Monitoreo ambiental del aire

1. Monitoreo ambiental calidad de
aire
Prof. Olga Ortega
2021

2. La contaminación del aire
La contaminación del aire se define
como la presencia de materiales indeseables en la
ATMOSFERA, que en cantidades lo suficientemente
grandes que puedan dañar la salud humana, la
vegetación, los bienes humanos o el medio ambiente
global.
La existencia de estos materiales en el aire pueden
también causar olores desagradables, irritación o
molestias sin ser necesariamente la concentración de
exposición una concentración que pueda causar
efectos tóxicos.

3. La contaminación del aire
Definición OMS:
“Contaminación del aire ocurre cuando uno o muchos
contaminantes están presentes en tales cantidades y por
tales períodos en el aire ambiental, que son nocivos a los
seres humanos, animales, plantas, propiedades y
contribuyen a dañar o causar molestias al bienestar y
uso de propiedades en grado medible”.
LA EMISION E INMISION DE LOS
CONTAMINANTES ATMOSFERICOS

5. Componente Concentración
aproximada
1. Nitrógeno (N) 78.03% en volumen
2. Oxígeno (O) 20.99% en volumen
12.Vapor de Agua (H2O) Variable
3 . D i ó x i d o d e C a r b o n o ( C O 2 ) 0 . 0 3 % e n v o l u m e n
4 . A r g ó n ( A r ) 0 . 9 4 % e n v o l u m e n
5 . N e ó n ( N e ) 0 . 0 0 1 2 3 % e n v o l u m e n
6 . H e l i o ( H e ) 0 . 0 0 0 4 % e n v o l u m e n
7 . C r i p t ó n ( K r ) 0 . 0 0 0 0 5 % e n v o l u m e n
8 . X e n ó n ( X e ) 0 . 0 0 0 0 0 6 % e n v o l u m e n
9 . H i d r ó g e n o ( H ) 0 . 0 1 % e n v o l u m e n
1 0 . M e t a n o ( C H 4 ) 0 . 0 0 0 2 % e n v o l u m e n
1 1 . Ó x i d o n i t r o s o ( N 2 O ) 0 . 0 0 0 0 5 % e n v o l u m e n
1 2 . O z o n o ( O 3 ) V a r i a b l e
1 3 . P a r t í c u l a s V a r i a b l e
El Aire en su Estado más Puro Contiene
En su estado natural es posible encontrar

6. Contaminación del Aire
Aire
Contaminado
6
Aire limpio
Monóxido de carbono (CO)
Bioxido de Carbono (CO2)
Óxidos de azufre (SOx )
Óxidos de nitrógeno (NOx )
Ozono (O3 )
Plomo(Pb)
Material Particulado
Contaminantes enAIRE:

7. MONITOREO ATMOSFÉRICO
Se define como monitoreo atmosférico a todas las metodologías
diseñadas para muestrear, analizar y procesar en forma continua las
concentraciones desustancias o de contaminantes presentes en el
aire en un lugar establecido y durante un tiempo determinado
La red de vigilancia de la
contaminación atmosférica de
una ciudad esta constituida por un
numero variable de estaciones
automáticas comunicadas por vía
telefónica, que envían datos de
forma inmediata a un centro de
control local e incluso regional

8. Objetivos del monitoreo (para qué)
Establecer , Determinar,Estimar,
Informar, Proporcionar, Llevar a cabo Medir,
Estudiar, Calibrar y evaluar
Calibrar y evaluar modelos de
dispersión de contaminantes en la
atmósfera.

9. Importancia de Monitoreo
El monitoreo Atmosférico permite conocer cualitativa y
cuantitativamente la calidad del aire que respira una comunidad

10. Escalas de monitoreo:(Definición de acuerdo a
US EPA)
Microescala
Escala media
Escala Local o Vecinal
Escala Urbana
Escala regional
Escala Nacional o
Global
Las mediciones que corresponden a esta escala representan
concentraciones características de la nación y del mundo como un todo

11. Estrategia de monitoreo
Definición de Objetivos
Definición de parámetros ambientales
Definición de número y sitios de muestreo
Determinación de tiempos de muestreo
Selección de equipos de muestreo y
técnicas de análisis
•Muestreadores pasivos
•Muestreadores activos
•Monitores automáticos
•Sensores remotos
•Bioindicadores

12. MONITOREO
En un sentido amplio, este término 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 de control

13. Clasificación de los Métodos de Medición
1. Según su Forma de Operación
2. Según el Método Utilizado
3. Según sean considerados Métodos de
Referencia o Equivalentes

14. Según su Forma de Operación
❖ Métodos discontinuos
Son, en términos generales, métodos manuales para los cuales la toma
de muestra en el lugar y el análisis en el laboratorio son dos pasos
separados.
❖ Métodos continuos o automáticos
Típicamente involucran equipamientos automáticos en un lugar fijo
que realiza ambos procesos, toma de muestra y análisis. Estos métodos
son fundamentales cuando existen regulaciones que determinan niveles
de pre-alerta y diferentes grados de alerta.

