.9583333 0.7875 775.183333
Max 27.5 55 2.2 NE 776.6
Min 10.6 21 0 774
Elaboración: propia
47
La dirección del viento EM 03
Grafica 4 Rosa de vientos EM 3
Elaboración: propia
El punto CA – 03, registra velocidades de vientos desde 0 m/s hasta 2.2 m/s, presentando
variación del viento en dirección al Noreste, registrando muestras que están sotavento al
flujo vehicular.
La T° promedio del día fue de 18.4083 °C, la humedad relativa de 37.9583 % y una presión
ambiental de 775.1883 mmhg.
48
5.1.3. Concentración de material particulado
Para la elaboración de la tabla 7 la densidad se ha cuantificado de acuerdo al método
de alto volumen de tal manera que las muestras están en µg/m3
Tabla 7 Concentración de material particulado
Estación Densidad ECA
CA - 01 80.3718 100
CA - 02 82.4853 100
CA-03 76.5665 100
Elaboración: propia
Para la interpretación de la concentración del PM10 se grafio las 3 muestras para
poder compararla con los ECA en la siguiente gráfica.
Grafica 5 Concentración de PM10 con los ECA
Elaboración: propia
CA - 01 CA - 02 CA-03
Densidad 80.3718 82.4853 76.5665
ECA 100 100 100
0
20
40
60
80
100
120
ECA
Densidad de PM10
49
5.3. Propuesta de medidas preventivas
Tabla 8 Propuesta de Medida Preventivas
PROPUESTA DE MEDIDAS PREVENTIVAS PARA EL PM10
1. ALCANCE
Esta propuesta será elaborada para prevenir daños ambientales en áreas
colindantes a la UTP.
2. OBJETIVOS DE LA PROPUESTA PREVENETIVA DEL PM10
2.1. Objetivo General
Prevenir y mitigar las concentraciones de PM10 producidos por el flujo
vehicular.
3. PROPUESTAS PARA LA MITIGACION DEL PM10
PROPUESTA
DESCRIPCION
Aumento de forestación en Áreas
Colindantes
El aumento de forestación para mitigar la contaminación como la Melia azedarach y
la Quillaja Saponaria .
Implementación de Sensores PM10
Los sensores de PM10 obtienen la
dispersión de partículas que se encuentran
en el aire con parámetros a programar
Utilización de vehículos para el parque
automotor con el uso de gas natural y/o
con utilización de aditivos Adblue al
sistema de combustión.
El gas natural son más densos y tienen a
esparcirse en el aire y el adblue es un
sistema de depuración de gases y
partículas contaminantes que emiten los
vehículos y pasen al aire y lleguen a
nuestro organismo.
Elaboracion: Propia
50
CAPITULO VI
CONCLUSIONES
Habiéndose realizado la evaluación se registra los resultados de 80.3718 µg/ m3,
82.4853 µg/ m3 y 76.5665 µg/ m3 de densidad de material particulado de modo que
no supera los ECA, DS 003 – 2017 MINAM que son de 100 µg/ m3, pero para la
OMS si supera ya que su límite es de 50 µg/ m3.
Se realizó el diagnostico vehicular y los resultados registrados fueron de 7:00 a 8:00
673 vehículos, de 8:00 a 9:00 911 vehículos, de 10:00 a 11:00 – 1001 vehículos, de
12:00 a 13:00 – 1059 vehículos, de 14:00 a 15:00 – 660 vehículos, de 17:00 a 18:00
– 802 vehículos, de 18:00 a 19:00 – 748 vehículos, de 19:00 a 20:00 – 682
vehículos, de 21:00 a 22:00 – 489 vehículos, con un promedio de flujo vehicular de
776 por hora.
Se determinó la concentración de PM10 mediante el método de alto volumen en la
cual se tuvieron resultados del primer muestreo CA – 01 con 80.3718 µg/ m3, en el
segundo muestreo los resultados del CA – 02 fue de 82.4853 µg/m3 y por último el
tercer muestreo de la CA – 03 fue de 76.5665 µg/m3 y por lo tanto no supera los
ECA.
