acs ica 134 revisión 5

REVISIÓN 5 Noviembre de 2010

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ACS ICA 134

Informe de Evaluación de Calidad del Aire de la Planta de tratamiento de Aguas Residuales El Salitre. Línea base para las unidades existentes y su

ampliación

PRODUCTO 1

CONTRATO No. 2-02-26100-0159-2010

“REALIZAR EL LEVANTAMIENTO DE LA LINEA BASE AMBIENTAL DE CALIDAD DEL AIRE EN LA PTAR SALITRE PARA LAS UNIDADES DE

TRATAMIENTO EXISTENTES Y LAS PROYECTADAS PARA SU AMPLIACIÓN A 8 m3/s Y TRATAMIENTO SECUNDARIO”.

BBooggoottáá DD..CC..,, NNoovviieemmbbrree ddee 22001100

ACS ICA134: Informe de Evaluación de Calidad del Aire de la Planta de tratamiento de Aguas Residuales El Salitre. Línea base para las unidades existentes y su ampliación.


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CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO .......................................................................................................................... 5

1 INTRODUCCION ........................................................................................................................ 7

2 OBJETIVOS ................................................................................................................................ 9

3 GENERALIDADES ................................................................................................................... 10

3.1 INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA: ....................................................................... 10 3.2 INFORMACIÓN RELATIVA AL MUESTREO ........................................................................... 10

4 DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO ........................................................................... 15

4.1 NORMAS APLICABLES ............................................................................................................ 15 4.2 EQUIPOS UTILIZADOS ............................................................................................................ 16 4.3 METODOLOGIAS DE MONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE .............. 16 4.3.1 DETERMINACIÓN DE PARTÍCULAS RESPIRABLES ............................................................ 16 4.3.2 DETERMINACIÓN DE DIÓXIDO DE NITRÓGENO Y AZUFRE .............................................. 17 4.3.3 DETERMINACIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO, DIÓXIDO DE CARBONO Y LÍMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD ............................................................................................................. 19

5 RESULTADOS .......................................................................................................................... 21

5.1 PARTÍCULAS RESPIRABLES .................................................................................................. 21 5.2 DIÓXIDO DE NITRÓGENO Y AZUFRE ................................................................................... 30 5.3 MONÓXIDO DE CARBONO ..................................................................................................... 42 5.4 DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) ................................................................................................ 45 5.5 LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD (LEL) ......................................................................... 47 5.6 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN METEOROLÓGICA ................................................................ 47 5.6.1. TEMPERATURA AMBIENTE. ................................................................................................... 47 5.6.2. HUMEDAD RELATIVA. ............................................................................................................. 49 5.6.3. VELOCIDAD DEL VIENTO. ...................................................................................................... 50 5.6.4. DIRECCIÓN DEL VIENTO. ....................................................................................................... 51 5.7 CONCENTRACIÓN DE CONTAMINANTES Y VARIABLES METEOROLÓGICAS. ............... 53 5.8 ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................... 60 5.8.1 PM-10 ........................................................................................................................................ 60 5.8.2 NO2 ............................................................................................................................................ 62 5.8.3 SO2. ........................................................................................................................................... 62 5.8.4 CO ............................................................................................................................................ 63 5.8.5 CO2 ............................................................................................................................................ 63 5.8.6 LEL ............................................................................................................................................ 63 5.8.7 CONSIDERACIONES GENERALES ........................................................................................ 64

6 CONCLUSIONES .............................................................................................................................. 65

BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................................... 67



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LISTA DE ANEXOS

ANEXO 1 DATOS DE CALIBRACIÓN ESTACIONES DE CALIDAD DE AIRE….......... 3 PÁG. ANEXO 2 CERTIFICADO CALIBRADOR DE FLUJO VARIABLE…………………...…...2 PÁG. ANEXO 3 CERTIFICADOS DE CALIBRACIÓN DE EQUIPO GASES….…………….....5 PAG. ANEXO 4 CERTIFICADOS ANÁLISIS DE LABORATORIO………………………..…...17 PÁG. ANEXO 5 ACREDITACION NORMA NTC-ISO-IEC 17025..........…………….................4 PÁG.

ANEXO 6 COPIA CADENAS DE CUSTODIA………………...............……..…………...10 PÁG.



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ESTADO DE REVISIÓN Y APROBACIÓN

Título Documento: Informe de Evaluación de Calidad del Aire como Línea Base de la Ampliación de la Planta de tratamiento de Aguas Residuales El Salitre.

Codificación ACS ICA 134

N ú m e r o de R e v i s i ó n 5

Elaboración Nombre

I.Q. Juan Carlos Mendoza. I.Q. Diego Mauricio Alea Poveda

Firma

Revisó y aprobó:

Nombre: I.Q. Alexander Zuñiga.

Firma:



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RESUMEN EJECUTIVO La empresa Air Clean Systems S.A. (ACS S.A.), realizó el monitoreo de calidad del aire en el período comprendido entre los días 02 y 13 de Abril de 2010, en el predio de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre, ubicado en la Avenida Calle 80 # 121-98 en la Intersección río Bogotá vía Lisboa-Suba, en la ciudad de Bogotá D.C, departamento de Cundinamarca, con el fin de determinar la línea base del componente aire para la ampliación de la PTAR El Salitre, y de esta manera evaluar la composición de los contaminantes respecto a la normatividad actual vigente en materia de calidad del aire. Este estudio de calidad del aire, fue realizado siguiendo las técnicas de muestreo y análisis normalizados de los Métodos EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos), 40 CFR parte 50 Apéndices A, B y J, establecidos por el IDEAM en el Manual de Operación de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire, el método US-EPA Nº EQN-1277-026 y utilizando tres Estaciones tipo HI-VOL para PM-10. Se emplearon tres estaciones para valorar las partículas respirables expresados como PM10, tres trenes de gases para evaluar las concentraciones en aire ambiente de dióxido de azufre y dióxido de nitrógeno expresados como SO2 y NO2 respectivamente, y un equipo de infrarrojo no dispersivo (NDIR) para la medición directa de monóxido de carbono expresado como CO, de acuerdo a los parámetros establecidos en la Resolución 610 del 24 de Marzo de 2010 del MAVDT, que modifica la Resolución 601 del 04 de abril de 2006 y por lo tanto se encuentra en periodo de transición. Adicionalmente, se tomaron lecturas de límite inferior de explosividad (LEL) con un analizador electroquímico y de dióxido de carbono (CO2) para la medición directa con el equipo de infrarrojo no dispersivo (NDIR) empleado para la medición de CO. Para la ubicación de las estaciones antes mencionadas, fueron aplicados los criterios técnicos contenidos en el Protocolo para el monitoreo y seguimiento de calidad del aire del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) para garantizar representatividad y homogeneidad durante el muestreo y de esta forma asegurar que los datos obtenidos sean afines a las condiciones del lugar evaluado. Es de anotar, que el presente informe cumple con los lineamientos establecidos en la norma técnica ISO/IEC 17025:2005 en lo concerniente a la presentación de resultados ambientales cuantificables de tipo físico, químico o biótico, de acuerdo con el Decreto 1600 de 1994 y el Decreto 291 de 2004. A continuación, se presenta un breve resumen y una visión somera de los resultados obtenidos en el monitoreo de calidad del aire que servirá como línea base ambiental, en el recurso aire para la futura ampliación y optimización a proceso secundario de la capacidad de tratamiento de aguas residuales municipales de la planta El Salitre. En términos generales, el material particulado respirable menor a 10 micras expresado como PM-10, los óxidos de nitrógeno expresados como NO2 y el dióxido de azufre expresado como SO2, tienen fuentes y mecanismos de formación distintos, estos están interrelacionados con las condiciones meteorológicas, fuentes de emisión móvil (vehículos) y fuentes fijas (chimeneas) circundantes en la PTAR.



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Del estudio de calidad de aire se obtuvo que la concentración de PM-10 en las tres (3) estaciones monitoreadas no exceden los valores de referencia establecidos según la Resolución 610 de 2010 para tiempos de exposición anual (60 µg/m3) y diaria (150 µg/m3). En lo concerniente a la evaluación de las concentraciones de dióxido de azufre y nitrógeno no muestran magnitudes superiores frente a los límites de exposición diarios (250 µg/m3 para SO2 y 150 µg/m3 para NO2) y anuales (80 µg/m3 para SO2 y 100 µg/m3 para NO2) establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Con respecto al monóxido de carbono (CO) obtenido se encuentra que la concentración media para CO está por debajo de los límites para tiempos de exposición de 8 horas 8,8 ppm (10000 µg/m3), establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Además del estudio de calidad del aire el cual contempla todos los anteriores parámetros, se realizan mediciones adicionales de dióxido de carbono (CO2). El objeto de medir este parámetro es el de tener cuantificado el dióxido de carbono para efectos de formular a futuro un proyecto MDL, de calentamiento global. De igual manera no se detectaron lecturas que sobrepasen el límite inferior de explosividad o LEL (5% para metano), las cuales fueron tomadas alrededor de las unidades con mayor riesgo de explosividad (calderas y TEA). Así, es evidente que se trata de un ambiente circundante a intervenir, en donde la calidad del aire evaluada en la zona se encuentra en promedio por debajo de los límites normativos y con una tendencia en concentración del 30% (por debajo también) con respecto al valor permisible. En consecuencia, se tiene una proporción del 70% en concentración susceptible de intervención; esto supone un límite, el cual, si es sobrepasado obliga a tomar controles en la fuente para evitar cambios en el ecosistema. Esta condición puede originarse en la fase de construcción en la cual se podría ver afectada la calidad del aire por efecto de la movilización de tierras, el trasiego de vehículos y la construcción de caminos de acceso y de paso entre otros.



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1 INTRODUCCION El estudio de calidad del aire tiene como propósito determinar la condición actual del aire respecto a los diferentes contaminantes gaseosos, vapores y/o material particulado establecida en la normatividad ambiental vigente. La Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá –EAAB S.A. E.S.P.- contrato los servicios de Air Clean Systems S.A. –ACS S.A.- para realizar el levantamiento de la línea base ambiental de calidad del aire en la PTAR Salitre para las unidades de tratamiento existentes y las proyectadas (contrato 2-02-26100-0159-2010). En el presente documento se encuentran relacionados los resultados del Producto 1 del contrato celebrado entre las compañías en mención. El proyecto se encuentra ubicado en el predio de la PTAR El Salitre, Avenida Calle 80 # 121-98 en la Intersección río Bogotá vía Lisboa-Suba, Bogotá D.C, departamento de Cundinamarca. El estudio de calidad del aire, pretende cuantificar los parámetros muestreados y analizados y compararlos con los valores establecidos en la Resolución 610 de 2010 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT). El monitoreo fue realizado por la empresa AIR CLEAN SYSTEMS S.A.- ACS S.A., acreditada por el Instituto de Hidrología y Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM) mediante Resolución Nº 1090 del 8 de julio de 2009 de acuerdo a la Norma internacional ISO/IEC 17025:2005. El muestreo se llevó a cabo en el periodo comprendido entre el 02 y el 13 de Abril del 2010, según las técnicas de muestreo y análisis normalizados de los Métodos EPA (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos), 40 CFR parte 50 Apéndices A, B y J y parte 53, establecidos por el IDEAM en el Manual de Operación de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire, el método US-EPA Nº EQN-1277-026 y utilizando tres Estaciones tipo HI-VOL para PM-10. Los parámetros evaluados fueron las concentraciones partículas respirables (PM-10), dióxido de nitrógeno (NO2), dióxido de azufre (SO2) y monóxido de carbono (CO) para los cuales se establecen niveles máximos permisibles en la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Además, se determinó la concentración de monóxido de carbono en la zona por la técnica de infrarrojo no dispersivo. Para material particulado inferior a diez micras (PM-10) se obtuvieron 30 muestras sólidas (filtros) correspondientes a una muestra por día durante 10 días tomadas en tres (3) estaciones. Para óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) se obtuvieron 60 muestras líquidas relacionadas como 30 muestras para análisis de NO2 y 30 muestras para análisis de SO2. Las muestras se tomaron durante diez días para cada estación y para cada parámetro. En resumen se recolectaron 3 muestras diarias por cada una de las tres estaciones para un periodo de 10 días sumando un total de 90 muestras. Todas las muestras fueron validadas dentro de las especificaciones del MAVDT y los parámetros de calidad de ACS S.A. Las



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muestras fueron enviadas al Laboratorio Quimicontrol Ltda., laboratorio acreditado bajo la norma ISO/IEC 17025:2005 para su correspondiente análisis. Los resultados correspondientes a la medición de monóxido de carbono (CO) se realizaron con un equipo de lectura directa por la técnica de infrarrojo no dispersivo (NDIR), según el método CFR 40 Capitulo 53. Para este parámetro se tomaron 10 datos al día (5 en la madrugada y 5 en la noche) durante 10 días para un total de 100 datos. Los resultados correspondientes a la medición de dióxido de carbono (CO2) se realizaron con un equipo de lectura directa por la técnica de infrarrojo no dispersivo (NDIR). Para este parámetro se tomaron 10 datos al día (5 en la madrugada y 5 en la noche) durante 10 días para un total de 100 datos. Los resultados correspondientes a la medición de límite inferior de explosividad (LEL) se realizaron con un equipo de lectura directa por análisis electroquímico. Para este parámetro se tomaron 10 datos en los alrededores de las áreas con riesgo de explosividad (TEA y Calderas). En el presente informe se encuentra el resumen de los métodos, los resultados de los muestreos realizados y su comparación con los valores de referencia tomados de las normas que rigen actualmente para calidad del aire (Resolución 610 de 2010 del Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial).



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2 OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL.

Establecer la línea base ambiental para el recurso aire, en lo referente al tema de calidad del aire, con el fin de indicar el estado actual del predio en donde se realizará la ampliación de la PTAR El Salitre, utilizando metodologías aceptadas por la normatividad vigente y compararlas con los límites normativos establecidos por la Resolución 610 de 2010 del Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT).

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Evaluar las concentraciones presentes de partículas respirables, SO2, NO2 y CO en el predio correspondiente a la planta de tratamiento PTAR el Salitre.

Ubicar las zonas con alto riesgo de explosión con la medición de LEL (Límite inferior de

explosividad) en las actuales estructuras de la PTAR El Salitre.

Realizar mediciones de dióxido de carbono (CO2) en la planta de tratamiento PTAR el Salitre.


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3 GENERALIDADES 3.1 INFORMACIÓN GENERAL DE LA EMPRESA: En la Tabla 1 se presenta la información general de la empresa donde se llevó a cabo el monitoreo.