15. Según el Método Utilizado
❖ Físico -Químicos:
El contaminante sufre una transformación química y el producto
de la reacción se determina por una técnica analítica apropiada.
❖ Físicos:
Se mide una propiedad física, o su variación, para cada contaminante
en forma selectiva, sin que se produzcan cambios en la composición
de la muestra de aire.

16. Según sean considerados Métodos de Referencia o
Equivalentes
❖ Métodos de Referencia
Se han desarrollado para las determinaciones de los gases
contaminantes más importantes y se los considera de
referencia porque están avalados por una institución
reconocida y se usan para verificar el cumplimiento de las
normativas.
Generalmente son métodos manuales, poco
automatizados y que requieren la colección de muestra por un
tiempo relativamente largo.

17. ❖ Métodos de Referencia
Se han desarrollado equipos de medición continua o
automáticos que permiten obtener datos en forma
prácticamente continua (intervalo de medición de un
minuto) y conectarlos “on line” con el centro de
información, esto es sumamente útil para detectar
eventos y actuar en forma inmediata.
Los equipos deben pasar una prueba que determine
su equivalencia frente a los métodos de referencia,
este ensayo es realizado por instituciones autorizadas.
Se han desarrollado solo para los contaminantes más
importantes.
17

18. Métodos Equivalentes de Medición
18
Existen diferentes clasificaciones de los equipos de medición
automática o continua, según las normas del país que los certifica.
Siguiendo la normativa de la Agencia de Protección Ambiental
(EPA) de los EE. UU. de Norteamérica como guía.
La norma EPA 40 CFR, Part 53 - Subpart B (14), especifica los
parámetros que deben medirse y los valores a lo que deben
responder para ser considerados métodos automáticos
equivalentes.
Establece las condiciones de prueba, el procedimiento y la
interferencia admitida con otros componentes. Hay equipos
basados en los métodos de referencia antes descriptos y otros
emplean diferentes principios de medición, denominados
equivalentes.

19. Requerimientos mínimos para la selección de los
puntos de muestreo
20
➢Fácil acceso.
➢Seguridad contra el vandalismo
➢Infraestuctura.
➢Libre de obstaculos.

20. Fácil acceso
21
❖ Se requiere que el sitio tenga facil acceso debido a que
se tendrán que realizar visitas regulares al mismo para
recolectar muestras, inspeccionarlo, calibrarlo o para
su mantenimiento.
Seguridad contra el vandalismo
❖ Deberá estar protegido de todo tipo de acto de
vandalismo, ya sea robo, rotura o una simple
desconexión, pudiendo ocasionar la pérdida de
datos, avería o desaparición del equipo.
❖ También puede haber riesgos para el vándalo.

21. Infraestructura
23
❖ El sitio deberá contar con una minima infraestructura
(ej. electricidad) para la operación de cualquier
equipo.
❖ En caso de contar con muestreadores automáticos es
practicamente indispensable el uso de líneas
teléfonicas para elenvío de datos,las otras
alternativas son mas caras.
Libre de obstaculos
24
❖ El movimiento del aire alrededor de la entrada de
la toma de muestra deberá estar libre de
restricciones que afecten el flujo de aire en las
cercanias del muestreador, por lo que se
recomienda ubicarlo algunos metros alejado de
edificios, árboles, etc.

22. Métodos y Equipos de Muestreo
para los Diferentes Contaminates
25
Material particulado
❖Principio básico para la medicion del material
particulado.
❖Tener en cuenta si se pretende medir MPT:
Material Particulado Total.
❖MP-10: Material Particulado menor a 10 micrones.
❖MP2,5: Material Particulado menor a 2,5 micrones.

23. Trabajo de laboratorio para
material particulado
27
➢Se colocan los filtros en una estufa
aprox. a
120 grados, por un lapso mínimo de 2
horas, esto se realiza para secar los filtros
(normalización).
➢Luego se los mantiene en un recipiente
con gel de silice hasta su pesado.
➢Se pesan para obtener el peso inicial.