51
Se propone las siguientes medidas preventivas para el PM10 mediante los
resultados obtenidos durante el muestreo, en la cual la propuesta consta en la
implementación de forestación Media azedarach y la Quillaja Saponariapara la
reducción de emisiones por el flujo vehicular, implementación de sensores Pm10
para detectar la concentración y por último el uso de vehículos a base de gas natural
y/o el uso de aditivos Adblue al sistema de combustión.
RECOMENDACIONES
Se recomienda realizar muestreos no solo de PM10 sino también de CO2 y CO ya
que el flujo vehicular emite estas concentraciones y poder hacer una evaluación
exacta ya que estos elementos son los que ocasionan daño al medio ambiente y a
la salud de las personas.
Para realizar un diagnóstico vehicular es necesario tomar por intervalos por hora ya
que en la congestión vehicular hace variar la cantidad de vehículos que hay en la
zona para poder diagnosticar en que horas se emiten mayor cantidad de
contaminantes por parte de estos
52
BIBLIOGRAFÍA
[1] G. Ssalini y E. Medina, «Estudio sobre la dinamica temporal de material particulado
de Pm10 emitido en Cochabamba Bolivia,» Scielo, vol. 14, nº 2, pp. 2-3, 2016.
[2] P. Custodio, Impactos ambientles de dioxido de azufre y material particulado PM 2.5
sobre la calidad del aire Chimbote, 2014 - 2016, Chimbote: Universidad del Santa;
MAestria en Gestion Ambiental, 2018.
[3] R. Apaza, Impacto de la contaminacion ambiental en la salud de la poblacion de
Arequipa Metropolitana en el periodo 2013 - 2017, Arequipa: Universidad Nacional de
San Agustin; Facultad de Economia, 2017.
[4] K. Meza y A. Muñoz, «Analisis de la contaminacion del aire con material particulado
producido por la fabricacion de ladrillos en los municipios de la subregion centro del
departamento de Magdalena,» Teckne, vol. 14, nº 2, p. 7, 2017.
[5] C. Dria y J. Fagundo, «Caracterizacion quimica de material particulado PM10 en la
atmosfera de Riohacha - La Guajira Colombia,» Scielo, vol. 2, nº 14, pp. 3-8, 2016.
[6] A. Campos, H. Acosta, R. Gomez, J. Carrillo y E. Ramirez, «Evaluacion del
desempeño del metodo de Alto Volumen para la medicion de particulas menores a 10
micras,» Scielo, vol. 31, nº 1, pp. 3-4, 2015.
53
[7] K. Cruz y R. Salcedo, Determinacion de material particulado menores a 10 micras y
2.5 micras nitratos y sulfatos y su relacin con la disminucion de la funcion pulmonar
en vendedores ambulantes expuestos en el centro historico del Cusco, Cusco:
Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, 2019.
[8] A. Cajachuahua, Determinacion del grado de contaminacion ambiental por particulas
atmosfericas sedimentables, mediante el metodo de muestreo activo, en la zona
urbana de la Ciudad de Cerro de Pasco, Cerro de Pasco: Universidad Nacional Daniel
Alcides Carrion; Facultad de Ingenieria, 2018.
[9] R. Pinto, Determinacion de material particulado (PM10 y PM 2.5) y metales en la
construccion de la carretera Papujune en la ciudad de Mariscal Nieto Moquegua,
Arequipa: Universidad Nacional de San Agustin; Facultad de Ingenieria, 2018.
[10] A. Viena y K. Cam, Determinacion del nivel de concentracion de particulas
suspendidas respirables a nivel intradomiciliario y su influencia con la salud publica
en la ciudad de Moyobamba, Moyobamba: Universidad Nacional de San Martin -
Tarapoto; Facultad de Ecologia.
[11] A. Viena, Determinación de la concentración del material particulado respirable
influenciado por el tránsito vehicular, en la carretera Calzada – Soritor 2017,
Moyobamba: Universidad Nacional de san Martin - Tarapoto; Facultad de Ecologia,
2017.
[12] J. Peralta, Determinación del nivel de riesgo de la calidad de aire por material
particulado PM10 en los 5 sectores del distrito de Morales - San Martin, San Martin:
Universidad Peruana Union; Facultad de Ingenieria, 2017.