Tabla 1. Información General Empresa o

entidad

Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre

Teléfono 2914470

Ciudad Bogotá

Dirección Av. Calle 80 No. 121-98 (Intersección río Bogotá, vía Lisboa, Suba Km. 1.5)

Barrio Lisboa

Zona Engativá

Actividad Tratamiento de aguas residuales

En el área del predio, adicional a las actividades relacionadas dentro de la operación de la PTAR El Salitre las cuales generan contaminantes (material particulado, NOx, SO2 y CO como lo son las calderas, la tea y los electrógenos), se encuentran fuentes adicionales que influyen sobre los resultados de calidad del aire:

- Fuentes lineales entre las cuales se encuentran carreteras pavimentadas y destapadas las cuales aportan material particulado resuspendido.

- Fuentes móviles las cuales contemplan los vehículos de tráfico liviano y pesado, los cuales generan aportes de gases como CO2, CO, SO2 y NO2.

3.2 INFORMACIÓN RELATIVA AL MUESTREO Para la evaluación de Partículas respirables (PM-10), NO2, SO2 y CO en calidad del aire se realizaron las siguientes consideraciones:

Se determinó SO2 empleando el método EPA 40 CFR 50 apéndice A. Se determinó NO2 mediante el método US-EPA Nº EQN-1277-026. Se determinó PM-10 mediante el método EPA 40 CRF 50 apéndice J. Se determinó CO mediante el método EPA 40 CRF 53.

En el siguiente resumen se especifican detalles relativos al muestreo:



FECHA DE MUESTREO 02 – 13 de Abril de 2010

SITIO DE MUESTREO PTAR El Salitre

PARÁMETROS ESTUDIADOS PM-10, SO2, NO2, CO, CO2 y LEL

LABORATORIO ENCARGADO DEL ANÁLISIS QUÍMICO

Laboratorio Quimicontrol Ltda.

La evaluación de calidad del aire se realizó en tres estaciones, durante diez días de monitoreo, tomando una muestra diaria para obtener un total de noventa (90) muestras, 30 PM-10, 30 muestras líquidas correspondientes a dióxido de nitrógeno y 30 muestras líquidas correspondientes a dióxido de azufre recolectadas durante 24 horas continuas cada una. A continuación se presentan imágenes relativas al muestreo en la PTAR El Salitre.

Equipos HI-VOL con cabezote para PM-10 (Material particulado inferior a 10 µm) con medición continua de tiempo efectivo de monitoreo y dispositivo de medición y control de flujo.

Calibrador de flujo variable para equipos HI-VOL con cabezote para PM-10 (Material particulado inferior a 10 µm).



Tren de muestreo para medición de gases (NO2, SO2) mediante absorción en soluciones especiales. (Rack de gases)

Analizador electroquímico para medición de LEL (Limite inferior de explosividad

Analizador CO12M para análisis de monóxido de carbono (CO) y dióxido de carbono (CO2)

Para la localización de las estaciones de calidad del aire se tienen en cuenta los siguientes criterios:

La distancia entre la estación y el obstáculo más cercano, debe ser dos veces la altura del obstáculo.

Los equipos de muestreo pueden estar ubicados desde el nivel del suelo. No deben existir cerca (menos de 20 m) fuentes fijas puntuales de emisión. La distancia a los árboles debe ser mayor de 10 m. Tener un radio de 270º libre de restricciones de flujo alrededor del muestreador.

Los criterios mencionados son establecidos en el Numeral 12.2 del Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire del MAVDT Abril 2007. Los puntos de monitoreo de la calidad del aire se localizaron de la siguiente forma: Estación 1 PM-10: localizada en el sector sur del predio. Esta estación se ubicó en una intersección o Y formada por carreteras destapadas en el predio de la PTAR El Salitre.



Estación 2 PM-10: localizada en el sector oriental del predio. Esta estación se ubicó cerca a los parqueaderos ubicados junto a las oficinas principales de la planta. Estación 3 PM-10: localizadas en el sector occidental del predio. Esta estación se ubicó cerca al aula ambiental de la planta. En la Tabla 2 se observa la localización de los puntos de monitoreo de calidad del aire:

Tabla 2. Localización geográfica de las estaciones.

Estación Ubicación

Norte Oeste Estación 1 (Intersección Y) 04º43'58.7'' 74º07'18.0" Estación 2 (Parqueadero) 04º44'12.7'' 74º07'15.2"

Estación 3 (Aula Ambiental)

04º44'12.7'' 74º07'24.8"

En la Figura 1 se muestra una imagen satelital de la localización de las estaciones de calidad del aire en el predio de la PTAR El Salitre.

Figura 1. Imagen Satelital de la localización de las estaciones de calidad del aire en el predio

de la PTAR El Salitre Los métodos de muestreo y análisis se resumen en la Tabla 3.



Tabla 3. Resumen métodos de muestreo y análisis para parámetros de calidad del aire.

Parámetro Muestreo Método de

análisis Referencia

Partículas suspendidas (PM-10)

Hi-vol Gravimétrico

US EPA 40 CFR

Parte 50 Apéndice J

Dióxido de azufre Tren de muestreo

Andersen Colorimétrico

(Pararosanilina) US EPA 40 CFR

Parte 50 Apéndice A

Dióxido de nitrógeno Tren de muestreo

Andersen

Colorimétrico (Arsenito de sodio

NEDA)

US EPA EQN-1277-026

Límite inferior de explosividad (LEL)

Equipo de medición directa

Electroquímico ---

Monóxido y dióxido de Carbono

Equipo de medición directa

Absorción en infrarrojo

US EPA 40 CFR Parte 53



4 DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO 4.1 NORMAS APLICABLES Las normas de calidad de aire están establecidas en la Resolución 610 de 2010 del Ministerio de Vivienda, Ambiente y Desarrollo Territorial. Los límites para concentraciones de contaminantes en el aire ambiente se toman del Artículo 4 de la Resolución, Niveles Máximos Permisibles para Contaminantes Criterio. Los límites, establecidos a condiciones de referencia 298,15 °K y 101,325 kPa, se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4. Niveles Máximos Permisibles para Contaminantes Criterio.

Contaminante Unidad Límite Máximo

Permisible Tiempo de Exposición

PM 10 µg/m3 60 Anual

150 24 Horas

SO2 ppm (μg/m3)0.031 (80) Anual

0.096 (250) 24 horas 0.287 (750) 3 Horas

NO2 ppm (µg/m3)0.053 (100) Anual 0.08 (150) 24 Horas

0.106 (200) 1 Hora

CO ppm (mg/m3)8.8 (10) 8 horas 35 (40) 1 hora

Los límites establecidos en la Tabla 4 contemplan lo establecido en la Resolución 610 de 2010 por la cual modifica a la Resolución 601 de 2006. Los límites normativos de 60 y 150 µg/m3 presentados en la Tabla 4 para PM-10 son los establecidos para el período de transición de la norma que se establece hasta el 31 de Diciembre de 2010.

Tabla 5. Resumen de las fuentes móviles1.

No. Características de las fuentes

CantidadTiempo de operación

Tipo de fuente*

Factores de emisión (g x km-1 x vehículo-1 x dia-1)

CO NOX SO2 PST

1 Volquetas 3 24 horas al día Tráfico pesado

385,2 18,9 2,82 2,38 2 Carrotanque 1 1 hora al día 3 Camión 1 4 horas al día

4 Vehículos

particulares 8 0,5 horas al día

Trafico liviano

8,27 0,11 0,06 0,27

* Se considera tráfico pesado a vehículos que empleen diesel como combustible y de tráfico liviano para los que empleen gasolina.

La ubicación de las estaciones se realizo de acuerdo a la Tabla 12.9 del Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire2. La Tabla 5 muestra el tráfico de la PTAR el 1 Información suministrada por la PTAR Salitre y datos del artículo ESTIMACIÓN DE LOS FACTORES

DE EMISIÓN DE LAS FUENTES MÓVILES DE LA CIUDAD DE BOGOTÁ [5]. 2 Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. PROTOCOLO PARA EL MONITOREO Y SEGUIMIENTO DE LA CALIDAD DEL AIRE. Bogotá D.C, Abril 2007.



salitre, al ser menor a 100003 vehículos por día el protocolo dice que éstas deben estar separadas mínimo 10 m de flujo vehicular, parqueaderos y fuentes locales de contaminación. 4.2 EQUIPOS UTILIZADOS A continuación se presenta un resumen de los equipos utilizados para la determinación de de partículas respirables (PM-10), dióxido de nitrógeno (NO2), dióxido de azufre (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2) y límite inferior de explosividad (LEL) Estaciones Hi-Vol PM-10 marca TISCH (Seriales: 7414, 7414 y 7416). Calibrador de flujo variable para PM-10. Equipo de absorción en infrarrojo para análisis de CO y CO2. Tren de absorción de gases para SO2 y NO2 (Rack de gases). Analizador electroquímico para medición del límite inferior de explosividad (LEL)

4.3 METODOLOGIAS DE MONITOREO Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

Las metodologías de monitoreo y evaluación de calidad del aire en la zona objeto de estudio son las estipuladas por la US EPA CFR parte 40. Dichas metodologías se explican brevemente en secciones posteriores. 4.3.1 Determinación De Partículas Respirables La concentración de PM-10 se midió mediante el método de la Norma Técnica Colombiana NTC 37044 correspondiente a US EPA 40 CFR Parte 50 Apéndice J. En este método el muestreador Hi-Vol con cabezote para PM-10 succiona aire ambiente hacia una caja de muestreo a través del filtro, durante 24 h. El filtro se pesa en las mismas condiciones ambientales antes y después de usarlo, para determinar el peso neto ganado. El volumen de aire se determina con base en el flujo estándar promedio y el tiempo de muestreo. La concentración de PM-10 en el aire ambiente se calcula como la masa de partículas recolectadas divididas por el volumen de aire muestreado, ajustado a las condiciones de referencia establecidas por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT (298,15°K y 101,325kPa), y expresado en µg/m3. En el ANEXO 1 se presentan los datos de calibración del patrón de transferencia de flujo (un medidor de orificio) y las curvas de calibración de cada equipo Hi-Vol con cabezote para PM-10 realizada en el momento de iniciar el monitoreo. Por medio de la calibración se encuentran los parámetros m y b para cada equipo, los cuales sirven para calcular el flujo promedio estándar de muestreo mediante la siguiente ecuación:

m

bIQ std

1)( (1)

3 Información Suministrada por la PTAR el Salitre. 4 Norma Técnica Colombiana NTC 3704. “Determinación de la Concentración de Partículas Suspendidas en el Aire Ambiente”.



El Volumen total de aire muestreado es:

tQV stdstd )()( (2)

Se determina la concentración de PM-10 por medio de:

std

if

V

WWPM

61010

(3)

La siguiente es la nomenclatura y símbolos usados en los cálculos de PM-10:

m y b Pendiente e intercepto de la curva de calibración del equipo Hi-Vol con cabezote para PM-10.

I Indicación de flujo en el muestreador, pie3/min.

Q(std) Flujo promedio de muestreo a condiciones de referencia (298,15 °K y 101,325 kPa), m3/min.

V(std) Muestra total de aire en unidades de volumen normal, m3 std.

t Tiempo neto de muestreo, min.

Wf Peso final del filtro expuesto, g.

Wi Peso inicial del filtro limpio, g.

PM-10 Concentración másica de partículas suspendidas en el aire, µg/m3.

4.3.2 Determinación de dióxido de nitrógeno y azufre La muestra de aire para análisis de NO2 y SO2 se toma simultáneamente con la de partículas respirables (PM10) mediante el tren de muestreo tipo Andersen, usando la bomba de vacío para hacer pasar el aire por 24 horas a través de burbujeadores con soluciones absorbentes.

El tren de muestreo contiene una carcasa de aluminio, un embudo que recolecta el aire ambiente, un cesto metálico con 1 flauta (manifold) de vidrio borosilicato, tres frascos burbujeadores con punta tipo pipeta, 3 filtros tipo automóvil, 3 filtros de membrana de 0.8μm (37 mm diámetro marca GELMAN), 3 orificios críticos (agujas hipodérmicas), 1 flauta de vidrio borosilicato, mangueras TYGON o PTFE y enganche rápido, un Manómetro de vacío una Válvula de aguja para regular el flujo, una bomba de vacío, de 1/8 hp, 120 V o 220 V, monofásica, vacío máximo 647 mm Hg al nivel del mar, y desplazamiento de 30.5 l/min, en condiciones críticas hasta 4 l/min.

En la Figura 2 se aprecia el tren de muestreo de gases, la bomba de vacío, los burbujeadores y las soluciones, además de un esquema de la configuración del tren.

El Dióxido de Nitrógeno (NO2) es absorbido de la muestra de aire por una solución de arsenito de sodio, contenida en uno de los burbujeadores.



Para tomar la muestra de NO2 se prepara el tren de muestreo con 50 ml de solución absorbente, el orificio crítico y la bomba con capacidad de vacío de 500 mmHg. Se enciende la bomba, se revisa el flujo entrante (entre 180 y 220 cc/min). Se toma la muestra durante 24 horas. Al final del muestreo se registra de nuevo el flujo, se colecta la solución en envase de vidrio color ámbar y se mantiene refrigerado hasta su análisis en laboratorio. El análisis en laboratorio consiste en: Transferir 10 ml de solución absorbente a una probeta graduada de 25 ml. Analizar simultáneamente un blanco. A cada probeta adicionar 1,0 ml de solución de peróxido de hidrógeno y mezclar bien. Luego, adicionar 10 ml de solución de sulfanilamida y 1,0 ml de solución de NEDA, mezclar bien y dejar desarrollar el color por 10 minutos. Medir la absorbancia de la muestra (menos la del blanco) a 540 nm. El NO2 se determina luego, a partir de la curva de calibración del espectrofotómetro.

Figura 2. Tren de gases, bomba de vacío y burbujeadores para determinación de NO2 y SO2. a) Vista Frontal, b) vista superior, c) Esquema de la configuración del tren de muestreo5

a) b)

c)

Con la absorbancia obtenida en cada muestra, se leen directamente los μg de NO2 a partir de la curva de calibración y se calcula: 5 Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. PROTOCOLO PARA EL MONITOREO Y

SEGUIMIENTO DE LA CALIDAD DEL AIRE. Página 21.