24. Una vez que tenemos el filtro
como muestra la imagen, se
realiza el proceso inverso, se lo
pone de vuelta en la estufa y se
lo pesa, obteniendo el peso
final.
Para obtener la
concentración se divide la
ganancia en peso por el
volumen de aire que pasó, a
traves del filtro.
28

25. METODO DE
REFERENCIA
▪
▪
EPA 40 CFR50 Appendix B
29

26. Equipo de Material Particulado del Laboratorio Ambiental de
Torata
30

27. GRIMM EDM 180 Dust
Monitor
APROBADO POR U.S. EPA
Método Equivalente como clase III para la
Medicion de PM 2.5
Método Equivalente automatizado: EQPM-0311-
195 Registro Federal: Vol. 76, page 15974,
03/22/2011
31

28. Tecnología Óptica Proporciona Multiples
Valores de PM Simultáneamente
Espectrómetro Grimm de Aerosol Laser
Principio de funcionamiento, con fuente de luz
láser de diodo
Beneficios de la Tecnología
• Mide dos Parametros: PM-10 y PM-2.5
• Medición en Tiempo Real (6 seg.)
• No usa Consumibles Mantenimiento Mínimo
• Auto-calibración
• Fácil y Rápido de usar

29. 35
Otros Equipos
Estandarizados para
Monitoreo de Aire

30. Comparación de Resultados de GRIMM con otros
Equipos Estandarizados
34

31. ❖ Las mediciones de gases pueden efectuarse a travez
del monitoreo continuo, obteniendo datos
instantaneos.
❖ Otra forma por medio de bombas tipo personales,
que llenan una bolsa de tedlar y luego se determina
la concentracion pasando el gas que contiene la
bolsa por los equipos continuos.
❖ Hay otros metodos que pueden ser por medio de una
valija que llena la bolsa por vacio, que la bomba
genera en la caja.
❖ Tambien puede ser por medio de Cannisters.
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32. Diferentes Metodologías para la
Determinación de Dióxido de Azufre
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A) Método Espectrofotométrico con Thorin.
❖ISO - 4221/80
❖Aplicación e interferencias
Se aplica a la determinación de la
concentración de dióxido de azufre (SO2).
Puede haber interferencia con amoníaco (NH3)
y sulfuro de hidrógeno (SH2) si están presente
en concentraciones muy elevadas.
Para evitar la interferencia por el material
particulado se filtra la muestra del aire.

33. B) Método Espectrofotométrico del
Tetracloromercurato/ Pararosanilina
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❖ISO - 6767/90. EPA 40 CFR Pt. 50 App.A
❖Principio del método: El dióxido de azufre presente en la
muestra de aire es absorbido en una solución 0,04 M de
tetracloro mercurato de sodio [Na2(HgCl4)] (o de potasio
TCM), resultando la formación de un
complejo diclorosulfito-mercurato.
❖Este método tiene acotado sus Límite inferior de
detección de SO2y Límite superior de detección de
SO2, motivo por el cual es necesario contar con una
aproximación de la concentración esperada.

34. C) Método de Fluorescencia Ultravioleta,
❖El aire o la muestra de gas entran a una
cámara en donde pasan a través de un haz de
luz proveniente de una lámpara de UV,
activándose las moléculas del gas analizado
emitiendo una radiación fluorescente, la cual es
detectada por un sensor ( fotomultiplicador).
D) Bolsas de Tedlar y/o cannisters.
E) Tubos colorimétricos (Dragger)
41

35. Floruros
42

36. Técnica de medición de NH3
❖Por medio de una
solucion de acido
sulfurico al 0.1 M, que
esta en un impinguer, se
pasa un volumen de
aire determinado.
❖Luego se analiza con
un espectrofotometro
de absorcion
molecular.
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37. Medición de VOC’S
❖Se miden los derivados de compuestos
principalmente fosiles
❖Dentro de los VOC’S, se encuentran por ej, el
Benceno, tolueno y xilenos, emitidos por las
industrias petroleras, gasifera, pinturas,
petroquimicas, etc.
❖La medicion se realiza por medio de tubos de
carbon activado (coconout shell), con bombas
de muestreo personales, los limites o metodos
pueden variar según su uso en la calidad de aire
o ambiente laboral en el que se desarrolle.
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38. MATERIAL PARTICULADO
24 Hrs. - Torata
46

39. 26
TIPOS DE MONITOREOS
MUESTREADORES PASIVOS
Existen dos usos claramente diferenciados
• En puntos fijos de muestreo, para monitorear
calidad de aire, especialmente para estudios
de fondo y muestreos de amplia cobertura
espacial
• Exposición personal y estudios
epidemiológicos (la gente los puede llevar
puestos)

40. MUESTREADORES ACTIVOS
Para la investigación de aerosoles
Ventajas
Estos muestreadores son relativamente fáciles
de operar, confiables y han proporcionado la base
de datos de mediciones en la mayor parte del
mundo.

41. Muestreadores Activos
Bolsa Plástica
Tubo indicador
Tubos adsorbentes
Burbujeadores
Muestreadores portátiles para gases y
vapores

42. Muestreador de alto volumen para
PTS y PM10
Cabezal Ciclónico
Cabezal Impactador
Muestreadores Activos

43. Muestreadores Activos
Dicótomo

44. Muestreadores Activos
Minivol

45. Muestreadores Activos
Partisol

46. Muestreadores Activos
Especiación química

47. Muestreadores Activos
Denuders