[13] D. Rojas, Determinacion de material particulado en fraccion respirable en
construcciones del distrito Jesus Maria 2015, Lima: Universidad Inca Garcilazo de la
VEga; Facultad de Ciencias Farmaceuticas y Bioquimicas, 2017.
[14] L. Ramos, Particulas Atomesfericas Sedimentales en areas de esparcimiento
poblacional de las principales vias vehiculares del casco urbano de la Ciudad de Tingo
Maria, Tingo Maria: Universidad Agraria de la Selva, 2017.
[15] P. Huanca, Concentracion de material particulado menores a 2.5 micrometros para la
Gestion de areas verdes en la Ciudad de Juliaca, Juliaca: Universidad Nacional del
Altiplano; Facultad de Ciencias Agrarias, 2016.
[16] A. Moya, R. Yuli y R. Arredondo, «Determinacion de la presencia de particulas (PM10)
en Peru producidas por la quema de biomasa con ayuda de modelos numericos,»
REvista internacional de Contaminacion Ambiental, vol. 33, nº 1, pp. 4-5, 2015.
[17] E. Briones y C. Malaver, Concentracion de material particulado PM 10 y PM 2.5 en la
cuenca atmosferica de Cajamarca durante los años 2014 y 2015, Cajamarca:
Universidad Cesar Vallejo; Facultad de Ingenieria Ambiental, 2015.
54
[18] L. Choy, Principales causas de la contaminación del aire y propuestas para su
mitigación por efecto del parque automotor de transporte público de Lima cuadrada,
Lima: Universidad Nacional de Ingenieria; Facultad de INgeieria de Petroleo, 2014.
[19] R. Trelles, Determinación del material particulado (PM10 Y PM 2.5), dióxido de azufre
(SO2), dióxido de nitrógeno (NO2) y monóxido de carbono (CO) en el Distrito de
Ocoruro-Provincia Espinar- Región Cusco, Cusco: Universidad Nacional de San
Agustin; Facultad de Ingenieria, 2017.
[20] F. Rubbing, Determinación del material particulado, dióxido de azufre y monóxido de
carbono en el centro poblado El Arenal – Islay, Islay: Universidad Nacional de San
Agustin; Facultad de Ingenieria, 2017.
[21] J. Arenas, Determinacion del material particuado PM10 y PM2.5, dioxido de azufre,
dioxido de nitrogeno en el distrito de Yura - Arequipa, Arequipa: Universidad Nacional
de San Agustin; Facultad de Ingenieria de Procesos, 2017.
[22] N. Fernandez, Caracterizacion de material particulado y plomo en el Distrito de San
Juan de Siguas - Arequipa, Arequipa: Universidad Nacional de San Agustin; Facultad
de Ingenieria de Procesos, 2017.
[23] M. Vara, Contaminacion atmosferica con material particulado en la Ciudad del Cusco
y su comportamiento 2016, Cusco: Universidad Nacional de San Agustin; Facultad de
Ciencias Naturales y Formales, 2016.
[24] D. Caceres, Evaluación de los efectos audos en la función pulmonar por exposicion a
material particulado fino MP. en niños que viven proximos a una playa masivamente
contaminada con relaves mineros, Chañaral, Chile, Barcelona: Universidad Autonoma
de Barcelona, 2015.
[25] P. Salinas, Contaminacion atmosferica por material particulado y consultas de
urgencia por morbilidad respiratria en menores a 5 años en l ciudad de Validivia,
periodo mayo-julio, año 2010, Valdivia: Universidad Austral de Chile; Facultad de
Medicina, 2012.
[26] M. Vara, Contaminacion atmosferica con material particulado en la ciudad del Cusco
y su comportamiento - 2016, Arequipa: Universidad Nacional de San Agustin;
Facultad de Ciencias Naturales y Formales, 2017.
[27] P. Chavez, Contaminacion del aire por material particulado sedimentable en la zona
urbana de huanuco de agosto a octubre del 2016, Tingo Maria: Universidad Nacional
Agraria de la Selva; Facultad de Recursos Naturales Renovables, 2018.
