PRIMERA CLASE

MONITOREO DE CONTAMINANTES ATMOSFERICOS

QUE SON CONTAMINATES DEL AIRE: son sustancias que, cuando están presentes en la atmósfera, afectan de manera adversa la salud de humanos, animales, plantas o vida microbiana; dañan materiales, o interfieren con el disfrute de la vida y el uso de propiedades (William J. Moroz “Ingeniería Ambiental”)

MONITOREO ATMOSFERICO: Es medir los parámetros físicos y poder medir los distintitos constituyentes químicos de la atmosfera (NOx, COx, SOx, otros gases, con diferentes instrumentos).

CONTAMINACIÓN NATURAL : es la contaminación provocada por la naturaleza (volcanes, vientos de arena etc.

CONTAMINACIÓN ANTROPOGENICA: es la contaminación provocada por la actividad del ser humano (sector domestico, comercial, agrícola, industrial, transporte a base de combustible fosil)

¿QUÉ ES LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE?

El aire limpio está compuesto principalmente por nitrógeno y oxígeno, en pequeñas proporciones se puede encontrar vapor de agua y dióxido de carbono. La contaminación del aire, proviene de la adición de sustancias emitidas a la atmósfera que causan un desequilibrio en la composición original. El aire contaminado contiene gases, polvos, olores y humos en grandes cantidades que dañan la salud de las personas, animales y plantas. Además deteriora la infraestructura urbana y algunos materiales de uso cotidiano.

EXISTEN DOS TIPOS DE CONTAMINANTES:

Los que son arrojados directamente a la atmósfera como resultado de un proceso de combustión se llaman contaminantes primarios, estos son el dióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), vapores de combustibles y solventes, plomo (Pb) y partículas suspendidas.

Una vez en el aire, algunos contaminantes primarios reaccionan con otros compuestos y forman contaminantes de igual o mayor toxicidad, estos se denominan contaminantes secundarios, como el ozono (O3), el dióxido de nitrógeno (NO2) y algunos tipos de partículas.

El viento, las variaciones de temperatura, la cantidad de radiación solar y la lluvia.

FACTORES METEOROLOGICOS QUE INFLUYEN EN LA DISTRIBUCIÓN Y DISPERSIÓN DE LOS CONTAMINATES Y CONTAMINANTES EN LA ZMVM

¿Qué son los contaminantes criterio?

Son los contaminantes que están regulados por una norma que define los niveles de concentración en el aire recomendables para la protección de la salud humana. Estos son: ozono (O3), partículas suspendidas totales (PST), partículas menores a 10 micrómetros (PM10), partículas menores a 2.5 micrómetros (PM2.5), monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2) y plomo (Pb). En México las normas las define la Secretaría de Salud y se conocen como Normas Oficiales Mexicanas de Salud Ambiental.

Se les llamó contaminantes criterio porque fueron objeto de evaluaciones publicadas en documentos de calidad del aire en los Estados Unidos (EU),

Bióxido de azufre (SO2)

El SO2 familia de (SOx) que son gases incoloros que se forman al quemar azufre y

tienden a disolverse fácilmente en agua. de origen natural, como el ácido sulfhídrico (H2S) y el di-metilsulfuro (CH3SCH3) proveniente de erupciones volcánicas y de la

brisa marina.

NOM-022-SSA1-1993.

Bióxido de nitrógeno (NO2)

El bióxido de nitrógeno (NO2 ), junto con las partículas suspendidas son los

responsables de la capa café-rojiza que se puede ver con frecuencia sobre muchas áreas urbanasSe forma cuando un combustible es quemado a altas temperaturas y/o cuando éste contiene compuestos nitrogenados. Las principales fuentes antropogénicas de NOx,

son los vehículos automotores, plantas de generación de electricidad, NOM-023-SSA1-1993.

Material Partículada (PM) El material particulado forma una mezcla compleja de materiales sólidos y líquidos suspendidos en el aire, que pueden variar significativamente en tamaño desde 0.005 hasta 100 micras (10-6) Las partículas se forman por procesos naturales como la polinización de las plantas e incendios forestales y por fuentes antropogénicas que abarca, desde la quema de combustibles hasta la fertilización de campos agrícolas.

El criterio para evaluar la calidad del aire con respecto a partículas menores de 2.5 micras (PM2.5) es el valor normado para la protección de la salud de la población en la norma: NOM-025-SSA1-1993; para PM10 en la norma NOM-025-SSA1-1993; y para PST en la norma NOM-024-SSA1-1993. Plomo (Pb)El plomo es un metal que se usaba frecuentemente para fabricar tuberías de agua, recipientes para alimentos, pinturas y gasolina. NOM-026-SSA1-1993.

http://www.ine.gob.mx/calaire-indicadores/526-calaire-contingencia

Monóxido de carbono (CO)El monóxido de carbono es un gas incoloro e inodoro que en concentraciones altas puede ser letal, pues impide el transporte del oxigeno a la sangre NOM-021-SSA1-1993. Ozono (O3)

El ozono es un compuesto gaseoso incoloro, que posee la capacidad de oxidar materiales. El ozono es un contaminante secundario que se forma mediante la reacción química del dióxido de nitrógeno (NO2) y compuestos orgánicos volátiles

(COV) en presencia de la luz solar.NOM-020-SSA1-1993.