Bomba de vacio

Tren de gases



ktr

NOgC

3

2 10 (4)

ppmC

ktr

NOgp

32

10

532.0532.0

(5)

Donde: C = Concentración, μg NO2/m

3

p = Concentración, ppm NO2 (μl / l) r = Flujo de muestreo, l/min t = Tiempo de muestreo, min k = Factor de dilución (por ejemplo = 0,2 si se analiza 1/5 de la muestra) Por su parte, el Dióxido de Azufre se mide por el método de referencia de la Resolución 19622 de 1985 que corresponde al US EPA 40 CFR Parte 50 Apéndice A. La muestra de aire se pasa por una solución absorbente de tetracloromercurato de potasio en el mismo tren de muestreo Andersen. Una vez terminado el periodo de muestreo, las muestras se refrigeran y envían al laboratorio donde se desarrolla el color de la solución absorbente con pararosanilina y se lee la absorbancia en un espectrofotómetro. La concentración de dióxido de azufre en el aire se calcula como:

Va

Vb

V

BAA

m

SO X

3

03

2 10 (6)

Donde:

A – A0 = Absorbancia corregida por el blanco en el espectrofotómetro

Bx = Recíproco de la pendiente de la curva de calibración del espectrofotómetro

V = Volumen de aire muestreado, ml

Vb = Volumen de la solución absorbente, ml

Va = Volumen de la alícuota analizada en el espectrofotómetro, ml 4.3.3 Determinación de monóxido de carbono, dióxido de carbono y límite inferior de explosividad El analizador electroquímico para medición de LEL y el analizador por infrarrojo no dispersivo para medición CO y CO2 vienen calibrados por el fabricante. Estos equipos arrojan mediciones directas.

.



El analizador de CO cumple con las especificaciones establecidas por el método US-EPA 40 CRF Parte 53. Para la medición de LEL se tomaron datos cercanos a las fuentes generadoras de gases combustibles como lo son las calderas a biogás y la TEA. Estas mediciones se tomaron cerca a estos equipos debido a que son propensos a presentar explosividad debido al biogás que manejan para su funcionamiento. En las Figuras 3 y 4 se muestran las imágenes de la caldera y la TEA donde se realizó la medición de LEL. Figura 3. Imagen de las calderas a biogás Figura 4. Imagen de la TEA



5 RESULTADOS La PTAR El Salitre cuenta con fuentes móviles y fijas (electrógenos, calderas y tea) que aportan contaminantes atmosféricos como material particulado, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, monóxido y dióxido de carbono. Las estaciones se ubicaron en el área de estudio cubriendo la mayor extensión posible y así obtener resultados confiables. El área de estudio es a campo abierto y presenta carreteras, desniveles y vegetación que aportan de una u otra forma a los niveles de contaminación, ya sea por fenómenos de dispersión como movimiento de contaminantes y absorción fisicoquímica o biológica. En las siguientes secciones se presentan los datos y resultados de cada una de las estaciones en donde se determinó la concentración partículas respirables (PM-10), de dióxido de azufre (SO2), dióxido de nitrógeno (NO2) y monóxido de carbono (CO) aportados por la operación actual de la PTAR El salitre. 5.1 PARTÍCULAS RESPIRABLES Los resultados obtenidos para PM-10 se presentan en las Tablas 5 a 7. Estos resultados corresponden al análisis de las muestras identificadas con el número 3286 a 3296 para la estación uno (1), 3297 a 3307 para la estación dos (2) y 3275 a 3285 para la estación tres (3). Durante los días 06, 08 y 10 de Abril se presentaron fallas en la planta eléctrica que

alimentaba la estación uno (1), esto generó una disminución en el tiempo de muestreo para las muestras 3290, 3292 y 3294 invalidándolas por completo. Debido a que es necesario tener una validez del 75% de los datos, se extendió el monitoreo a once días y se eliminó la muestra tomada durante los días 10 y 11 de Abril en las tres estaciones para todos los parámetros, de tal forma que se obtuvieran un total del 80% de datos validos (8 muestras) para la estación uno (1), y un total del 100% de datos válidos (10 muestras) en los mismos días para las estaciones dos (2) y tres (3).

Considerando lo anterior, la media aritmética de PM-10 obtenida durante los días 08 y 13 de Abril en la estación uno (1) fue de 31,5 µg/m3 con valor máximo de 44,9 µg/m3 reportado entre los días 04 y 05 de Abril y un mínimo de 20,0 µg/m3 obtenido entre los días 11 y 12 de Abril. Los datos de la estación uno (1) muestran un rango de 24,9 µg/m3 y un coeficiente de variación del 27,6%. Estos resultados se resumen en la Tabla 5. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa.

El resultado obtenido en la media aritmética calculada para la estación uno (1) de calidad del aire se encuentra dentro del valor de referencia establecido por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT (60 µg/m3) para un tiempo de exposición anual.

La media aritmética de PM-10 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación dos (2) fue de 28,7 µg/m3 con valor máximo de 42,7 µg/m3 reportado entre los días 04 y 05 de Abril y un mínimo de 16,7 µg/m3 obtenido entre los días 06 y 07 de Abril. Los datos de la



estación dos (2) muestran un rango de 26,0 µg/m3 y un coeficiente de variación del 29,8%. Estos resultados se resumen en la Tabla 6. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa. Los resultados obtenidos en la media aritmética calculada para la estación dos (2) de calidad del aire se encuentran dentro de los valores de referencia establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT (60 µg/m3) para un tiempo de exposición anual.

La media aritmética de PM-10 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación tres

(3) fue de 29,6 µg/m3 con valor máximo de 45,3 µg/m3 reportado entre los días 04 y 05 de Abril y un mínimo de 15,2 µg/m3 obtenido entre los días 06 y 07 de Abril. Los datos de la estación tres (3) muestran un rango de 30,1 µg/m3 y un coeficiente de variación del 28,9%. Estos resultados se resumen en la Tabla 7. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa.

Los resultados obtenidos en las medias aritméticas calculadas para la estación tres (3) de calidad del aire se encuentran dentro de los valores de referencia establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT (60 µg/m3) para un tiempo de exposición anual.



Tabla 5. Datos de calidad del aire para PM-10 en la estación uno (1).*

RESULTADO

Muestra Qstd TIEMPO VOLUMEN MASA PM-10 PM-10

# INICIO FIN INICIO FIN inicio fin INICIO FIN m3/min min m3 µg µg/m3

3286 02-Abr-10 09:02 03-Abr-10 09:06 2176.34 2200.42 1.157 1.149 3.3705 3.4121 0.87 1445 1255.8 41680 33.23287 03-Abr-10 09:14 04-Abr-10 09:03 2200.42 2224.15 1.149 1.161 3.3659 3.4073 0.87 1424 1240.1 41380 33.43288 04-Abr-10 09:10 05-Abr-10 09:10 2224.15 2247.53 1.157 1.145 3.3976 3.4523 0.87 1403 1216.9 54640 44.93289 05-Abr-10 09:15 06-Abr-10 09:17 2247.53 2270.98 1.163 1.149 3.3934 3.4259 0.87 1407 1226.4 32460 26.53290 06-Abr-10 09:22 07-Abr-10 09:12 2270.98 2278.29 1.154 1.151 3.3871 3.4116 0.87 439 381.1 24570 64.53291 07-Abr-10 09:30 08-Abr-10 09:13 2278.29 2302.44 1.155 1.151 3.3870 3.4403 0.87 1449 1259.4 53320 42.33292 08-Abr-10 09:25 09-Abr-10 09:18 2302.44 2309.84 1.153 1.153 3.3855 3.3990 0.87 444 386.0 13450 34.83293 09-Abr-10 09:22 10-Abr-10 09:05 2309.84 2333.20 1.153 1.151 3.3887 3.4197 0.87 1402 1217.1 30940 25.43295 11-Abr-10 09:25 12-Abr-10 09:25 2333.20 2356.95 1.161 1.159 3.3854 3.4104 0.87 1425 1246.0 24960 20.03296 12-Abr-10 09:36 13-Abr-10 09:40 2356.95 2380.59 1.152 1.150 3.4076 3.4398 0.87 1418 1231.1 32120 26.1

Media aritm. 31.5 Rango 24.9Máximo 44.9 Varianza 75.2Mínimo 20.0 Desv Std 8.7 10.736

Mediana 29.8 Coef Var 27.6% 0.258Cuartil 1 25.9 Media 31.5 563 Presión local de muestreo, mmHgCuartil 2 29.8 19.8 Temperatura media local de muestreo, ºCCuartil 3 35.6

Intercepto

Datos de Calibración: 7415 - PM10

ESTACIÓN 1 - PTAR EL SALITRE

Pendiente

DATOS CÁLCULOS

FECHA Y HORA dd-mmm-aa, hh:minLECTURA

HORÓMETROFLUJO OPERACIONAL

m3/minPESO g

* Los datos correspondientes a las muestras 3290 y 3292 no se tomaron en cuenta para el cálculo estadístico.



Tabla 6. Datos de calidad del aire para PM-10 en la estación dos (2).

RESULTADO


# INICIO FIN INICIO FIN inicio fin INICIO FIN m3/min min m3 µg µ g/m3

3297 02-Abr-10 09:48 03-Abr-10 09:45 2195.20 2219.30 1.147 1.124 3.3534 3.3938 0.85 1446 1235.4 40440 32.73298 03-Abr-10 09:49 04-Abr-10 09:40 2219.30 2242.81 1.126 1.142 3.3832 3.4154 0.85 1411 1203.6 32190 26.73299 04-Abr-10 09:48 05-Abr-10 09:30 2242.81 2266.94 1.147 1.148 3.3980 3.4513 0.86 1448 1249.9 53320 42.73300 05-Abr-10 09:40 06-Abr-10 09:35 2266.94 2291.23 1.147 1.138 3.3867 3.4143 0.86 1457 1252.9 27580 22.03301 06-Abr-10 09:41 07-Abr-10 10:12 2291.23 2315.09 1.142 1.142 3.3857 3.4062 0.86 1432 1230.5 20490 16.73302 07-Abr-10 10:18 08-Abr-10 09:45 2315.09 2338.35 1.142 1.141 3.3910 3.4389 0.86 1396 1199.0 47930 40.03303 08-Abr-10 09:52 09-Abr-10 09:48 2338.35 2361.56 1.141 1.138 3.3936 3.4270 0.86 1393 1194.0 33420 28.03304 09-Abr-10 10:00 10-Abr-10 09:38 2361.56 2385.12 1.137 1.136 3.3908 3.4287 0.86 1414 1209.2 37840 31.33306 11-Abr-10 09:35 12-Abr-10 09:39 2409.51 2433.18 1.138 1.137 3.3897 3.4115 0.86 1420 1215.9 21800 17.93307 12-Abr-10 09:43 13-Abr-10 09:52 2433.18 2458.10 1.137 1.135 3.4186 3.4554 0.85 1495 1278.4 36750 28.7

Media aritm. 28.7 Rango 26.0Máximo 42.7 Varianza 72.8Mínimo 16.7 Desv Std 8.5 13.558

Mediana 28.4 Coef Var 29.8% 0.085Cuartil 1 23.2 Media 28.7 563 Presión local de muestreo, mmHgCuartil 2 28.4 20.3 Temperatura media local de muestreo, ºCCuartil 3 32.4

Intercepto



Pendiente

DATOS CÁLCULOS



m3/minPESO g



Tabla 7. Datos de calidad del aire para PM-10 en la estación tres (3).

RESULTADO


# INICIO FIN INICIO FIN inicio fin INICIO FIN m3/min min m3 µg µ g/m3

3275 02-Abr-10 10:28 03-Abr-10 10:32 2137.07 2161.08 1.161 1.152 3.3441 3.3898 0.87 1441 1249.1 45700 36.6

3276 03-Abr-10 10:48 04-Abr-10 19:20 2161.08 2184.24 1.155 1.161 3.3908 3.4246 0.87 1390 1206.6 33830 28.03277 04-Abr-10 10:30 05-Abr-10 10:15 2184.24 2207.28 1.161 1.158 3.3921 3.4466 0.87 1382 1201.9 54470 45.33278 05-Abr-10 10:20 06-Abr-10 10:09 2207.28 2231.51 1.160 1.157 3.3861 3.4153 0.87 1454 1262.4 29170 23.1

3279 06-Abr-10 10:11 07-Abr-10 10:00 2231.51 2254.80 1.155 1.157 3.3902 3.4086 0.87 1397 1210.8 18460 15.2

3280 07-Abr-10 10:25 08-Abr-10 10:20 2254.80 2278.12 1.163 1.155 3.3933 3.4322 0.87 1399 1215.5 38880 32.0

3281 08-Abr-10 10:27 09-Abr-10 10:09 2278.12 2301.58 1.162 1.145 3.3895 3.4283 0.86 1408 1216.8 38830 31.9

3282 09-Abr-10 10:20 10-Abr-10 10:03 2301.58 2324.99 1.151 1.149 3.3934 3.4306 0.86 1405 1210.7 37170 30.7

3284 11-Abr-10 10:05 12-Abr-10 09:58 2348.35 2371.74 1.148 1.150 3.3829 3.4073 0.86 1403 1208.8 24340 20.1

3285 12-Abr-10 10:08 13-Abr-10 10:15 2371.74 2396.12 1.150 1.146 3.4185 3.4603 0.86 1463 1258.7 41780 33.2

Media aritm. 29.6 Rango 30.1

Máximo 45.3 Varianza 73.5

Mínimo 15.2 Desv Std 8.6 12.445

Mediana 31.3 Coef Var 28.9% 0.153

Cuartil 1 24.3 Media 29.6 563 Presión local de muestreo, mmHg

Cuartil 2 31.3 21.5 Temperatura media local de muestreo, ºC

Cuartil 3 32.9

Intercepto

DATOS CÁLCULOS



m3/minPESO g



Pendiente



En el Gráfico 1 se presentan los datos individuales por día, obtenidos en cada una de las estaciones y su comparación frente a los valores de referencia de la Resolución 610 de 2010 del MAVDT para exposición diaria y anual.

Gráfico 1. Datos de concentración para PM-10 en las tres estaciones ubicadas en el predio de la PTAR El Salitre comparadas con las normas diaria y anual

En el Gráfico 2 se presenta la comparación entre los valores obtenidos de medias geométricas de las tres estaciones y su comparación con las normas de exposición diaria y anual.



Gráfico 2. Histograma de datos de calidad del aire para PM-10 en las tres estaciones

Evidentemente, las tres estaciones presentan una concentración media para PM-10 por debajo de los límites para tiempos de exposición anual (60 µg/m3) establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Adicionalmente ninguna estación está por encima de la norma de exposición diaria (150 µg/m3). En el Gráfico 3 se muestran las tendencias centrales de los datos de PM-10 para las tres estaciones y su variabilidad con respecto al centro de cada grupo de datos (medianas). Es posible observar que la mayor variabilidad se presenta en la estación tres (3).



Gráfico 3. Diagrama de caja para PM-10 en cada una de las tres estaciones en la PTAR El

Salitre

20.03

16.6515.25

29.8328.37

31.31

44.9042.66

45.32

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

Estación 1 Estación 2 Estacion 3

PM

-10

(µg/

m3 )

En el Gráfico 4 se muestran las tendencias centrales de los datos de PM-10 para las tres estaciones y su variabilidad con respecto al centro del grupo de datos (mediana). La media aritmética de PM-10 obtenida entre los días 02 y 13 de Abril de 2010 en las tres

estaciones de monitoreo fue de 29,8 µg/m3 con valor máximo de 45,3 µg/m3 reportado entre los días 04 y 05 de Abril en la estación tres (3) y un mínimo de 15,2 µg/m3 obtenido entre los días 06 y 07 de Abril en la estación tres (3). Los datos de las tres estaciones muestran un rango de 30,1 µg/m3 y un coeficiente de variación del 28,0%. Estos resultados se resumen en la Tabla 8. Todos los valores anteriores son reportados a las condiciones de referencia de presión y temperatura establecidas por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT.