[28] J. Guevara, Idice de la calidad de aire en el Distrito de Morales debido a la presencia
de material particulado 2.5 microgramos, Tarapoto: Universidad Peruana Union;
Facultad de Ingenieria y Arquitectura, 2017.
55
[29] L. Ramirez, Determinacion de material particulado fino en escuelas publicas
elementales del Distrito de Caguas II, Cacguas: Universidad del Turabo; Escuela de
Ciencias y TEcnologia}, 2008.
[30] J. Aldabe, Caracterizacion fisico-quimica del material particulado en la comunidad
foral de Navarra, Navarra: Universidad de Navarra; Facultad de Ciencias, 2011.
[31] C. Araujo, Costos externos de la contaminacion ambiental del aire en la Ciudad de
Cajamarca, Cajamarca: Universidad Nacional de Cajamarca, 2016.
[32] W. Flores y J. zela, Analisis de riesgo a la salud de la poblacion expuesta a emisiones
de material particulado PM10 por el uso intradomiciliario de combustibles solidos,
Lima: Universidad Nacional de Ingenieria; Facultad de Ingenieria Ambiental, 2011.
[33] H. Mosqueira, Evaluacion de las particulas Pm10 y Pm 2.5 en la construccion de la
carretera Chota - Cochabamba Cajamarca, Cochabamba: Universidad Nacional de
Cajamarca; Facultad de Ciencias Agrarias, 2019.
[34] M. De la cruz, Concentracion de contaminantes del aire generado por las fuentes
moviles en la ciudad de Huancayo 2012, Huancayo: Universidad Nacional del Centro
del Peru, 2015.
[35] M. Mendoza, Valoracion de contaminacion del aire generada por fuentes moviles para
la gestion de la calidad del aire en la Ciudad de Tacna 2011 - 2012, Tacna:
Universidad Nacional Joge Basadre GRohmann Tacna, 2014.
[36] P. Vintimilla, analisis de resultados de la medicion de emisiones de gases
contaminantes de fuentes moviles a partir de la implementacion de la resivision
tecnica vehicular en el Canton Cuenca, Cuenca: Universidad Politecnica SAlesiana
Sede Cuenca, 2015.
[37] G. Campos, Desarrollo y evaluacion de un filtro de particulas GPF para sistemas de
escape en motores de gasolina, Nuevo Leon: Universidad Autonoma Nuevo Leon;
Facultad de Ingenieria Mecanica y Electrica, 2015.
[38] A. Chavarria, Relacion entre el nivel de monoxido de carbono intradomiciliar y funcion
pulmonaar, La Asuncion: Universidad Rafael Landivar; Facultad de Cirncias de la
Salud, 2015.
[39] A. Sotomayor y G. Marin, Evaluacion e interpretacion de las concentraciones de
dioxido denitrogeno y dioxido de azufre en el aire de Lima Metropolitana, Lima:
Universidad Nacional Mayor de San Marco; Facultad de Farmacia y Bioquimica, 2010.
[40] M. Pujadas, Formacion y transporte de dioxido de nitrogeno en la cuenca aerea de
MAdrid en situaciones episodicas de invierno, Madrid: Universidad Complutense de
Madrid; Facultad de C.C Fisicas, 2002.
56
[41] J. Rivra, Modelo de identificacion de factores contaminantes atmosfericos criticos en
Lima Callao, Lima: Universidad Nacional Mayor de San Marcos; Facultad de Ingeieria
Industrial, 2012.
[42] O. Prieto, Caracterizacion de Material particulado. plomo y arsenico para la evaluacion
de la Calidad de aire en el Distrito de Islay - Matarani, Arequipa: Universida Nacional
de San Agustin; Facultad de Ingenieria de Procesos, 2016.
[43] D. Alvis, Impacto ambiental generado por el material particulado sobre la calidad del
aire en la zona de influencia de los proyectos carbonifero del departamento del Cesar,
Cartagena de Indidas: pontifica Universidad Javeriana; Facultad de Estudios
Ambientales y Rurales, 2012.
[44] T. Lopez, Efectos de la contaminacion atmosferica en la salud de las personas en la
ciudad de Cuenca, Cuenca: Universidad de Cuenca; Facultad de Ciencias Quimica,
2015.
