JOSE ZARAGOZA AVILA

PROMEDIO SUGERIDO DE ESTACIONES PARA VIGILANCIA DE TENDENCIAS DE CONTAMINANTES DEL AIRE EN ZONAS URBANAS

CON POBLACIONES DETERMINADAS

354510108.0

2434884.0-8.0

2222551.0-4.0

1111221.0

VELOCIDAD Y DIRECCION DEL VIENTO

MONOXIDO DE

CARBONO

OXIDANTESOXIDOS DE NITROGENO

BIOXIDO DE

AZUFRE

PARTICULAS SUSPENDIDAS

TOTALES

POBLACION URBANA (EN MILLONES)

Los factores modificantes son los siguientes:1. En las ciudades con desarrollo industrial muy marcado, incrementar la cantidad de estaciones para monitoreo de partículas suspendidas y bióxido de azufre.2. En zonas en que se consumen grandes cantidades de carburantes pesados, aumentar la cantidad de estaciones para

monitoreo de bióxido de azufre.3. En zonas en que se consumen carburantes pesados en poco volumen, se podrá reducir la cantidad de estaciones para

monitoreo de bióxido de azufre.4. En ciudades situadas en terreno accidentado se puede hacer necesario incrementar la cantidad de estaciones.5. En áreas de tráfico extremadamente intenso, aumentar hasta el doble de ser necesario, la cantidad de estaciones para

monitoreo de óxidos de nitrógeno, oxidantes fotoquímicos y monóxido de carbono.6. En ciudades con 4 millones de habitantes o más, pero con tránsito relativamente bajo, podrán reducirse la cantidad de

estaciones para monitoreo de óxidos de nitrógeno, oxidantes fotoquímicos y monóxido de carbono.

PROCEDIMIENTO PARA CALCULAR LA CANTIDAD ADECUADA DE ESTACIONES

(ADAPTADO POR EPA)

N = Np x (Ft x Fc) Donde: N = Número de Estaciones Np = Número Preliminar de Estaciones Ft = Factor Topográfico Fc = Factor Climatológico *Np se determina a partir de la Tabla elaborada por OMS CARACTERISTICAS TOPOGRAFICAS FACTOR

VALLE – COLINA Zona de contornos continuos con alturas de 100 metros o menos entre el nivel medio del piso y las colinas circundantes, con espacios horizontales abiertos mayores a 1600 metros

1.8

MONTAÑOSO Terreno entre valles y lomas con elevaciones mayores a 300 metros

1.5

COSTERO

1.2

PLANO Terreno llano o con ligeras pendientes

1.0

400 0 400 800 1200

km

MONITOREO ATMOSFERICOFACTORES CLIMATICOS PARA LA

REPUBLICA MEXICANA.

N

I

III

III

ZONA FACTORI 1.6II 1.1III 1.0

II

D:F.

Mexicali

La Paz

ChihuahuaHermosillo

Saltillo

Mérida

Monterrey

Cd. Victoria

Villahermosa

Campeche

Oaxaca

Jalapa

Tuxtla Gutiérrez

Chetumal

Chilpancingo

TepicGuadalajara

Colima

Durango

Culiacán

San Luis Potosí

PachucaMorelia

Zacatecas

Golfo de México

Océano Pacífico

SIMBOLOGIA

CAPITAL DEL ESTADOEQUIPO INSTALADO Y EN OPERACIONEQUIPO ASIGNADO, SIN INSTALAREQUIPO INSTALADO SIN OPERAR

EQUIPAMIENTO PARA MONITOREO ATMOSFERICO EN EL PAISCONDICION OPERATIVA

400 0 400 800 1200

km

PueblaCuernavacaTlaxcalaToluca

GuanajuatoQuerétaro

Aguascalientes

SISTEMA PARA MONITOREO ATMOSFERICOZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MEXICO

EL MONITOREO ATMOSFÉRICO EN MÉXICO(CASO CIUDAD DE MEXICO)

1968-69: Muestreos en Plantas Industriales Bajo el Concepto de Higiene Ocupacional (SSA).> Métodos de Química Húmeda para Gases y Filtros para Retención de Sólidos.