Gráfico 4. Diagrama de caja para PM-10 en el área de influencia de la PTAR El Salitre

24.8

15.2

29.8

45.3

33.2

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

PM

-10

(µg/

m3 )

Tabla 8. Tratamiento estadístico para los datos de PM-10 para las tres estaciones.

33.2 28.033.4 31.3 1 15,2 - 20,3 19.0 5 5 17.9% 17.9% 17.24

44.9 17.9 2 20,3 - 25,3 26.5 2 7 7.1% 25.0% 24.14

26.5 28.7 3 25,3 - 30,3 34.0 7 14 25.0% 50.0% 48.28

42.3 36.6 4 30,3 - 35,3 41.6 8 22 28.6% 78.6% 75.86

25.4 28.0 5 35,3 - 40,3 49.1 2 24 7.1% 85.7% 82.76

20.0 45.3 6 40,3 - 45,3 56.6 4 28 14.3% 100.0% 96.55

26.1 23.1 28

32.7 15.2 Media aritm. 29.8 Rango 30.1

26.7 32.0 Máximo 45.3 Varianza 69.6

42.7 31.9 Mínimo 15.2 Desv Std 8.3

22.0 30.7 Cuartil 1 24.8 Coef Var 28.0%

16.7 20.1 Cuartil 2 29.7 Promedio 29.8

40.0 33.2 Cuartil 3 33.2 Mediana 29.7

ClaseMarca de

clasePM-10 µg/m3

iFrecuencia absoluta Afi

Frecuencia acumulativa

Cfi

Frecuencia relativa

Frecuencia relativa

acumulativaYi

En el Gráfico 5 se presenta el histograma de datos para las tres estaciones de monitoreo ubicadas en el área de estudio. En este gráfico se observa que el 17,9% de los datos se encuentra dentro del rango de 15,2 a 20,3 µg/m3, el 7,1 % de los datos está dentro del rango de 20,3 a 25,3 µg/m3; un 25,0 % de los datos se halla dentro del rango de de 25,3 a 30,3 µg/m3, un 28,6% de los datos se localiza en el intervalo de 30,3 a 35,3 µg/m3, un 7,1% de los datos se localiza en el intervalo de 35,3 a 40,3 µg/m3 y finalmente un 14,3% de los datos es mayor a 40,3 µg/m3. De lo anterior se concluye que la mayor proporción de datos tomados a partir de las muestras de las tres estaciones, se encuentran distribuidos en el rango 30,3 a 35,3 µg/m3 y más del 50% de los datos se encuentran entre un rango de 25.3 y 35.3 μ/m3.



Gráfico 5. Histograma de datos de calidad del aire para PM-10 en las tres estaciones de monitoreo.

17.9%

7.1%

25.0%

28.6%

7.1%

14.3%

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

15,2 - 20,3 20,3 - 25,3 25,3 - 30,3 30,3 - 35,3 35,3 - 40,3 40,3 - 45,3

Fre

cuen

cia

rela

tiva

Concentración de PM-10 (µg/m3)

5.2 DIÓXIDO DE NITRÓGENO Y AZUFRE Los resultados de dióxido de nitrógeno (NO2) corresponden al análisis de las muestras identificadas con el número 3139 a 3144, 3196 a 3199 y la 3269 para la estación uno (1); las muestras identificadas con el número 3157 a 3162, 3209 a 3212 y la 3271 para la estación dos (2) y 3175 a 3180, 3222 a 3225 y la 3273 para la estación tres (3). Los resultados de dióxido de azufre (SO2) corresponden al análisis de las muestras identificadas con el número 3145 a 3150, 3200 a 3203 y la 3270 para la estación uno (1); las muestras identificadas con el número 3163 a 3168, 3213 a 3216 y la 3272 para la estación dos (2) y 3181 a 3186, 3226 a 3229 y la 3274 para la estación tres (3). En las Tablas 9 a 11 se observan los resultados obtenidos de concentración de dióxido de nitrógeno y azufre en las tres estaciones de monitoreo. Durante los días 06, 08 y 10 de Abril se presentaron fallas en la planta eléctrica que

alimentaba la estación uno (1), esto generó una disminución en el tiempo de muestreo para las muestras 3143, 3196 y 3198 para NO2 y 3149, 3200 y 3202 para SO2 invalidándolas por



completo. Como se mencionó anteriormente, se extendió el monitoreo a once días y se eliminó la muestra tomada durante los días 10 y 11 de Abril en las tres estaciones para todos los parámetros. Además, las muestras 3139 y 3142 para NO2 arrojaron resultados por debajo del límite de detección (<L.D), por lo tanto para realizar un análisis teniendo en cuenta esta tendencia, se toma el valor del límite de detección.

El límite de detección reportado por el laboratorio en cuanto a dióxido de nitrógeno es de 0,017 μg/ml y para dióxido de azufre es de 0,44 μg/ml.

Considerando lo anterior, la media aritmética de NO2 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación uno (1) fue de 5,6 µg/m3 con valor máximo de 9,6 µg/m3 reportado entre los días 09 y 10 de Abril y un mínimo encontrado por debajo del límite de detección obtenido en dos ocasiones entre los días 02 a 03 de abril, en una, y 05 a 06 de abril en la otra. Los datos de la estación uno (1) muestran un rango de 5,8 µg/m3 y un coeficiente de variación del 33,8%.

En el caso del dióxido de azufre (SO2) la media aritmética obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación uno (1) fue de 16,0 µg/m3 con valor máximo de 19,6 µg/m3 reportado entre los días 07 y 08 de Abril y un mínimo de 10,2 µg/m3 obtenido entre los días 11 y 12 de Abril. Los datos de la estación uno (1) muestran un rango de 9,3 µg/m3 y un coeficiente de variación del 17,0%. Estos resultados se resumen en la Tabla 9. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa.

Para la estación dos (2), la media aritmética de NO2 obtenida durante los días 02 y 13 de

Abril fue de 26,5 µg/m3 con valor máximo de 57,4 µg/m3 reportado entre los días 07 y 08 de Abril y un mínimo de 5,9 µg/m3 obtenido entre los días 09 y 10 de Abril. Los datos de la estación dos (2) muestran un rango de 51,5 µg/m3 y un coeficiente de variación del 77,9%. Para esta estación se exceptúa la muestra 3160 para realizar el análisis estadístico debido a la desviación con respecto al promedio.

Para la estación dos (2), se descartaron las muestras 3160 para NO2, 3168 y 3272 para SO2 debido a que se encontraba fuera del comportamiento del conjunto de datos para la estación. Los datos validos para realizar los cálculos estadísticos en la estación dos (2) son mayores al 75% para ambos parámetros.

La media aritmética de SO2 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación dos (2) fue de 20,5 µg/m3 con valor máximo de 28,1 µg/m3 reportado entre los días 06 y 07 de Abril y un mínimo de 16,5 µg/m3 obtenido entre los días 02 a 03 de Abril. Los datos de la estación dos (2) muestran un rango de 11,6 µg/m3 y un coeficiente de variación del 16,5%. Los resultados de NO2 y SO2 para la estación dos (2) se resumen en la Tabla 10. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa.

Para la estación tres (3), los datos validos para realizar los cálculos estadísticos son mayores

al 75% para ambos parámetros.



Considerando lo anterior, la media aritmética de NO2 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación tres (3) fue de 21,7 µg/m3 con valor máximo de 31,6 µg/m3 reportado entre los días 05 y 06 de Abril y un mínimo de 11,2 µg/m3 obtenido entre los días 03 y 04 de Abril. Los datos de la estación tres (3) muestran un rango de 20,5 µg/m3 y un coeficiente de variación del 33,3%.

La media aritmética de SO2 obtenida durante los días 02 y 13 de Abril en la estación tres (3) fue de 22,3 µg/m3 con valor máximo de 27,9 µg/m3 reportado entre los días 11 y 12 de Abril y un mínimo de 17,4 µg/m3 obtenido entre los días 02 y 03 de Abril. Los datos de la estación tres (3) muestran un rango de 10,5 µg/m3 y un coeficiente de variación del 12,5%.

Los resultados de NO2 y SO2 para la estación tres (3) se resumen en la Tabla 11. Todos los valores anteriores son reportados a condiciones estándar de presión y temperatura 298,15 °K y 101,325 kPa.

En resumen, las concentraciones de dióxido de azufre y nitrógeno no muestran magnitudes superiores frente a los límites de exposición diarios (250 µg/m3 para SO2 y 150 µg/m3 para NO2) y anuales (80 µg/m3 para SO2 y 100 µg/m3 para NO2) establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT.



Tabla 9. Dióxido de azufre y nitrógeno en la PTAR El Salitre Estación uno (1)*

VOLUMEN TIEMPO

NO2 SO2 INICIO FIN INICIO FIN NO2 SO2 INICIO FIN C m3 min NO2 SO2

3139 3145 02-abr-10 09:02 03-abr-10 09:06 2176,34 2200,42 0,18 <L.D 3,81 17 16 0,220 1445 <L.D 17,293140 3146 03-abr-10 09:14 04-abr-10 09:03 2200,42 2224,15 0,18 1,071 3,81 17 16 0,217 1424 4,93 17,553141 3147 04-abr-10 09:10 05-abr-10 09:10 2224,15 2247,53 0,18 1,050 3,63 16 17 0,214 1403 4,91 16,973142 3148 05-abr-10 09:15 06-abr-10 09:17 2247,53 2270,98 0,18 <L.D 3,28 17 17 0,214 1407 <L.D 15,313143 3149 06-abr-10 09:22 07-abr-10 09:12 2270,98 2278,29 0,18 1,450 2,75 17 16 0,067 439 21,68 41,113144 3150 07-abr-10 09:30 08-abr-10 09:13 2278,29 2302,44 0,18 1,581 4,33 17 15 0,221 1449 7,14 19,563196 3200 08-abr-10 09:25 09-abr-10 09:18 2302,44 2309,84 0,18 2,250 3,280 16 17 0,068 444 33,23 48,443197 3201 09-abr-10 09:22 10-abr-10 09:05 2309,84 2333,20 0,18 2,050 3,280 18 17 0,213 1402 9,62 15,403199 3203 11-abr-10 09:25 12-abr-10 09:25 2333,20 2356,95 0,18 1,150 2,220 17 16 0,217 1425 5,29 10,223269 3270 12-abr-10 09:36 13-abr-10 09:40 2356,95 2380,59 0,18 1,150 3,410 17 15 0,217 1418 5,31 15,74

NO2 SO2 NO2 SO2

Media 5,6 16,0 Rango 5,8 9,3Máximo 9,6 19,6 Varianza 3,6 7,4 Patm 563 mmHgMínimo <LD 10,2 Desv Std 1,9 2,7

Mediana 5,1 17,0 Coef Var 33,8% 17,0%

Cuartil 1 4,7 15,5 Media 5,6 16,0

Cuartil 2 5,1 17,1

Cuartil 3 5,8 17,5

FECHA Y HORA dd/mmm/aa, hh:min LECTURA HORÓMETRO

DATOS

Muestra

ESTACION 1 - PTAR EL SALITRE

CONCENTRACIÓN (g/m3)

Temperatura ºCFLUJO l/min MASA, g

CÁLCULOS RESULTADOS

O

* Los datos provenientes de las muestras 3143, 3149, 3196 y 3200 (marcadas en rojo) no se tomaron en cuenta para los cálculos estadísticos.



Tabla 10. Dióxido de azufre y nitrógeno en la PTAR El Salitre. Estación dos (2)*

VOLUMEN TIEMPO


3157 3163 02-Abr-10 09:48 03-Abr-10 09:45 2195.20 2219.30 0.18 1.250 3.28 17 16 0.198 1446 6.30 16.533158 3164 03-Abr-10 09:49 04-Abr-10 09:40 2219.30 2242.81 0.18 8.800 4.06 17 16 0.194 1411 45.45 20.973159 3165 04-Abr-10 09:48 05-Abr-10 09:30 2242.81 2266.94 0.18 10.812 3.98 16 17 0.199 1448 54.41 20.033160 3166 05-Abr-10 09:40 06-Abr-10 09:35 2266.94 2291.23 0.18 <L.D 3.98 17 17 0.196 1432 <L.D 20.293161 3167 06-Abr-10 09:41 07-Abr-10 10:12 2291.23 2315.09 0.18 3.213 5.39 17 16 0.192 1396 16.77 28.143162 3168 07-Abr-10 10:18 08-Abr-10 09:45 2315.09 2338.35 0.18 11.000 12.24 17 15 0.191 1393 57.45 63.923209 3213 08-Abr-10 09:52 09-Abr-10 09:48 2338.35 2361.56 0.18 4.500 3.810 16 17 0.194 1414 23.19 19.643210 3214 09-Abr-10 10:00 10-Abr-10 09:38 2361.56 2385.12 0.18 1.150 3.630 18 17 0.194 1420 5.92 18.693212 3216 11-Abr-10 09:35 12-Abr-10 09:39 2409.51 2433.18 0.18 4.300 3.980 17 16 0.205 1495 20.95 19.393271 3272 12-Abr-10 09:43 13-Abr-10 09:52 2433.18 2458.10 0.18 1.650 <L.D 17 15 0.206 1495 8.03 <L.D

NO2 SO2 NO2 SO2

Media 26.5 20.5 Rango 51.5 11.6Máximo 57.4 28.1 Varianza 425.6 11.4 Patm 563 mmHgMínimo 5.9 16.5 Desv Std 20.6 3.4

Mediana 21.0 19.8 Coef Var 77.9% 16.5%

Cuartil 1 8.0 19.2 Media 26.5 20.5

Cuartil 2 21.0 19.8

Cuartil 3 45.5 20.5

LECTURA HORÓMETRO FLUJO l/min MASA, g

RESULTADOS

OCONCENTRACIÓN

(g/m3)

CÁLCULOSDATOS


Temperatura ºCMuestra FECHA Y HORA dd-mmm-aa, hh:min

* Los datos provenientes de las muestras 3160, 3168 y 3272 (marcadas en rojo) no se tomaron en cuenta para los cálculos estadísticos.