[45] R. Burga, Incremento de la forestacion y sus consecuencias en la perdida de Biomasa
en los bosques de la provincia Alto Amazonas del Departamento de Loreto, 2000 -
2014, Iquitos: Universidad Cientifica del Peru; Facultad de Ciencias e Ingenieria,
2016.
[46] J. Jara, La deforestacion de los bosques protectores como un atentado al Derecho al
Buen vivir en la Legislacion Ecuatoriana, Quito: Universidad Central del Ecuador;
Facultad de Jurisprudencia, Ciencias Politicas y Sociales, 2015.
[47] M. Sosa, El manejo sustentable del Bosque: el caso de Gonystylus ssp. en Malasia,
Cordoba: Universidad Internacional de andalucia, 2013.
[48] A. Bofil, L. Cueva y D. Barreno, «Propuesta de un programa de Gestion Ambiental
Para la Universidad Metropolitna Sede machala,» Scielo, vol. 8, nº 3, pp. 24-25, 2016.
[49] C. Arciniegas, «Diagnostico y control de material particulado: particulas suspendidas
totales y fraccion resirable PM10,» Scielo, vol. Manizales, nº 34, p. 12, 2012.
[50] J. Nivelo, Diseño de un sistema de extraccion de polvo para la empresa INSOMET (
division TELARTEC, productora de telas de poli-algodon), perteneciente al Grupo
Empresarial GErardo Ortiz Cia Lida, Cuenca: Universidad Politecnica Salesiana,
2011.
[51] L. Quintanilla, Efectos de la variable de proceso y mantenimiento en precipitadores
electroestaticos planta de acidos SPCC, Arequipa: Universidad Nacional de San
Agustin; Facultad de Ingenieria de Procesos, 2015.
[52] G. Gutierrez, Rediseño del filtro de mangas del area de premezclados para la planta
CEMEX Costa Rica, Cartago: Tecnologico de Costa Rica; Facultad de Ingenieria
Electromecanica, 2017.
57
[53] S. Palaguachi, Diseño, desarrollo e implementacion de una estacion metereologica
basada en una red jerarquica de sensores, software libre y sistemas embebidos para
la empresa Elecaustro en la Minicentral Gualaceo utilizando comunicacion MQTT y
MODBUS, Cuenca: Universidad Politecnica Salesiana Sede Cuenca, 2018.
[54] B. Montalvo, Prototipo didactico de una Estacion Metereologica Monitoreada a
Distancia, Mexico: Instituto Politecnico Nacional, 2013.
[55] R. Herrera, Evaluacion del Recurso Eolico den la Universidad TEcnologica de Ciudad
Juarez, Chihuahua: Centro de investigcaion en MAteriales Avanzados S.C
departamento de porgrado, 2014.
[56] A. Tobajas, Diseño e implementacion de una estacion metereologica con Raspberry
Pi, Catalunya: Universitat Oberta de Catalunya, 2016.
[57] O. Rodriguez, Simulacion de la dinamica del viento superficial sobre la Costa de Ica
utilizando el modelo numerico de la Atmosfera de Mesoescala MM5, Lima:
Universidad Nacional Mayor de San Marcos; Facultad de Ciencias Fisicas, 2011.
[58] CLIMA, Descripcion manejo de HIVOL y LOWVOL, Bogota: Centro lasallista de
investigacion y modelacion ambiental, 2017.
[59] R. Hernandez, Metodologia de la investigacion, Mexico: MrGrawl Hill, 2013.
[60] C. Cubas, El aprovechamiento forestal en Bosques Locales y su relacion con el
desarrollo sostenible de la provincia Maynas, Region Loreto, Iquitos: Universidad
Nacional de la Amazonia Peruana; Facultad de Ciencias Forestales, 2015.
58
ANEXOS
Estacion metereologica
59
Filtro después de muestra 24 horas
Punto de ubicación del muestreador
60
Vehiculos que circulan por el eje de la UTP
Muestreador Hi vol y estación metereologica
61
Flujo vehicular de la Av Parra
Flujo vehicular Av Parra frente a la UTP
62
Flujo vehicular en la Av Andres Martinez