1970-72: Muestreos a Nivel Ambiental (SSA).> Métodos para Monitoreo Pasivo. Polvo Sedimentable e Indice de Sulfatación.> Trenes de Burbujeadores para la Determinación de Contaminantes Gaseosos (SO2, NO2, Oxidantes), con Filtros para Partículas Suspendidas.> Dispositivos para la Determinación del Indice de Corrosión.

1972-74: Red Manual para Monitoreo Atmosférico (SSA).> Muestreadores de Alto Volumen para PST (PNUMA-extensivo a otras ciudades)> Trenes Mecanizados para Burbujeo de SO2, NO2, Oxidantes.

1974-82: Red Automática para Monitoreo Atmosférico (SSA).> Monitores de Operación Contínua y Automática para SO2, NOx, O3, CO, PSF.> Transmisión Telemérica de Datos y Procesamiento Computarizado.> Red Micrometeorológica para Dirección y Velocidad del Viento, Temperatura y Humedad Relativa.

1984-92: Sistema Metropolitano para Monitoreo Atmosférico (SSA-SEDUE).> Analizadores de Operación Contínua y Automática SO2, NOx, O3, CO.> Muestreadores de Alto Volumen para PST.> Red Micrometeorológica para Dirección y Velocidad del Viento, Temperatura y Humedad Relativa.

1993-02: Sistema Metropolitano para Monitoreo Atmosférico (SEDESOL-DDF).> Ampliación y Reforzamiento del SMMA. Tranferencia al Gobierno Local

DETERMINACIÓN DEPOLVO SEDIMENTABLE EINDICE DE SULFATACIÓN

Métodos Pasivos para Monitoreo Atmosférico

Colector paraPartículas Sedimentables

Bujía de PeróxidoDe Plomo

Poste AlumbradoPúblico

MONITOREO ATMOSFERICO

TREN DE BURBUJEO DETERMINACIÓN DE GASES

Portafiltro

Punto de Muestreo

Flujo de Aire

Bomba deSucción

Trayecto del Flujo

Burbujeadores(SO2, NO2, Oxidantes)

Métodos Manuales Pararrosanilina, Saltzman, etc.

Control de Flujo

Indicador de Flujo

Medidor de Volumen

00842 97

ESTACION MULTICOMPONENTE

Punto de Muestreo Torre Meteorológica(10 a 12 metros)

Sensores de Temperaturay Humedad Relativa

Sensor de Dirección de VientoSensor de Velicidad del Viento

Pararrayos

Muestreador de Alto Volumen

Climatizador

Generalmente, una estación con esta configuración incluye pluviometro y sensores para radiación Solar Total, UV-A y UV-B

ESCALA DE REPRESENTATIVIDAD

>220 nm ()

Excitación a

(S0) Estado natural

(S1) Estadode excitación

Fluorescenciaa

340 nm ()

NIVEL DE ENERGÍA DEL SO2

MONITOREO ATMOSFERICO FLUORESCENCIA PULSANTEPARA LA DETERMINACION DE SO2

Sección Electrónica

Tubo

Fotomultiplicador

Fuente Pulsante de Luz

Ultravioleta

LenteConcentrador Filtro Óptico

Salida de la muestra

Cámara de Fluorescencia

Entrada de la muestra

Filtro Óptico

MONITOREO ATMOSFERICO ESPECTROFOTOMETRIA UV PARA DETERMINACION DE OZONO

CICLO DE REFERENCIA, AIRE SIN OZONO

Detector de Referencia

Detector de Medición

Fuente de Luz UV

Fuente de Luz UV

Detector de Medición

Detector de Referencia

CICLO DE MEDICION, MUESTRA CON OZONO

Electrónicos

Electrónicos

Espejos

Espejos

Celda de Absorción

Celda de Absorción

EntradaMuestra de Aire

I0I

MONITOREO ATMOSFERICO FOTOMETRIA ULTRAVIOLETA MEDICION DEL OZONO

Plano “A”

LIDAR (Light Detection and Ranging)

OBJETIVO: DETERMINAR LA CONCENTRACION DE PARTICULAS SUSPENDIDAS (0.1-10 µm)PRINCIPIO: ATENUACION DE PULSOS OPTICOS E.M. POR PARTICULAS ATMOSFERICASMETODO: MEDICION DE LA INTENSIDAD DE LA ENERGIA CONFIGURACION: MONOESTATICA DE TRANSMISOR/ RECEPTOR OPTICOS.