¿CÓMO SE MIDE LA CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN LA CIUDAD DE MÉXICO?

La medición de la contaminación se realiza con instrumentos sensibles, que analizan muestras de aire ambiente con concentraciones de contaminantes muy pequeñas. Estos instrumentos son como laboratorios en miniatura y no requieren de un operador.

Los resultados de más de 188 instrumentos instalados en las 34 estaciones de monitoreo distribuidas por toda la Zona Metropolitana del Valle de México son procesados cada minuto de manera electrónica y transmitidos vía telefónica hasta el Centro de Información de la Calidad del Aire (CICA) en donde se difunden como Índice Metropolitano de la Calidad del Aire (IMECA) en la página de Internet.

El Sistema de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de México (SIMAT) cuenta además con 39 equipos que toman muestras de aire, partículas suspendidas y agua de lluvia. Estas son analizadas con métodos químicos en el Laboratorio de Análisis Ambiental para conocer si contienen compuestos tóxicos o para evaluar el grado de acidez del agua de lluvia.

EQUIPOS DE MEDICIÓN PARA RED AUTOMATICA DE MONITOREO ATMOSFERICO

Los contaminantes que se miden principalmente son gases y partículas con los siguientes equipos.

Equipo: Espectro Fotómetro ultravioletaPrincipio: Intervalo de luz UV (µm)Contaminante monitoreado: O3

Equipo: Celdas electroquímicasPrincipio: QuimiluminiscenciaContaminante: (NOx)

Equipo: Celdas electroquímicas o cátodo ionizante)Principio: Fluorescencia pulsanteContaminante: (SOx)

Equipo: EspectroscopioPrincipio: Espectroscopia no dispersiva por correlación de filtro gaseosoContaminante: (CO)

Equipo: Balanza Oscilatoria radiantePrincipio: Atenuación de radiación beta y Balanza de oscilaciónContaminante monitoreado: PM10

Equipo: Balanza Oscilatoria radiantePrincipio: Atenuación de radiación beta y Balanza de oscilaciónContaminante monitoreado: PM2.5

Equipo: IonizadorPrincipio: Ionización de FlamaContaminante monitoreado: H2S

SIMATSISTEMA DE MONITOREO

ATMOSFERICO

RAMARed automática de

monitoreo atmosférico

REDMETRed Meteorológica

REDMARed Manual de

Monitoreo Atmosférico

REDDARed de Deposito

atmosférico

ESTACIONES DE MONITOREO ATMOSFÉRICOS

INVENTARIO DE EMISIONES POR SECTOR

•FUENTES PUNTUAL

•FUENTES DE AREA

•FUENTES MOVILES

•FUENTE VEJETACIÓN Y SUELOS

DE LAS CUALES SE INVENTAREAN LOS CONTAMINANTES SIGUIENTES:PM10, PM2.5, SO2, CO, NOx, COV, COT, NH3

LAS EMISIONES DE ESTOS CONTAMINATES VARIAN CON RESPECTO A LAS ACTIVIDADES ANTROPOGENICAS REALIZADAS EN LA SEMANA Y POR HORA, TAMBIEN VAN A VARIAR CON LAS CONDICIONES METEOROLOGICAS Y CLIMATOLOGICAS DE LA ZONA.

FUENTE PUNTUAL


FUENTES DE AREA


FUENTES DE MOVILES


FUENTES DE VEGETACIÓN Y SUELO


Los Inventarios de emisiones se pueden calcular por:

•Factores de emisiones proporcionados por la EPA en formato AP-42Ecuación E= A x EF (1-ER/100)Donde:E = Emisiones; A = tasa de actividadEF = factor de emisiónER = eficiencia de la reducción de las emisiones totales,%

•Estudios basados a estaciones de monitoreo automático o semiautomático de zona

E= (€(Ci*Q))*TC: concentraciones del contaminanteQ: caudal de flujo muestreadoT: tiempo muestreado de la estación (año)Estudio de actividades socioeconomicas de la zona


Los Inventarios de emisiones se pueden calcular por:

Estudio de actividades socioeconómicas de la zonaRecopilación de datos por parte de las COA, COI, LAU-DF

INVENTARIO DE EMISIONES

Intervalos en Puntos IMECA

0-50 51-100 101-150 151-200 201-300

Calidad del Aire Buena Regular Mala Muy Mala Extremada

mente Mala

¿QUE ES EL IMECA?