Tabla 11. Dióxido de azufre y nitrógeno en la PTAR El Salitre. Estación tres (3)

VOLUMEN TIEMPO


3175 3181 02-abr-10 10:28 03-abr-10 10:32 2137,07 2161,08 0,18 2,900 3,63 17 16 0,209 1441 13,89 17,393176 3182 03-abr-10 10:48 04-abr-10 19:20 2161,08 2184,24 0,18 2,250 4,51 17 16 0,201 1390 11,18 22,403177 3183 04-abr-10 10:30 05-abr-10 10:15 2184,24 2207,28 0,18 2,700 4,16 16 17 0,200 1382 13,48 20,77

3178 3184 05-abr-10 10:20 06-abr-10 10:09 2207,28 2231,51 0,18 6,396 4,86 17 17 0,202 1397 31,65 24,053179 3185 06-abr-10 10:11 07-abr-10 10:00 2231,51 2254,80 0,18 4,100 4,69 17 16 0,203 1399 20,22 23,143180 3186 07-abr-10 10:25 08-abr-10 10:20 2254,80 2278,12 0,18 4,896 4,86 17 15 0,204 1408 23,97 23,793222 3226 08-abr-10 10:27 09-abr-10 10:09 2278,12 2301,58 0,18 4,800 4,3 16 17 0,204 1405 23,59 21,283223 3227 09-abr-10 10:20 10-abr-10 10:03 2301,58 2324,99 0,18 6,050 4,2 18 17 0,203 1403 29,86 20,533225 3229 11-abr-10 10:05 12-abr-10 09:58 2348,35 2371,74 0,18 6,150 5,9 17 16 0,212 1463 29,02 27,933273 3274 12-abr-10 10:08 13-abr-10 10:15 2371,74 2396,12 0,18 4,300 4,5 17 15 0,212 1463 20,25 21,24

NO2 SO2 NO2 SO2

Media 21,7 22,3 Rango 20,5 10,5

Máximo 31,6 27,9 Varianza 52,4 7,7 Patm 563 mmHgMínimo 11,2 17,4 Desv Std 7,2 2,8

Mediana 21,9 21,8 Coef Var 33,3% 12,5%

Cuartil 1 15,5 20,9 Media 21,7 22,3

Cuartil 2 21,9 21,8

Cuartil 3 27,8 23,6

DATOS CÁLCULOS RESULTADOS

Muestra FECHA Y HORA dd-mmm-aa, hh:min LECTURA HORÓMETRO FLUJO l/min MASA, g Temperatura ºCOCONCENTRACIÓN

(g/m3)




En los Gráficos 6 y 7 se presentan los datos individuales por día, obtenidos en cada una de las estaciones y su comparación frente a los valores de referencia de la Resolución 610 de 2010 del MAVDT para exposición diaria y anual. Gráfico 6. Datos de concentración para NO2 en las tres estaciones ubicadas en el predio de la

PTAR El Salitre comparada con la normatividad

En los Gráficos 8 y 9 se presenta la comparación entre los valores obtenidos de medias geométricas de las tres estaciones y su comparación con las normas de exposición diaria y anual.

Gráfico 7. Datos de concentración para SO2 en las tres estaciones ubicadas en el predio de la

PTAR El Salitre comparada con la normatividad



Gráfico 8. Histograma de datos de calidad del aire para NO2 en las tres estaciones

Gráfico 9. Histograma de datos de calidad del aire para SO2 en las tres estaciones

Evidentemente, las tres estaciones presentan una concentración media para NO2 y SO2 por debajo de los límites para tiempos de exposición anual (100 µg/m3 para NO2 y 80 µg/m3 para



SO2) establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Adicionalmente ninguna estación está superando la norma de exposición diaria (150 µg/m3 para NO2 y 250 µg/m3 para SO2). En los Gráficos 10 y 11 se muestran las tendencias centrales de los datos de NO2 y SO2 y su variabilidad con respecto al centro de cada grupo de datos (medianas). Es posible observar que la mayor variabilidad se presenta en la estación dos (2).

Gráfico 10. Diagrama de caja para NO2 en las tres estaciones

8.03

15.48

5.92

11.18

5.11

20.9521.92

9.62

57.45

31.65

5.77

45.45

27.76

5.0

15.0

25.0

35.0

45.0

55.0

65.0

Estación 1 Estación 2 Estación 3

NO2 (µg/m

3 )

Gráfico 11. Diagrama de caja para SO2 en cada una de las tres estaciones

15.5

19.220.9

10.2

16.5

17.4

17.1

19.821.8

19.6

28.1 27.9

17.5

20.5

23.6

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

Estación 1 Estación 2 Estación 3



En los Gráficos 12 y 13 se muestran las tendencias centrales de los datos de NO2 y SO2 para las tres estaciones y su variabilidad con respecto al centro del grupo de datos (mediana). Para las tres estaciones el número de datos validos en conjunto para realizar los cálculos estadísticos supera el 75%. La media aritmética de NO2 obtenida entre los días 02 y 13 de Abril de 2010 en las tres

estaciones de monitoreo fue de 13,9 µg/m3 con valor máximo de 57,4 µg/m3 reportado entre los días 07 y 08 de Abril en la estación dos (2) y un mínimo encontrado inferior al límite de detección (3,9 µg/m3) en dos ocasiones en muestras obtenidas en la estación uno (1) obtenido entre los días 02 a 03 y 05 a 06 de Abril. Los datos de las tres estaciones muestran un rango de 53,6 µg/m3 y un coeficiente de variación del 81,3%.

La media aritmética de SO2 obtenida entre los días 02 y 13 de Abril de 2010 en las tres

estaciones de monitoreo fue de 19,8 µg/m3 con valor máximo de 28,1 µg/m3 reportado entre los días 06 y 07 de Abril en la estación dos (2) y un mínimo de 10,2 µg/m3 obtenido entre los días 11 y 12 de Abril en la estación uno (1). Los datos de las tres estaciones muestran un rango de 17,9 µg/m3 y un coeficiente de variación del 19,7%.

Estos resultados se resumen en la Tabla 12. Todos los valores anteriores son reportados a las condiciones de referencia de presión y temperatura establecidas por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT.

Gráfico 12. Diagrama de caja para NO2 en el área de estudio

6.113.9

57.4

23.8

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

NO

2(µ

g/m

3)



Gráfico 13. Diagrama de caja para SO2 en el área de estudio

17.3

10.2

19.8

28.1

21.3

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

SO

2(µ

g/m

3)

Tabla 12. Tratamiento estadístico para los datos de SO2 y NO2 para las tres estaciones.

NO2 SO2

g/Nm3 g/Nm3

<LD 17.34.9 17.5 1 LD-14,6 9.22 14 14 51.9% 51.9% 50.00

4.9 17.0 2 14,6-25,3 19.93 7 21 25.9% 77.8% 75.00

<LD 15.3 3 25,3-36,0 30.65 3 24 11.1% 88.9% 85.71

7.1 19.6 4 36,0-46,7 41.37 1 25 3.7% 92.6% 89.29

9.6 15.4 5 46,7-57,5 52.09 2 27 7.4% 100.0% 96.43

5.3 10.2 27

5.3 15.7

6.3 16.5

45.5 21.0

54.4 20.0

16.8 20.3 1 10,2-13,8 12.01 1 1 3.8% 3.8% 3.70

57.4 28.1 2 13,8-17,4 15.59 7 8 26.9% 30.8% 29.63

23.2 19.6 3 17,4-21,0 19.18 10 18 38.5% 69.2% 66.67

5.9 18.7 4 21,0-24,6 22.76 6 24 23.1% 92.3% 88.89

21.0 19.4 5 24,6-28,1 26.35 1 25 3.8% 96.2% 92.59

8.0 17.4 6 28,1-31,7 29.93 1 26 3.8% 100.0% 96.30

13.9 22.4 26

11.2 20.8

13.5 24.0 NO2 SO2 NO2 SO2

31.6 23.1 Media aritm. 18.5 19.8 Rango 53.6 17.9

20.2 23.8 Máximo 57.4 28.1 Varianza 227.1 15.2

24.0 21.3 Mínimo <LD 10.2 Desv Std 15.1 3.9

23.6 20.5 Mediana 13.9 19.8 Coef Var 81.3% 19.7%

29.9 27.9 Cuartil 1 6.1 17.3 Promedio 18.5 19.8

29.0 21.2 Cuartil 2 13.9 19.8

20.3 Cuartil 3 23.8 21.3

Frecuencia relativa

acumulativaYi

Tabla estadística NO2

Tabla estadística SO2

i clase Marca de claseFrecuencia absoluta Afi

Frecuencia acumulativa Cfi

Frecuencia relativa

i claseFrecuencia

relativa acumulativa

YiFrecuencia absoluta Afi

Frecuencia acumulativa Cfi

Frecuencia relativa

Marca de clase



En los Gráficos 14 y 15 se presentan los histogramas de datos para las estaciones de monitoreo ubicadas en el área de estudio.

Gráfico 14. Histograma de datos de calidad del aire para NO2 en las tres estaciones de monitoreo.

51.9%

25.9%

11.1%

3.7%

7.4%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

LD-14,6 14,6-25,3 25,3-36,0 36,0-46,7 46,7-57,5

Fre

cuen

cia

rela

tiva

Concentración de NO2 (µg/m3)

Del análisis gráfico se concluye que para la concentración de NO2 el 51,9% de los datos se encuentra dentro del rango comprendido entre el límite de detección del método y 14,6 µg/m3, el 25,9 % de los datos está dentro del rango de 14,6 a 25,3 µg/m3; un 11,1% de los datos se halla dentro del rango de de 25,3 a 36,0 µg/m3, un 7,4% de los datos es mayor a 46,7 µg/m3 y finalmente en el intervalo de 36,0 a 46,7 µg/m3 se encuentra el 3,7 % de los datos. De lo anterior se concluye que una proporción significativa de datos tomados a partir de las muestras de las tres estaciones, se encuentran distribuidos por debajo de 14,6 µg/m3. Para el caso de la distribución de la concentración de SO2, el grafico muestra que el 3,8% de los datos se encuentra en el rango de 10,2 a 13,8 µg/m3 y en la misma proporción en el rango de 24,6 a 28,1 µg/m3, y en el rango de 28,1 a 31,7 µg/m3, un 26,9% de los datos está dentro del rango de 13,8 a 17,4 µg/m3; otro 23,1 % de los datos se halla dentro del rango de de 21,0 a 24,6 µg/m3 y finalmente un 38,5% de los datos se localiza en el intervalo de 17,4 a 21,0 µg/m3. De lo anterior se concluye que una proporción significativa de datos tomados a partir de las muestras de las tres estaciones, se encuentran distribuidos en el rango 17,4 a 21,0 µg/m3. Se infiere que más del 80 % de los datos se encontró entre 13,8 y 24.6 μ/m3.



Gráfico 15. Histograma de datos de calidad del aire para SO2 en las tres estaciones de monitoreo.

3.8%

26.9%

38.5%

23.1%

3.8% 3.8%

0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

10,2-13,8 13,8-17,4 17,4-21,0 21,0-24,6 24,6-28,1 28,1-31,7

Fre

cuen

cia

rela

tiva

Concentración de SO2 (µg/m3)

5.3 MONÓXIDO DE CARBONO El monóxido de carbono se analizó con un equipo de lectura por infrarrojo no dispersivo (NDIR). Este equipo de medición directa arroja resultados cada 30 segundos. Se tomaron cinco (5) datos en horas de la mañana entre las 9:30 am y las 11:00 am, y cinco (5) datos en horas de la noche entre las 6:00 pm y 7:00 pm para cada día de muestreo en la Estación 1. Las horas del monitoreo se seleccionaron arbitrariamente, ya que no se sabe cuál es la dinámica del flujo de emisiones de las fuentes móviles alrededor y dentro de la planta de tratamiento, que es el factor más crítico a la hora de determinar monóxido de carbono. Este compuesto es más estable y no tiende a depositarse tanto como los demás contaminantes, por esta razón solo se determinó en una de las estaciones. En la Tabla 13 se reportan los datos de monóxido de carbono (CO).



Tabla 13. Concentración de CO (ppm) en la Estación 1 Jornada DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA 4 DIA 5 DIA 6 DIA 7 DIA 8 DIA 9 DIA 10

Mañana

5,825 5,512 3,437 4,021 3,627 3,852 3,989 3,898 3,865 3,916

4,515 5,112 3,885 4,226 3,895 4,922 5,116 4,875 4,521 4,515

4,573 4,256 4,125 4,889 3,956 5,102 4,365 2,996 3,158 3,112

5,825 3,458 4,369 4,528 4,159 4,172 4,543 4,267 4,123 4,873

3,725 4,698 3,528 5,126 2,659 2,413 3,684 3,469 3,129 3,621

Tarde

3,911 2,884 2,568 2,698 3,561 3,687 3,582 3,961 3,214 3,497 4,823 2,454 5,003 4,267 5,128 2,674 4,119 3,128 3,205 2,986

5,112 5,002 4,598 3,628 4,112 5,115 4,234 3,461 2,884 4,674

5,225 5,114 4,831 3,129 4,367 4,126 2,159 3,109 3,125 4,318

4,612 4,269 4,522 4,568 3,597 3,697 3,597 2,456 2,983 4,128 Concentraciones promedio (ppm)

4,815 4,276 4,087 4,108 3,906 3,976 3,939 3,562 3,421 3,964

Concentraciones promedio (µg/m3)*

5510 4894 4677 4701 4470 4550 4508 4077 3915 4537

*Condiciones de referencia 760 mm Hg y 25°C En el Gráfico 16 se observa el comportamiento promedio diario de monóxido de carbono en la Estación 1.

Gráfico 16. Concentración diaria promedio de CO (ppm) durante el monitoreo

En la Tabla 14 se muestran los datos estadísticos asociados y en el Gráfico 17 se muestra la tendencia central de los datos de CO y su variabilidad con respecto al centro del grupo de datos (medianas).



Tabla 14. Datos estadísticos

Dato Valor

Media arit. 4,01 Máximo 5,83 Mínimo 2,16 Mediana 4,07 Cuartil 1 3,47 Cuartil 2 4,07 Cuartil 3 4,57 Rango 3,67

Varianza 0,66 Desv. Std. 0,81 Coef. Var. 20%

La media aritmética de monóxido de carbono (CO) obtenida entre los días 02 y 13 de Abril de 2010 fue de 4,01 ppm (4580 µg/m3 a condiciones de referencia), con valor máximo de 5,83 ppm (6660 µg/m3) reportado el 02 de Abril y un mínimo de 2,16 ppm (2470 µg/m3) reportado el 09 de Abril. Los datos muestran un rango de 3,67ppm (4196 µg/m3) y un coeficiente de variación del 20%. La concentración media para CO está por debajo de los límites para tiempos de exposición de 8 horas 8,8 ppm (10000 µg/m3) establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT. Adicionalmente la estación está por debajo de la norma de exposición horaria 35 ppm (40mg/m3).