ESPECIFICACIONES TECNICAS:

RANGO DE AZIMUT: 0-360°ELEVACION: -10-90°CONCENTRACION: 20-1000 µg/m3RESOLUCION CONC: 100 µg/m3RANGO OPERACIÓN: 0.2- 10 kmRESOLUCION RANGO: 50-200 mLONGITUD DE ONDA: 355 nm

AIRE CERO

CONTROL DE FLUJO

MEDIDOR DE FLUJO

CONTROL DE FLUJO

MEDIDOR DE FLUJO

CAMARA DE MEZCLADO

GASESTANDAR

FO

FT

MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN CO / SO2

FCO

MULTIPLE DE SALIDA

VENTEOSALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR

COSO2

FCO

AIRE CERO

CONTROL DE FLUJO

MEDIDOR DE FLUJO

GENERADOR DE

OZONO

MEDIDOR DE FLUJO

CONTROL DE FLUJO

CONTROL DE FLUJO

MEDIDOR DE FLUJO

CAMARA DE REACCION

CAMARA DE MEZCLADO

GASESTANDAR

NO MULTIPLE DE SALIDA

FO

FO

FO

FNO

FT

MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN POR TITULACION EN FASE GASEOSA (NO2 / O3)

FNO

VALVULA VENTEO

VENTEO

SALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR

MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓNCO / SO2 CILINDROS MULTIPLES

CONTROL DE FLUJO

MEDIDOR DE FLUJO

MULTIPLE DE SALIDA

VENTEO SALIDA DE CONCENTRACIÓNDE PRUEBA AL ANALIZADOR

GASES ESTANDAR DIFERENTES CONCENTRACIONES

COSO2

COSO2

COSO2

COSO2

AIRE

CERO

RASS (RADIO ACUSTIC SOUNDING SYSTEM)

OBJETIVO: ELABORAR PERFILES VERTICALES DE LA TEMPERATURA ATMOSFERICA (HASTA LOS LIMITES DE LA CAPA PLANETARIA SUPERFICIAL).PRINCIPIO: INTERACCION ENTRE PULSOS ACUSTICOS Y ONDAS ELECTROMAGNETICAS (E.M.) CONTINUAS.SENSOR REMOTO: ANALISIS ESPECTRAL POR RECUPERACION DE LA ENERGIA E.M. DISPERSADA POR LAS VERIACIONES EN LA PROPIEDAD DE REFRACTACION DEL AIRE CAUSADAS POR LA PRESION DE LA ONDA ACUSTICA. CONFIGURACION: SISTEMA BIESTATICO DE TRASMISOR / RECEPTOR PARA LA SECCION ELECTROMAGNETICA Y TRASMISOR MONOSTATICO PARA LA SECCION ACUSTICA.RANGO VERTICAL: 100 - 1200 MRESOLUCION VERTICAL: 10 M

em / t em / rac / t

SODAR (SOUND DETECTION AND RANGING)

OBJETIVO: ELABORAR PERFILES TROPOSFERICOSDE DIRECCION Y VELOCIDADDEL VIENTO.

•PRINCIPIO: RECUPERACION DE PULSOS ACUSTICOS MODULADOSPOR VARIACIONES EN EL NIVEL DE REFRACCION DEL AIRE.

•METODO REMOTO DE DETECCION:ANALISIS ESPECTRAL DE LA ENERGIARECUPERADA (EFECTO DOPPLER).

MONITOREO ATMOSFERICO DETERMINACION DE OZONOPOR QUEMILUMINISCENCIA

5490 mts

2240 mts 580 mm/Hg

0 mts (nivel del mar) 760 mm/Hg

Volcán Popocatépetl

Ciudad de México

Altura Capa de Mezclado

Altura Capa de MezcladoInversión Térmica

Brisa MarinaAire Fresco de las Montañas

Presión Atmosférica(Peso del Aire)

1 Kg/cm2

MEXICO D.F.

MORELOS

360°

90°

180°

270°

0°

MEXICO D.F.