¿ QUE ES CONTINGENCIA AMBIENTAL POR CALIDAD DEL AIRE?

ALGORITMO PARA CALCULAR EL IMECA

Si su concentración es de 0.099 ( ppm) de Ozono, y desea saber a cuantos puntos IMECA equivale, siga los siguientes pasos:

1.- Aplique la siguiente operación: (concentración de ozono en ppm X 100) el resultado divídalo entre 0.11

2.- El resultado deberá ser en números enteros (redondear), y es el equivalente en puntos IMECA

Ejemplo: µg /g mg/Kg mg/LRelaciones: 106 µicro 1 unidad 106 mili 1 kilo 106 miligramos 1 Litro

% = ppm X 1,000,000 ppm = %_ X 100 100 1,000,000

ALGORITMO PARA CALCULAR PUNTOS IMECAOZONO (O3) IMECA DE O3 = (CONCENTRACIÓN DE O3 * 100) / 0.11

MONÓXIDO DE CARBONO (CO)

IMECA DE CO = (CONCENTRACIÓN DE CO * 100) / 11

PARTÍCULAS SUSPENDIDAS

FRACCIÓN RESPIRABLE

(PM10)

DE 0 A 120 µ/m3IMECA PM10 = CONCENTRACIÓN

DE PM10 * 0.833

DE 121 A 320 µ/m3IMECA PM10 =

(CONCENTRACIÓN DE PM10 * 0.5) + 40

MAYOR A 320 µ/m3IMECA PM10 = CONCENTRACIÓN

DE PM10 * 0.625

BIÓXIDO DE AZUFRE (SO2)

IMECA SO2 = ( CONCENTRACIÓN DE SO2 * 100 ) / 0.13

BIÓXIDO DE NITROGENO

(NO2)IMECA DE NO2 = ( CONCENTRACIÓN DE NO2 * 100 ) / 0.21

Equipo u operación

NormaaParámetro normado

Unidades Observaciones

Combustión NOM-085-SEMARNAT-1994

Partículas mg/m3, kg E 6 Kcal

Corregidos al 5% O2 cuando se refieren en concentraciones


SO2 ppm Kg E 6 Kcal



Nox ppm Kg E 6 Kcal



Exceso de aire % Equipos menores de 5,200 MJ/h

Combustión NOM-085-SEMARNAT -1994

Densidad de humo

unidades Equipos menores de 5,200 MJ/h

Emisión de partículas

NOM-043-SEMARNAT-1993

Partículas mg/m3 En función del flujo de gases

Cemento NOM-040-SEMARNAT-1993

Partículas Kg/m3 Hornos de calcinación

Hornos de Clinker NOM-040-SEMARNAT-2002

Partículas mg/m Trituración, molienda y enfriamiento

Fabricación de vidrio


PartÍculas y NOx Kg/Ton Kg por tonelada de vidrio fundido

Ácido sulfúrico NOM-039-SEMARNAT -1993

Nieblas de SO2, H2SO4/SO3

Kg/Ton Kg por tonelada de ácido sulfúrico al 100%

Ácido dodecilbencen sulfónico


Nieblas de SO2, H2SO4/SO3

g/Kg g/Kg de ácido Dodecilbencen sulfónico al 100%

Fabricación de celulosa


Partículas, S reducido total (como H2S)

mg/m3 Corregidas al 8% O2 en horno de recuperación y 10% O2 en horno de cal

Industria automotriz

NOM-121-SEMARNAT -1996

COV’s g/m2 m2 de superficie recubierta,

Ruido NOM-081-SEMARNAT -1994

Ruido perimetral dB (A) Para una o más zonas críticas

Puntos de emisión de contaminantes

Nombre de la maquinaria,

equipo o actividad

Gasto másico

Cantidad Unidad

Caseta de Pintura 10.52 Kg/hr

Producción 61.522 dB/hr

Emisión de Óxidos de Nitrógeno (NOx)

Punto deemisión

Emisión anual Equipo de controlCantidad

a

Unidad b

Método de medición c

Nombre del equipo

EficienciaMétodo de medición d

Emisión Emisión de Óxidos de Azufre (SOx)

Punto deemisión


a

Unidad b


Nombre del equipo


Emisión de Monóxido de Carbono (CO)

Punto deemisión


a

Unidad b


Nombre del equipo


Emisión de PartículasPunto

deemisión

Emisión anual Equipo de control

Cantidad a Unidad b Método de medición c

Nombre del equipo


Emisión de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV)Punto

deemisión

Emisión anual Equipo de control

Cantidad a Unidad b Método de medición c

Nombre del equipo


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