Gráfico 17. Diagrama de caja para CO en la estación

2.16

4.07

5.83

3.47

4.57

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

CO

(ppm

)

El valor máximo promedio obtenido de CO fue de 6700 µg/m3, el cual corresponde al 67% del valor normativo de 10000 µg/m3.



5.4 DIÓXIDO DE CARBONO (CO2) El dióxido de carbono se analizó con un equipo de lectura por infrarrojo no dispersivo (NDIR). Este equipo de medición directa arroja resultados cada 30 segundos. Se tomaron cinco (5) datos en horas de la mañana entre las 9:30 am y las 11:00 am, y cinco (5) datos en horas de la noche entre las 6:00 pm y 7:00 pm para cada día de muestreo en la Estación 1. Estas horas se seleccionaron arbitrariamente de tal forma que se obtuvieran 5 datos en el día y 5 datos en la noche para obtener un total de 10 datos diarios. De la misma manera que el CO, el CO2 es estable y no tiende a depositarse tanto como los demás contaminantes, por esta razón solo se determinó en una de las estaciones. En la Tabla 15 se reportan los datos de dióxido de carbono (CO2).

Tabla 15. Concentración de CO2 (ppm) en la Estación 1

Jornada DIA 1 DIA 2 DIA 3 DIA 4 DIA 5 DIA 6 DIA 7 DIA 8 DIA 9 DIA 10

Mañana

0.000 0.000 28.260 2.162 0.000 19.460 23.590 12.180 0.000 6.839

5.456 10.256 20.130 4.168 10.260 12.548 10.265 23.200 1.256 3.598

10.265 0.126 2.548 4.589 0.100 20.145 20.156 20.154 10.254 10.260

0.000 1.258 6.987 10.256 0.125 5.458 8.523 10.254 11.458 20.598

1.256 5.987 15.487 26.789 1.257 0.000 8.129 14.125 12.547 22.548

Tarde

0.126 6.598 12.548 5.698 5.645 9.523 9.651 10.256 2.458 19.8822.587 0.000 6.597 7.568 10.256 7.548 1.257 19.265 0.159 10.258

1.548 10.256 5.897 0.000 0.000 14.111 10.258 0.000 2.699 2.568

6.987 20.126 4.597 9.568 6.987 15.126 20.159 5.987 10.258 0.000

5.123 2.365 24.598 22.156 5.689 16.259 15.487 5.687 0.126 4.589

Promedio (ppm) 3.335 5.697 2.765 9.295 4.032 2.018 2.747 2.111 5.121 0.114

En el Gráfico 18 se observa el comportamiento promedio diario de dióxido de carbono en la Estación 1.

Gráfico 18. Concentración diaria promedio de CO2 (ppm) durante el monitoreo.



En la Tabla 16 se muestran los datos estadísticos asociados y en el Gráfico 19 se muestra la tendencia central de los datos de CO2 y su variabilidad con respecto al centro del grupo de datos (medianas).

Tabla 16. Datos estadísticos

Dato Valor

Media aritm. 8.72 Máximo 28.26 Mínimo 0.00 Mediana 6.99 Cuartil 1 2.43 Cuartil 2 6.99 Cuartil 3 12.55 Rango 28.26

Varianza 55.39 Desv. Std. 7.44

Coef. Var. 85.31

La media aritmética de dióxido de carbono (CO2) obtenida entre los días 02 y 13 de Abril de 2010 fue de 8,72 ppm, con valor máximo de 28,26 ppm reportado el 04 de Abril. Los datos muestran un rango de 28,3 ppm y un coeficiente de variación del 85,31%.

Gráfico 19. Diagrama de caja para CO2 en cada una de las estaciones



5.5 LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD (LEL) Se llevó a cabo la medición del límite inferior de explosividad o LEL con el fin de garantizar la seguridad del predio, ya que al emplearse biogás proveniente de la descomposición anaerobia para las calderas, los ambientes cercanos a los equipos que emplean este gas pueden generar mezclas inflamables metano - aire. Los resultados obtenidos se resumen en la Tabla 17.

Tabla 17. Mediciones de Límite inferior de explosividad (LEL).

Punto de medición

LEL %

LEL % Establecido

como Metano

Nivel máximo

permisible LEL para

metano (%)

Cumple

Calderas

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

TEA

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

0 0 5 Si

Promedio 0 0 5 Si

Como se observa en la Tabla 17, el predio no presenta riesgo de explosividad.

5.6 ANÁLISIS DE INFORMACIÓN METEOROLÓGICA A continuación se presentan resultados de análisis de la información meteorológica suministrada por la PTAR el Salitre con objeto de analizar por método estadístico la relación que tiene ésta con los parámetros medidos para el presente producto. La importancia de éste análisis radica en identificar si existe o no influencia de las variables meteorológicas sobre los contaminantes evaluados. El análisis que se muestra a continuación corresponde a los parámetros meteorológicos: temperatura ambiente, dirección del viento, velocidad del viento y humedad relativa, de valores tomados cada 30 minutos. 5.6.1. Temperatura Ambiente. La temperatura ambiente muestra un comportamiento variable con valor promedio de 15°C, hay un valor mínimo de 11.4°C, y un valor máximo de 17.0°C, esto nos indica un rango de 5.6°C. En la tabla 18 se muestran seis estadísticos (mínimo, 1er cuartil, mediana, media, 3er cuartil, y máximo) de la temperatura ambiente.



Tabla 18. Estadísticos de la Temperatura.

Mínimo Primer Cuartil Mediana Media Tercer Cuartil Máximo

11,40 15,20 15,80 15,65 16,38 17,00 El diagrama de tallos (Diagrama 1) muestra todos los datos numéricos que se presentan en el monitoreo de la temperatura. Se aprecia que el gran número de los datos se concentra alrededor de los 15°C, el número de datos cercanos al valor máximo (17.0°C) es reducido, al igual que los datos cercanos al mínimo (11.4°C y 12.0°C). El diagrama de tallos tiene una representación similar a un histograma de frecuencias, pero en presentación de datos en forma horizontal, con rango igual a la unidad.

Diagrama No 1. Diagrama de Tallos para el Parámetro Temperatura Ambiente. The decimal point is at the | 11 | 4 12 | 13 | 89 14 | 046678888899 15 | 01122222223333355666668889999999 16 | 000011111134444445566678888999 17 | 0

El diagrama de dispersión de datos de la temperatura (Gráfico 20) muestra un comportamiento que parece cíclico. De igual manera se observan los datos máximos y mínimos.

Gráfico 20. Temperatura ambiente (01-febrero-2010 hasta 19-abril-2010).



5.6.2. Humedad Relativa. La humedad relativa se refiere a la cantidad de vapor de agua en el aire. Sin embargo, la cantidad total de vapor de agua que el aire puede contener varia con la temperatura y la presión del aire. La humedad relativa toma en cuenta estos factores y ofrece una lectura de humedad que refleja la cantidad de vapor de agua en el aire como un porcentaje de la cantidad que el aire es capaz de retener. Por lo tanto, la humedad relativa no es una medida de la cantidad de vapor de agua en el aire, sino una relación entre el contenido de vapor de agua-aire y su capacidad.

Es importante comprender que la humedad relativa cambia con la temperatura, la presión y el contenido de vapor de agua.

La humedad muestra un comportamiento variable con valor promedio de 77.63%, hay un valor mínimo de 63.80%, y un valor máximo de 93.10%, esto nos indica un rango de 29%. En la Tabla 19 se muestran seis estadísticos (mínimo, 1er cuartil, mediana, media, 3er cuartil, y máximo) de la humedad relativa.

Tabla 19. Estadísticos de la Humedad Relativa.


63,80 72,80 16,80 77,63 81,70 93,10 El siguiente diagrama de tallos muestra todos los datos numéricos que se presentan en el monitoreo. Se aprecia que el gran número de los datos se concentra alrededor del 75%.

Diagrama No 2. Diagrama de Tallos para el Parámetro Humedad Relativa. The decimal point is 1 digit(s) to the right of the | 6 | 4 6 | 67999999 7 | 0001122223333444 7 | 5555556666677777899999 8 | 0000000111122234444 8 | 5556677 9 | 00223

El diagrama de dispersión de datos de la humedad relativa (Gráfico 21) muestra un comportamiento cíclico.



Gráfico 21. Dispersión de Datos para el Parámetro Humedad Relativa.

5.6.3. Velocidad del Viento. La velocidad muestra un comportamiento variable con valor promedio de 2.229 m/s hay un valor mínimo de 0.701 m/s y un valor máximo de 3.802 m/s, esto nos indica un rango de 3.100 m/s. Abajo se muestran seis estadísticos (mínimo, 1er cuartil, mediana, media, 3er cuartil, y máximo) de la velocidad del viento.

Tabla 20. Estadísticos de la Velocidad del Viento.


0,7006 1,8014 2,2018 2,2288 2,6021 3,8016 El diagrama de dispersión de datos muestra un comportamiento cíclico, además que las velocidades de viento son bajas, ya que de acuerdo a la escala Beaufort (Escala para clasificar la intensidad de los vientos), el valor medio corresponde a la clasificación brisa muy débil ó viento flojito, clasificación que no es favorable para la dispersión de contaminantes, pues entre mayor sea la velocidad del viento, los contaminantes se dispersarán más fácilmente.



Gráfico 22. Dispersión de Datos para el Parámetro Velocidad del Viento.

5.6.4. Dirección del Viento. Los estadísticos que se muestran a continuación son diferentes a los que tradicionalmente se muestra en el análisis meteorológico, ya que aquí se cuantifican el número de veces que se repiten las direcciones desde donde sopla el viento. Se tiene que la dirección prevaleciente del viento procedente del sureste (SE) es la dominante, con 56 ocasiones.

Tabla 21. Valores de Frecuencia para las Direcciones de Viento.

DIRECCIÓN NW SE SWFrecuencia 2 56 20

El histograma de frecuencia muestra los mismos datos comentados en el párrafo anterior, pero de manera gráfica. Se observa claramente que la dirección del viento dominante es del SE (ver Gráfico 23). En el gráfico 24 se puede observar la rosa de vientos con los datos de los meses Octubre y Diciembre de 2008, Abril, Mayo, Agosto, Septiembre, Noviembre, Enero, Junio y Julio de 2009 y Febrero, Marzo y Abril de 2010.



Gráfico 23. Histograma de Frecuencia para el Parámetro Dirección del Viento.

NW SE SW

0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

Dirección del Viento

Frecuencia

Gráfico 24. Rosa de Vientos6.

6 Gráfico Elaborado con el Reporte Histórico suministrado por la PTAR El Salitre.



La rosa de vientos es concordante con el histograma de frecuencias, pues la interpretación que a ésta se le da, es la de la dirección proveniente del viento, en este caso del NW, es decir que el viento se dirige hacia el SW, como lo indica el Gráfico 23, además de que la mayoría de velocidades se encuentra entre 1,80 m/s y 3.34 m/s, valores que son congruentes con el gráfico 22. 5.7 CONCENTRACIÓN DE CONTAMINANTES Y VARIABLES METEOROLÓGICAS. Hay dos maneras de presentar la relación de datos multivariados, una es mediante la comparación gráfica de sus datos; con un parámetro en la ordenada y el otro parámetro en la abscisa. El otro método permite observar cualquier relación lineal mediante la determinación del cociente de correlación. Ambos métodos permiten evaluar si hay una relación lineal o dependencia entre ellos. En la Tabla 22 se muestra la concentración de contaminantes criterio (PM10, SO2 y NO2) que será empleada para la correlación. Es importante aclarar que el análisis y correlaciones realizadas corresponden a los días de monitoreo por lo tanto las correlaciones son validas únicamente para el periodo de monitoreo, lo que indica que no necesariamente para otras épocas del año ocurra lo mismo, simplemente este análisis nos da una idea de cómo puede ser el comportamiento de las variables meteorológicas con la concentración de contaminantes. El tipo de correlación empleada se conoce como correlación de Pearson ó correlación producto - momento que refleja el grado de relación lineal en el cual se encuentran las variables. Un cociente de correlación de Pearson lineal (r) no indica que las variables se ajusten a una línea recta exactamente, solamente se ajustará a una línea recta cuando r sea 1. La ecuación empleada para el cálculo de cociente de correlación de Pearson se muestra a continuación:

YX

XYr

(7)

Donde: r: Cociente de Correlación de Pearson. σ XY: Covarianza de (X,Y). σ X σ Y: Desviaciones Típicas de las Distribuciones Marginales. El valor del índice de correlación varía en el intervalo [-1, +1] y se interpreta de la siguiente manera:

Si r = 1, existe una correlación positiva perfecta. El índice indica una dependencia total entre las dos variables denominada relación directa: cuando una de ellas aumenta, la otra también lo hace en proporción constante.

Si 0 < r < 1, existe una correlación positiva.

Si r = 0, no existe relación lineal. Pero esto no necesariamente implica que las variables son independientes: pueden existir todavía relaciones no lineales entre las dos variables.



Si -1 < r < 0, existe una correlación negativa.

Si r = -1, existe una correlación negativa perfecta. El índice indica una dependencia total entre las dos variables llamada relación inversa: cuando una de ellas aumenta, la otra disminuye en proporción constante.

Éste tipo de análisis se emplea comúnmente para análisis de información meteorológica como lo sugiere el experto en análisis estadístico Henry Torres7

Tabla 22. Concentración de contaminantes criterio (PM10, SO2 y NO2).