MORELOS

REQUISITOS DE INFORMACION DE ACUERDO A LOS OBJETIVOSCARACTERISTICAS DE LA INFORMACION

LOCAL/ ESTATAL

CONTINUA/ DIARIA

NUMEROSAS1 AÑOBAJA/ MEDIANA

PLANEACION DE USO DE SUELO

LOCAL/ REGIONAL

CONTINUAPOCAS/ VARIAS

AÑOSALTAACTIVAR PROGRAMAS DE CONTINGENCIA POR CONTAMINACION DEL AIRE

NACIONAL/ ESTATAL/ REGIONAL

DIARIAPOCASMESES/

1 AÑO

BAJAEVALUAR LA EFECTIVIDAD DE LAS MEDIDAS DE CONTROL

NACIONAL/ ESTATAL/ REGIONAL

CONTINUAVARIAS/ NUMEROSAS

MESES/

1 AÑO

BAJA/ MEDIANA

DESARROLLO DE MEDIDAS Y ESTRATEGIAS DE CONTROL

LOCAL/ NACIONAL

CONTINUA/ DIARIA

POCASAÑOSMEDIA/ ALTA

ESTABLECIMIENTO DE NORMAS DE CALIDAD DEL AIRE

REGIONAL/ GLOBAL

CONTINUANUMEROSASDE MESES A AÑOS

ALTAESTUDIAR Y EVALUAR LAS INTERACCIONES DE LOS CONTAMINANTES, SU COMPORTAMIENTO Y TRANSPORTACION A LARGA DISTANCIA

LOCAL/ GLOBAL

CONTINUA (PROMEDIO HORARIO)

NUMEROSASAÑOSALTAEVALUAR LOS EFECTOS DE LA CONTAMINACION SOBRE EL HOMBRE Y SU MEDIO

COBERTURAFRECUENCIAESTACIONESCANTIDAD

CALIDADOBJETIVOS

* CALIDAD DE LA INFORMACION SE REFIERE A LA EXACTITUD Y PRECISION DE LOS DATOS.

•** CANTIDAD DE INFORMACION SE REFIERE A LA PORCION DE DATOS DIPONIBLES POR UNIDAD DE TIEMPO.

•*** CANTIDAD DE ESTACIONES QUE SE REQUIEREN PARA CUBRIR ADECUADAMENTE UN AREA GEOGRAFICA DADA.

•**** FRECUENCIA SE REFIERE A LA ESCALA DE TIEMPO EN QUE SE COLECTA LA INFORMACION.

CRITERIOS GENERALES PARA VALIDACION PRELIMINAR DE DATOS DE CALIDAD DEL AIRE

• VALORES EN PROMEDIO HORARIO CONSTANTES POR MAS DE 3 HORAS.

• NO CUMPLIRSE LA RELACION NOX-NO= NO2.

• VALORES ANORMALMENTE BAJOS (MENORES A LOS MINIMOS TIPICOS)

OXIDOS DE NITROGENO (NO, NOX, NO2)

• VALORES EN PROMEDIO HORARIO CONSTANTES POR MAS DE 3 HORAS.

• VALORES ANORMALMENTE ALTOS (QUE EXCEDAN LOS MAXIMOS TIPICOS).

• VALORES ANORMALMENTE BAJOS (MENORES A LOS MINIMOS TIPICOS).

BIOXIDO DE AZUFRE (SO2)

OZONO (O3)

MONOXIDO DE CARBONO (CO)

PARTICULAS SUSPENDIDAS FINAS (AUTOMATICO)

REVISAR LOS DATOS EN CASO DE:PARAMETRO

CANTIDAD POSIBLE DE DATOS POR METODO (ANUAL)SMMACM

HR = 8760 X 12 = 105,120

TEMP. = 8760 X 12 = 115,120

VU = 8760 X 12 = 105,120

DV = 8760 X 12 = 105,120

PSF = 8760 X 16 = 140,160

NOX = 8760 X 3 X 19 = 449,320

O3 = 8760 X 19 = 166,440

CO = 8760 X 26 = 227,760

SO2 = 8760 X 26 = 227,760AUTOMATICO

ANALIZADOR (SO2, CO, O3, NOX)

METEROLOGIA (DV, VV,TEMP,HR)

MUESTREADOR AUTOMATICO PSF

PST = 62 X 19 = 1178

PSF = 62 X 5 = 310

MANUAL

MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

CANTIDAD POSIBLE DE DATOS POR METODO (ANUAL)

SO2 RAC-3: 62 X 3 = 186

CO =

etc. RAC-5: 62 X 5 = 310

MUESTREADOR GASES

HR = 24 X 365 = 8760

TEMP. = 24 X 365 = 8760

VU = 24 X 365 = 8760

DV = 24 X 365 = 8760

HC = 24 X 365 = 8760

NOX = 24 X 365 X 9 = 26,280

O3 = 24 X 365 = 8760

CO = 24 X 365 = 8760

SO2 = 24 X 365 = 8760AUTOMATICO

ANALIZADOR (SO2, CO, O3, NOX)

METEROLOGIA (DV, VV,TEMP,HR)

MUESTREADOR AUTOMATICO PSF

PST

= 62 X ESTACION X PARAMETRO

PSF

MANUAL (1 MUESTREO CADA 6 DIAS)

MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

ACTIVIDAD MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10 MES 11 MES 12SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

NIVEL 1REVISIÓN X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

· FLUJOS

· LIMPIEZA

· FUNCIONES

NIVEL 2MANTENIMIENTO X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X XCAMBIO DE FILTROS

NIVEL 3MANTENIMIENTO X X X X

· LIMPIEZA GENERAL

· LUBRICACIÓN

· VERIFICACIÓN DE FUNCIONES Y VOLTAJES

NIVEL 4MANTENIMIENTO XANUALREVISIÓN Y/OCAMBIO DE:

· BOMBAS

· VÁLVULAS

ACTIVIDADES DE CONTROL DE LA CALIDAD

ACTIVIDADES DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD

ACTIVIDAD MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7 MES 8 MES 9 MES 10 MES 11 MES 12SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA SEMANA1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

CALIBRACIÓN

· LÍNEA BASE X X X X

· 90% LSR

· 4 PUNTOS MÁS

· AJUSTE

AUDITORÍAINTERNA

· LÍNEA BASE X X X X

· 90%LSR

· 4 PUNTOS MAS

AUDITORIAEXTERNA (INE)EVALUACIÓN Y X XREVISIÓN DE:

· DATOS

· BITÁCORA

· RESULTADOS

· AUDITORIA

· CALIBRACIÓN

· VERIFICACIÓN

VERIFICACIONES PRECISIÓN SPAN

< 15 m

0.80 - 1 m

Punto de Muestreo

Estación deMonitoreo

Punto de

muestreo

Vialidad

>2 mts.

Punto demuestreo d=hl * 2

Estación deMonitoreo

3.5 mts.

hl

ZONA “C” INACEPTABLE

ZONA “B” ACEPTABLE

Variable Independiente XValor controlado, en concentración (ppm)

Respuesta del Monitoren Volts o porcentaje

Variable Dependiente, Y

10 o 100 %

1000

200 300 400 500

2 / 20 %

4 / 40 %

6 / 60%

8 / 80 %

CALIBRACIONRelacionar y ajustar las respuestas de un Instrumento de Medición a la Entrada

de una Variable Controlada.

Variable Independiente XValor controlado, en concentración (ppm)

Respuesta del Monitoren Volts o porcentaje

Variable Dependiente, Y

10 o 100 %

1000

200 300 400 500

2 / 20 %

4 / 40 %

6 / 60%

8 / 80 %

AUDITORIAVerificar el Nivel de Desviación en las Respuestas de un Instrumento de Medición a la

Entrada de una Variable Controlada.

Área de Tolerancia

+/- 2 %

DATOS

M ANTENIM IENTOY

CALIBRACION

CONTROL

DATOS VALIDOS

AUDITORIA A PROCEDIM IENTOSDE

CALIBRACION

ASEGURAM IENTO

CALIDAD

SISTEM ADE

M ONITOREO ATM OSFERICO

Invalidar los datos y calibrar el analizador

Invalidar los datos y calibrar el analizador

Se recomienda calibrar el analizador

Se recomienda calibrarel analizador

El ajuste del analizadores opcional

El ajuste del analizadores opcional

No se requiereel ajuste

+ 10%

+ 5 %

3 σs3σ0

+ 25 ppb

0

 

0

 

- 25 ppb - 5 %

- 10%

Variación spanVariación cero

- 3 σ 0 - 3 σ s

3σs=1 desviación estándar-variación del span3σ0 =1 desviación estándar-variación del cero

  

VALORACIÓ DE DATOS

CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UNA ESTACIÓN AUTOMÁTICA DE MONITOREO