Fecha µg/m3 Temperatura

Ambiente (°C)

Humedad Relativa

(%) Precipitación

Velocidad del

Viento (m/s)

Dirección del Viento

PM10 SO2 NO2

ES

TA

CIÓ

N 1

2010-04-02 33.2 17.29 <L.D 15.8 81.8 44.1 1.8 SSE

2010-04-03 33.4 17.55 4.93 15.9 84.0 0.8 2.3 SSW

2010-04-04 44.9 16.97 4.91 16.4 76.8 0 2.8 SSE

2010-04-05 26.5 15.31 <L.D 16.3 78.9 14.8 2.2 S

2010-04-06 64.5 41.11 21.68 14.8 91.9 35.2 1.8 S

2010-04-07 42.3 16.56 7.14 16.1 84.0 0.4 1.5 ESE

2010-04-08 34.8 48.44 33.23 16.9 79.8 8.4 1.5 SSW

2010-04-09 25.4 15.40 9.62 14.8 90.4 17.9 1.2 SSW

2010-04-11 20.0 10.22 5.29 13.9 93.1 22.7 1.1 S

2010-04-12 26.1 15.74 5.31 14.4 91.6 8.6 0.7 ESE

ES

TA

CIÓ

N 2

2010-04-02 32.7 16.53 6.30 15.8 81.8 44.1 1.8 SSE

2010-04-03 26.7 20.97 45.45 15.9 84.0 0.8 2.3 SSW

2010-04-04 42.7 20.03 54.41 16.4 76.8 0 2.8 SSE

2010-04-05 22.0 20.29 <L.D 16.3 78.9 14.8 2.2 S

2010-04-06 16.7 28.14 16.77 14.8 91.9 35.2 1.8 S

2010-04-07 40.0 63.92 57.45 16.1 84.0 0.4 1.5 ESE

2010-04-08 28.0 19.64 23.19 16.9 79.8 8.4 1.5 SSW

2010-04-09 31.3 18.69 5.92 14.8 90.4 17.9 1.2 SSW

2010-04-11 17.9 19.39 20.95 13.9 93.1 22.7 1.1 S

2010-04-12 28.7 <L.D 8.03 14.4 91.6 8.6 0.7 ESE

ES

TA

CIÓ

N 3

2010-04-02 36.6 17.39 13.89 15.8 81.8 44.1 1.8 SSE

2010-04-03 28.0 22.40 11.18 15.9 84.0 0.8 2.3 SSW

2010-04-04 45.3 20.77 13.48 16.4 76.8 0 2.8 SSE

2010-04-05 23.1 24.05 31.65 16.3 78.9 14.8 2.2 S

2010-04-06 15.2 23.14 20.22 14.8 91.9 35.2 1.8 S

2010-04-07 32.0 23.79 23.97 16.1 84.0 0.4 1.5 ESE

2010-04-08 31.9 21.28 23.59 16.9 79.8 8.4 1.5 SSW

2010-04-09 30.7 20.53 29.86 14.8 90.4 17.9 1.2 SSW

2010-04-11 20.1 27.93 29.02 13.9 93.1 22.7 1.1 S

2010-04-12 33.2 21.24 20.25 14.4 91.6 8.6 0.7 ESE

7 HENRY TORRES POSADA. Consultor. MÁGISTER EN ESTADÍSTICA Y DIRECTOR DE PROYECTOS SGS Colombia S.A.



Posteriormente, se observa la correlación de datos entre contaminantes y variables meteorológicas promedio diarias. Estas se muestran en: Tabla 23 Correlación de PM10 entre Estaciones, Tabla 24 Correlación de SO2 entre estaciones, Tabla 25 Correlación de NO2 entre estaciones, Tabla 26 Estación 1 correlación entre contaminantes y variables meteorológicas, Tabla 27 Estación 2 correlación entre contaminantes y variables meteorológicas, y Tabla 28 Estación 3 correlación entre contaminantes y variables meteorológicas. Las Tablas 23, 24 y 25 muestran el comportamiento de correlación de Pearson para cada uno de los parámetros evaluados con las estaciones de monitoreo.

Tabla 23. Correlación de PM10 entre Estaciones. Estación 1 Estación 2 Estación 3

Estación 1 1.00000000 0.05777555 -0.1076442

Estación 2 0.05777555 1.00000000 0.9068432

Estación 3 -0.1076442 0.90684325 1.00000000

Grafico 25. Correlación Gráfica entre Estación 2 y 3 para PM10.

20 25 30 35 40

15

20

25

30

35

40

45

Estación 2

Estación 3

Correlación Gráfica PM10 (μg/m3) Para la Estación 2 y 3

En la “Tabla 23 Correlación de PM10 entre Estaciones” se observa lo siguiente:

Hay alguna relación positiva entre los datos reportados por la estación 2 y la estación 3 (r=0,9068), es decir, entre las estaciones 2 y 3 existe un comportamiento directamente proporcional y es congruente, pues estas estaciones se encuentran en la dirección predominante del viento mostrada en la rosa de vientos (Gráfico 24) a diferencia de la estación 1 que está en contra de la dirección del viento. La correlación grafica se puede observar en el Gráfico 25.



Tabla 24. Correlación de SO2 entre Estaciones. Estación 1 Estación 2 Estación 3

Estación 1 1.00000000 0.04003884 -0.1546013

Estación 2 0.04003884 1.00000000 0.2773611

Estación 3 -0.15460129 0.27736109 1.00000000

En la “Tabla 24 Correlación de SO2 entre estaciones” se observa que no hay relación alguna entre las mediciones reportadas por las tres estaciones.

Tabla 25. Correlación de NO2 entre Estaciones. Estación 1 Estación 2 Estación 3

Estación 1 1.00000000 0.02494348 0.09328762

Estación 2 0.02494348 1.00000000 ‐0.46230814

Estación 3 0.09328762 ‐0.46230814 1.00000000 En la “Tabla 25 Correlación de NO2 entre estaciones” se observa que no hay relación alguna entre las mediciones reportadas por las tres estaciones. En la Tabla 26 se muestra la correlación de Pearson Calculada para las Tres Estaciones de Monitoreo.

Tabla 26. Correlación entre Variables Meteorológicas para Todas las Estaciones.

Temperatura Humedad Relativa Precipitación Velocidad del Viento

Temperatura 1.00000000 -0.93854281 -0.37454843 0.64797999

Humedad Relativa -0.9385428 1.00000000 0.32745657 -0.73931925

Precipitación -0.3745484 0.32745657 1.00000000 -0.18347969

Velocidad del Viento 0.64798 -0.73931925 -0.18347969 1.000000001

Temperatura 1.00000000 -0.93854281 -0.37454843 0.64797999

La Tabla 26, indica lo siguiente:

Entre la humedad relativa y la velocidad del viento hay una relación inversa pues su coeficiente de correlación es de -0,7393, valor cercano a -1. Pues su coeficiente de correlación indica que a mayores velocidades de viento la humedad relativa es menor. La correlación grafica se puede observar en el Gráfico 26.

Hay una relación entre la temperatura ambiente, y la humedad relativa que se explica por un cociente de correlación de -0.938. Del coeficiente de correlación se puede inferir que a mayor temperatura ambiente menor será la humedad relativa, pues la relación es correcta ya que entre más tiempo seco se presente mayores temperaturas ambientes habrán. La correlación Gráfica se presenta en el Gráfico 27. Grafico 26. Correlación Gráfica entre Humedad Relativa y Velocidad del Viento.



1.0 1.5 2.0 2.5

80

85

90

Velocidad del Viento (m/s)

HR (%

)

Correlación Gráfica entre la Humedad Relativa y Velocidad del Viento

Grafico 27. Correlación Gráfica entre Humedad Relativa y Temperatura.

Temperatura (°C)

HR (%

)

Correlación Gráfica entre la Humedad Relativa y la Temperatura Ambiente

14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0

80

859

0



A continuación en las Tabla 27, 28 y 29 se relacionan las concentraciones de los contaminantes y las variables meteorológicas para observar si existe alguna correspondencia entre parámetros en cada una de las Estaciones.

Tabla 27. Estación 1, correlación entre contaminantes y variables meteorológicas.

PM10 SO2 NO2 CO

PM10 1.00000000 0.57391865 0.41147664 0.19205158

SO2 0.57391865 1.00000000 0.93236973 0.01225791

NO2 0.41147664 0.93236973 1.00000000 ‐0.29135370

CO 0.19205158 0.01225791 ‐0.29135370 1.00000000

Temperatura 0.21713118 0.33853738 0.19722993 0.52219172

Humedad Relativa

‐0.08125184 ‐0.10185246 0.05849974 ‐0.57486539

Precipitación 0.13002753 0.13217134 ‐0.01512192 0.22905503

Velocidad del Viento

0.40933611 0.03195839 ‐0.16920521 0.47349370

Hay una relación entre óxidos de azufre con óxidos de nitrógeno, que se explica por un

cociente de correlación de 0.932, lo que indica que en la estación 1 a mayor concentración de SO2 se encuentra una mayor concentración de NO2. La correlación Gráfica se encuentra en el Gráfico 28.

Grafico 28. Correlación Gráfica entre Dióxido de Nitrógeno y Dióxido de Azufre Estación 1.

10 20 30 40

05

10

15

20

25

30

Concentración SO2 (μg/m3)

Correlación Gráfica para Estación 1 entre los Parámetros SO2 y NO2

Concentración NO2(μg/m

3 )



Tabla 28. Estación 2, correlación entre contaminantes y variables meteorológicas. PM10 SO2 NO2

PM10 1.00000000 0.3114424 0.5676187

SO2 0.3114424 1.00000000 0.5980548

NO2 0.5676187 0.5980548 1.00000000

Temperatura 0.4919628 0.2994321 0.3753239

Humedad Relativa

‐0.5347337 ‐0.1461722 ‐0.3246995

Precipitación ‐0.4677968 ‐0.2188044 ‐0.6518219

Velocidad del Viento

0.2723159 0.1521771 0.4367059

En la Tabla 28, Estación 2 correlación entre contaminantes y variables meteorológicas no se observa relación alguna entre los demás contaminantes, y no se puede explicar la concentración de un contaminante en términos de los otros contaminantes pues los cocientes de correlación no son cercanos ni a 1 ó -1.

Tabla 29. Estación 3, correlación entre contaminantes y variables Meteorológicas. PM10 SO2 NO2

PM10 1.00000000 ‐0.65268297 ‐0.47618712

SO2 ‐0.652683 1.00000000 0.52960568

NO2 ‐0.4761871 0.52960568 1.00000000

Temperatura 0.4670222 ‐0.36983725 ‐0.26105996

Humedad Relativa ‐0.5798181 0.37214667 0.28857347

Precipitación ‐0.3793794 ‐0.19798081 0.05822815

Velocidad del Viento 0.2673051 ‐0.17166177 ‐0.46976982

En la Tabla 29, Estación 3 correlación entre contaminantes y variables meteorológicas, no se observa relación alguna entre contaminantes y variables meteorológicas. De los resultados de las Tablas 27, 28 y 29 se puede decir que: No hay relación significativa con los parámetros meteorológicos y las concentraciones de

PM10, SO2 y NO2, pues no hay correlaciones que se encuentren cercanas a 1 o -1.

Hay una relación directa entre los parámetros SO2 y NO2. Aunque solo en la Estación 1 se haya encontrado un cociente de correlación alto, los resultados dados en las otras estaciones confirman el hecho de que hay una relación entre estos parámetros porque sus valores son positivos indicando una relación positiva como lo muestra la correlación de la Estación 1. Es lógico que haya una relación lineal, pues la forma en como se generan tanto los óxidos de Nitrógeno como los de Azufre es por combustión de combustible como lo



indica E. Roberts8, proceso que se asocia a los carros que transitan en la planta, caldera, Tea y cualquier otro tipo de proceso que involucre combustión.

Para obtener una tendencia de los parámetros meteorológicos y las concentraciones de contaminantes se recomienda realizar un monitoreo de calidad del aire de mayor tiempo ya que al menos se necesitan datos de un año como lo sugiere Henry Torres9, tanto de concentraciones de contaminantes como datos meteorológicos para establecer líneas de tendencia. 5.8 ANÁLISIS DE RESULTADOS A continuación se presenta el análisis de resultados de cada uno de los parámetros monitoreados: 5.8.1 PM-10

Al observar los resultados de PM-10, no se presentan diferencias significativas en cuanto al comportamiento de la concentración de este contaminante entre las tres estaciones. Los valores de PM-10 máximos obtenidos de las estaciones 1, 2 y 3, fueron 44,9 µg/m3, 42,7 µg/m3, 45,3 µg/m3 respectivamente, estos valores permiten inferir que la carga de particulado aportado en las operaciones de construcción de la ampliación no pueden sobrepasar 150 µg/m3 para tiempo de exposición diaria, establecido en la Resolución 610 de 2010. Estos valores máximos lo que indican es que se puede llegar interfiriendo la calidad del aire de la zona hasta 105 µg/m3 dado que ya se encuentra una calidad del aire respecto al PM-10 en ≈45 µg/m3. Las diferencias encontradas entre las estaciones se deben a que las bajas velocidades de viento (menores a 3 m/s) permiten que el material quede suspendido en el aire y no se disperse. Durante los días de muestreo para cada estación, los coeficientes de variación de PM-10 encontrados para las estaciones fueron de 27,6% para la Estación 1, 29,8% para la Estación 2 y 28,9% para la Estación 3, debido a que el coeficiente de variación establece que tanto se desvían el conjunto de datos respecto al promedio, estos valores implican que el conjunto de datos es homogéneo o en otras palabras no hay abruptas diferencias entre el mínimo y máximo de los datos. En general, los coeficientes de variación altos implican que las fuentes de emisión no son constantes en los alrededores del sitio de medición o que aportan cantidades variables en el transcurso del tiempo, y los coeficientes de variación bajos indican que las fuentes de emisión son constantes o aportan similares cantidad de contaminantes en el transcurso del tiempo. En el caso de la PTAR El Salitre, las fuentes de emisión de material particulado están constituidas básicamente por fuentes móviles como vehículos y camiones que se trasladan entre y en los alrededores de la planta, además del material particulado generado por las

8 E. Roberts Alley & Associates, Inc. MANUAL DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL AIRE. Editorial Mc. Graw Hill. Primera Edición. Mexico. 2001. Páginas 24.4 y 26.3. 9 HENRY TORRES POSADA. Consultor. MÁGISTER EN ESTADÍSTICA Y DIRECTOR DE PROYECTOS SGS Colombia S.A.



fuentes de emisión fijas como la TEA, los electrógenos y las calderas de biogás. La estación más cercana a estas fuentes (Estación 3) fue la que presentó mayor cantidad de material particulado expresado como PM-10 sin embargo, la similitud en concentración comparadas con las cantidades encontradas con las otras dos estaciones, permiten establecer que las fuentes de generación de material particulado PM-10 de la planta no son críticas en cuanto al impacto que tienen en el área de estudio ya que dadas las condiciones meteorológicas del sitio, las propiedades del terreno (presencia de vegetación y desniveles de terreno), dinámica de las fuentes móviles y fijas (flujo de emisión y dispersión de contaminantes) facilita que la concentración de material particulado sea baja. Las diferencias encontradas en los niveles de PM-10 entre las estaciones, dependen principalmente de las fuentes de emisión cercanas y de las barreras involucradas en el fenómeno de dispersión, además de las condiciones climáticas particulares como la velocidad y dirección del viento (dependiendo de la ubicación de las fuentes de emisión) en cada estación si se comparan en un mismo instante de tiempo. La humedad del sitio y las precipitaciones disminuyen la cantidad de PM-10 debido al efecto de lavado al redepositarse sobre las superficies del terreno, ya que al estar en contacto con las superficies húmedas, la tendencia a resuspenderse disminuye a medida que el tamaño de partícula aumenta por efecto de la humedad y por lo tanto, la velocidad del viento tendría que ser mayor para poder resuspender estos contaminantes de mayor tamaño de partícula. Ya en este punto el efecto de resuspensión de partículas y velocidad del viento entrarían en contacto con la dispersión del contaminante. Para el caso de estudio, las concentraciones más bajas de PM-10 en las tres estaciones se presentaron entre los días 11 y 12 de Abril así: 20,0 µg/m3 para la Estación 1, entre el 06 y 07 de Abril, 16,7 µg/m3 para la Estación 2 y entre el 06 y 07 de Abril (15,2 µg/m3) para la Estación 3. Como se puede observar en la Tabla 18 de datos meteorológicos (antes presentada), durante los días mencionados se presentaron altas precipitaciones durante los días (06 y 11 de Abril) 35.2 y 22.7 mm respectivamente y las velocidades de viento más bajas respecto de los primeros días de muestreo, esto facilita la deposición del contaminante obteniéndose concentraciones bajas de PM-10, ya que si las partículas no presentan dispersión por turbulencia generada cuando la velocidad de viento es mayor, la probabilidad de que se formen aglomerados con el agua de lluvia es mayor y de esta manera se depositen más rápido en los alrededores de las fuentes de emisión, además, como se mencionó anteriormente el aumento del tamaño de partícula por efecto de la humedad disminuyen la cantidad de material particulado inferior a 10 µm o PM-10. De igual manera las concentraciones más altas de PM-10 en las tres estaciones se presentaron entre los días 04 y 05 de Abril (44,9 µg/m3) para la Estación 1, entre el 04 y 05 de Abril (42,7 µg/m3) para la Estación 2 y entre el 04 y 05 de Abril (45,3 µg/m3) para la Estación 3. Durante esos días se presentó la menor precipitación (0 mm para el 4 de Abril) y la mayor velocidad del viento que a pesar de que se debería generar una mayor dispersión de contaminante, debido a la ausencia de lluvias, la cantidad de PM-10 en el ambiente es mayor para el 04 y 05 de Abril. Las condiciones mencionadas previamente se asocian a cada estación por separado y se establecen las condiciones meteorológicas en cada día de muestreo, sin embargo las diferencias encontradas de una estación a otra dependen tanto de las condiciones meteorológicas como de las fuentes de emisión cercanas y de las barreras en sus alrededores.



5.8.2 NO2

Durante el muestreo, los coeficientes de variación encontrados para NO2 en las estaciones fueron de 33,8% para la Estación 1, 77,9% para la Estación 2 y 33,3% para la Estación 3, estos valores implican que el conjunto de datos es homogéneo para las estaciones 1 y 3, y variados o heterogéneos para la Estación 2. De acuerdo con lo anterior para las estaciones 1 y 3 las concentraciones de NO2 no varían considerablemente de un día a otro, lo contrario sucede con la Estación 2. El comportamiento reflejado en los resultados se debe principalmente a la ubicación de las estaciones respecto a las fuentes de emisión de NO2 de la planta, que para el caso especifico de la Estación 2 su ubicación fue cerca a los parqueaderos de la planta cuya dinámica de flujo vehicular varia la concentración de NO2, haciendo en este sentido un mayor aporte de este contaminante. Las concentraciones más bajas de NO2 en las tres estaciones se presentaron entre los días 02 a 03 y 06 a 07 de Abril (por debajo del límite de detección) para la Estación 1, entre el 09 y 10 de Abril (5,9 µg/m3) para la Estación 2 y entre el 03 y 04 de Abril (11,2 µg/m3) para la Estación 3. Los coeficientes de variación altos implican que las fuentes de emisión no son constantes en los alrededores del sitio de medición o que aportan cantidades variables en el transcurso del tiempo, y los coeficientes de variación bajos indican que las fuentes de emisión son constantes o aportan cantidades similares de contaminantes en el transcurso del tiempo. 5.8.3 SO2. Para SO2, las concentraciones más bajas en las tres estaciones se presentaron entre los días 11 a 12 de Abril (10,2 µg/m3) para la Estación 1, entre el 02 y 03 de Abril (16,5 µg/m3) para la Estación 2 y entre el 02 y 03 de Abril (17,4 µg/m3) para la Estación 3. Durante los días 02, 06, 10 y 11 de Abril se presentaron las mayores precipitaciones de los diez días de muestreo favoreciendo el fenómeno de deposición de los gases, disminuyendo así las concentraciones encontradas. Las concentraciones encontradas en la Estación 1 son menores a las encontradas en la estación 2 y 3 debido a la lejanía de esta estación con respecto a las fuentes de emisión como lo son las fuentes fijas y móviles (chimeneas y vehículos) que aumentaron las concentraciones de estos gases particularmente para el NO2 en la Estación 2 ubicada cerca al parqueadero de la planta. Los coeficientes de variación para SO2, fueron 17,0% para la Estación 1, 16,5% para la Estación 2 y 12,5% para la Estación 3, estos valores implican que el conjunto de datos es homogéneo para las tres estaciones. La poca variabilidad de las concentraciones encontradas de SO2 durante el muestreo se debe a que el aporte de SO2 de las fuentes móviles es bajo y por lo tanto la presencia de fuentes móviles alrededor de las estaciones de monitoreo generan bajas fluctuaciones de este contaminante en el transcurso del tiempo. El SO2 no tiene el mismo comportamiento de crecimiento en la estación 2 como el NO2 porque en los procesos de combustión es mayor la generación de óxidos de nitrógeno debido a que el



nitrógeno presente en el aire es de mayor proporción que el azufre contenido en un combustible ya sea diesel o ACPM, esta información se puede corroborar en mediciones realizadas a las fuentes fijas10. 5.8.4 CO El monóxido de carbono (CO) antes de oxidarse a CO2, es un compuesto liviano que tiende a permanecer suspendido en el aire y por lo tanto su tendencia a la deposición es mucho menor a las de otros gases. En cuanto a las variaciones presentadas de CO2 además de las condiciones meteorológicas, estas se deben también a la presencia de vegetación en el predio (árboles, césped, etc.) que emplean este compuesto como fuente de energía. Los niveles encontrados de CO se deben a que existen fuentes cercanas bien sea, móviles o fijas que no presentan una buena combustión, por lo tanto los vehículos así como fuentes de emisión fijas (calderas, electrógenos y tea) de la planta deben controlarse de manera puntual. 5.8.5 CO2 Las fuentes de CO2 en la planta se deben principalmente a las fuentes móviles que transitan dentro y en los alrededores de ella, de igual manera, las fuentes de emisión fijas como las calderas, la tea y los electrógenos empleados en la planta aportan a este contaminante. Es difícil eliminar la emisión de este contaminante en cualquier actividad industrial, sin embargo se pueden establecer controles para reducir el uso de fuentes combustibles que lo generan. Los niveles encontrados de CO y CO2 no se pueden relacionar directamente con las condiciones meteorológicas, ya que estos compuestos se determinaron a horas especificas y los datos meteorológicos representan el promedio diario, por lo tanto los valores mostrados muestran los niveles aproximados de estos contaminantes en un periodo de tiempo corto independientemente de las condiciones climáticas asociadas a períodos diarios. A pesar de que no existe una norma límite para el CO2, la medición de CO2 permite formular a futuro proyectos MDL. 5.8.6 LEL Aunque no se detectaron valores de LEL mayores a los límites permisibles, es necesario realizar seguimiento a las fuentes de emisión de gases combustibles a través de un monitoreo periódico como parte del mantenimiento preventivo que se debe realizar a estos equipos, ya que cualquier fuga de los sistemas de aprovechamiento de biogás u otro combustible empleado dentro de las instalaciones e la PTAR El Salitre pone en riesgo la salud e integridad de los trabajadores.

10AIR CLEAN SYSTEMS S.A. INFORME DE CALIBRACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DEL MODELO DE DISPERSIÓN DE CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS EN LA ZONA DE INFLUENCIA DE LA PTAR SALITRE .Informe ACS ICA 140 Contrato No 2-02-26100-0159-2010. Tabla 4.



5.8.7 Consideraciones Generales. La dirección predominante del viento es en dirección Sureste, por lo tanto las estaciones fueron ubicadas de tal forma que recolectaran la mayor cantidad de contaminantes respecto a la ubicación de las fuentes de emisión y para que abarcaran la mayor área posible de estudio. A lo largo del monitoreo, las muestras descartadas se debieron a que los datos en cada estación presentaron comportamiento atípico respecto al promedio de datos, estos son descartados en cada estación para estimar un comportamiento aproximado durante la mayor parte del tiempo. Esta consideración solo se establece en el caso particular de cada estación de la cual se espera un comportamiento homogéneo en el transcurso del tiempo, ya para el caso del conjunto de datos de las tres estaciones esta consideración no se tiene en cuenta debido a que las concentraciones de las tres estaciones es de esperar que sea heterogéneo considerando las características de ubicación y propiedades del sitio. Además de las consideraciones de las fuentes de emisión, las variaciones de concentración durante los días de muestreo, se comportan, en cuanto a las propiedades de transporte, de manera similar a la del material particulado, es decir, que la concentración disminuye si la velocidad del viento aumenta y si se presentan precipitaciones, lo que facilita la dispersión y deposición de contaminantes, solo que en este caso se involucran reacciones del tipo redox principalmente reacciones fotoquímicas que se facilitan por la radiación solar y la humedad del ambiente, generando compuestos de mayor peso molecular que son absorbidos por el agua y se depositan.



6. CONCLUSIONES Como resultado de los análisis de las muestras recuperadas del monitoreo se tienen las siguientes conclusiones: 1. Los resultados obtenidos en las tres estaciones de calidad del aire para las medias

geométricas de la concentración de partículas respirables (PM-10), no exceden los valores de referencia establecidos por la Resolución 010 de 2010 del MAVDT para tiempos de exposición anual (60 µg/m3) y diaria (150 µg/m3).

2. Los valores de PM-10 máximos obtenidos de las estaciones 1, 2 y 3, fueron 44,9 µg/m3, 42,7 µg/m3, 45,3 µg/m3 respectivamente, estos valores permiten inferir que la carga de particulado aportado en las operaciones de construcción de la ampliación pueden llegar a un valor cercano de 150 µg/m3, pero no exceder dicho valor, para ellos son primordiales los controles in situ.

3. Los resultados obtenidos para la valoración de los gases incluidos en el monitoreo de calidad del aire, esto es NO2, SO2 y CO, no exceden los valores normativos establecidos por la Resolución 610 de 2010 del MAVDT; esto es: para tiempos de exposición anual 100 µg/m3 para NO2 y 80 µg/m3 para SO2 y diaria 150 µg/m3 para NO2 y 250 µg/m3 para SO2. Así como tampoco sobrepasa el valor establecido en las mismas normas para el monóxido en 8 horas de exposición, el cual es de 10000 µg/m3.

4. Los valores de NO2 máximos obtenidos en las estaciones 1, 2, 3, fueron 9,6 µg/m3, 57,4 µg/m3 y 31,6 µg/m3 respectivamente, de igual manera en los mismos puntos se encuentra que para SO2 los máximos fueron de 19,6 µg/m3, 28,1 µg/m3 y 27,9 µg/m3 respectivamente estos valores se encuentran por debajo del 30% de la norma y reflejan explícitamente que no hay generación de óxidos de nitrógeno migrando a la zona, es decir que la dispersión por fuentes fijas y móviles (principales aportantes) cercanas es mínima y que el control debe ser específico para estas fuentes en etapas de construcción, montaje y operación de la planta.

5. El valor máximo promedio obtenido de CO fue de 6700 µg/m3, el cual corresponde al 67% del valor normativo, esto permite presumir que existen fuentes cercanas bien sea, móviles o fijas que no presentan una buena combustión (Equipos que funcionen con combustible ACPM/Diesel, electrógenos, vehículos de carga pesada), sin embargo muestra que en las fases de trasiego de vehículos y de planta para generar energía deben controlarse de manera puntual.

6. El límite inferior de explosividad fue cero (0) para la caldera y la tea por lo tanto el predio no presenta riesgos de explosividad. Para mantener los niveles de explosividad bajos o nulos, es importante realizar continuamente labores de mantenimiento e inspección de los lugares más propensos a tener fugas de material combustible (ej. Biogás) y de esta manera mitigar los riesgos de explosión.

7. El valor máximo obtenido de dióxido de carbono (CO2) obtenido fue de 28,3 ppm. Para este parámetro no hay un límite normativo. Sin embargo es importante resaltar el efecto de calentamiento global, para lo cual se deben plantar fijadores de dióxido de carbono para



bajar su concentración. Contemplando la ampliación de la PTAR el salitre se recomienda mantener y aumentar las barreras vivas ya que el CO2 como parámetro se puede tener en cuenta para futuros proyectos de metodologías de desarrollo limpio (MDL).

8. La dirección proveniente del viento en la zona donde se encuentra la PTAR el Salitre y

donde se encuentran los predios de influencia para la ampliación es en dirección NW, es decir, la dirección predominante del viento es en sentido SW.

9. Hay una relación positiva entre los datos reportados por la estación 2 y la estación 3 para el

parámetro PM10.

10. El análisis de correlación indica que hay una relación directa entre los parámetros NO2 y SO2, Temperatura y Velocidad del Viento.

11. Hay una relación inversa entre los parámetros Temperatura y Humedad Relativa, Humedad

Relativa y Velocidad del Viento.

12. Las velocidades de viento de la zona de influencia de la PTAR El Salitre y ampliación se clasifican en viento flojito de acuerdo a la escala de Beaufort, indicando un factor desfavorable para la dispersión de contaminantes.

13. No hay relación alguna entre las mediciones reportadas por las tres estaciones y las

variables meteorológicas, pues los tres reportan datos que son independientes entre ellos.

Como conclusión final se evidencia que para desarrollar la ampliación de la PTAR Salitre las condiciones de la zona son bastante favorables en cuanto a su calidad del aire, esto es que hay un margen de cerca de un 65 a 70% en concentración que se pueden aportar como inmisiones del proyecto antes de rebasar el límite normativo establecido, sin embargo es una franja muy limitada y es de especial interés, el cuidado y los controles que se deben implementar en la fase de construcción, dado que es allí en donde se presenta movimientos de tierras, manejo de combustibles y trabajos rutinarios que implican levantamiento de partículas en general.



BIBLIOGRAFÍA

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[5]. E. Roberts Alley & Associates, Inc. MANUAL DE CONTROL DE LA CALIDAD DEL AIRE. Editorial Mc. Graw Hill. Primera Edición. Mexico. 2001.

http://www.ine.gob.mx http://www.epa.gov



ANEXO 1

DATOS DE CALIBRACIÓN ESTACIONES DE CALIDAD DE AIRE



ANEXO 2

CERTIFICADOS DE CALIBRACIÓN DE ESTACIONES DE MEDICIÓN DE MATERIAL PARTÍCULADO



ANEXO 3

CERTIFICADOS DE CALIBRACIÓN DE EQUIPO DE MEDICIÓN DE GASES



ANEXO 4

CERTIFICADOS ANÁLISIS DE LABORATORIO



ANEXO 5

ACREDITACION NORMA NTC-ISO-IEC 17025



ANEXO 6

COPIA CADENAS DE CUSTODIA

acs ica 134 revisión 5

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