JOSE ZARAGOZA AVILA. PROMEDIO SUGERIDO DE ESTACIONES PARA VIGILANCIA DE TENDENCIAS DE CONTAMINANTES DEL AIRE EN ZONAS URBANAS CON POBLACIONES DETERMINADAS.

Presentación del tema: "JOSE ZARAGOZA AVILA. PROMEDIO SUGERIDO DE ESTACIONES PARA VIGILANCIA DE TENDENCIAS DE CONTAMINANTES DEL AIRE EN ZONAS URBANAS CON POBLACIONES DETERMINADAS."— Transcripción de la presentación:

1 JOSE ZARAGOZA AVILA

2 PROMEDIO SUGERIDO DE ESTACIONES PARA VIGILANCIA DE TENDENCIAS DE CONTAMINANTES DEL AIRE EN ZONAS URBANAS CON POBLACIONES DETERMINADAS 354510 8.0 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.

3

4 400 0 8001200 km MONITOREO ATMOSFERICO FACTORES CLIMATICOS PARA LA REPUBLICA MEXICANA. N I III ZONAFACTOR I1.6 II1.1 III1.0 II

5 D:F. Mexicali La Paz ChihuahuaHermosillo Saltillo Mérida Monterrey Cd. Victoria Villahermosa Campeche Oaxaca Jalapa Tuxtla Gutiérrez Chetumal Chilpancingo Tepic Guadalajara Colima Durango Culiacán San Luis Potosí Pachuca Morelia Zacatecas Golfo de México Océano Pacífico SIMBOLOGIA CAPITAL DEL ESTADO EQUIPO INSTALADO Y EN OPERACION EQUIPO ASIGNADO, SIN INSTALAR EQUIPO INSTALADO SIN OPERAR EQUIPAMIENTO PARA MONITOREO ATMOSFERICO EN EL PAIS CONDICION OPERATIVA 400 0 8001200 km Puebla Cuernavaca Tlaxcala Toluca Guanajuato Querétaro Aguascalientes

6 SISTEMA PARA MONITOREO ATMOSFERICO ZONA METROPOLITANA DE LA CIUDAD DE MEXICO

7 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 (SO 2, NO 2, 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 SO 2, NO 2, Oxidantes. 1974-82: Red Automática para Monitoreo Atmosférico (SSA). > Monitores de Operación Contínua y Automática para SO 2, NO x, O 3, 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 SO 2, NO x, O 3, 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

8 DETERMINACIÓN DE POLVO SEDIMENTABLE E INDICE DE SULFATACIÓN Métodos Pasivos para Monitoreo Atmosférico Colector para Partículas Sedimentables Bujía de Peróxido De Plomo Poste Alumbrado Público

9

10 ESTACION MULTICOMPONENTE Punto de MuestreoTorre Meteorológica (10 a 12 metros) Sensores de Temperatura y 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

11 ESCALA DE REPRESENTATIVIDAD

12 >220 nm ( ) Excitación a (S0) Estado natural (S1) Estado de excitación Fluorescencia a 340 nm ( ) NIVEL DE ENERGÍA DEL SO2

13 MONITOREO ATMOSFERICO FLUORESCENCIA PULSANTE PARA LA DETERMINACION DE SO 2 Sección Electrónica Tubo Fotomultiplicador Fuente Pulsante de Luz Ultravioleta Lente Concentrador Filtro Óptico Salida de la muestra Cámara de Fluorescencia Entrada de la muestra Filtro Óptico

14 MONITOREO ATMOSFERICO ESPECTROFOTOMETRIA UV PARA DETERMINACION DE OZONO CICLO DE REFERENCIA, AIRE SIN OZONO Detector de Referencia Detector de Medición Fuente de Luz UV Detector de Medición Detector de Referencia CICLO DE MEDICION, MUESTRA CON OZONO Electrónicos Espejos Celda de Absorción Entrada Muestra de Aire

15 I0I0 I MONITOREO ATMOSFERICO FOTOMETRIA ULTRAVIOLETA MEDICION DEL OZONO Plano “A”

16 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 ATMOSFERICAS METODO: 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/m3 RESOLUCION CONC:100 µg/m3 RANGO OPERACIÓN:0.2- 10 km RESOLUCION RANGO:50-200 m LONGITUD DE ONDA:355 nm

17 AIRE CERO CONTROL DE FLUJO MEDIDOR DE FLUJO CONTROL DE FLUJO MEDIDOR DE FLUJO CAMARA DE MEZCLADO GAS ESTANDAR FOFO FTFT MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN CO / SO 2 F CO MULTIPLE DE SALIDA VENTEO SALIDA DE CONCENTRACIÓN DE PRUEBA AL ANALIZADOR CO SO 2 F CO

18 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 GAS ESTANDAR NO MULTIPLE DE SALIDA FOFO FOFO FOFO F NO FTFT MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN POR TITULACION EN FASE GASEOSA (NO 2 / O 3 ) F NO VALVULAVENTEO SALIDA DE CONCENTRACIÓN DE PRUEBA AL ANALIZADOR

19 MONITOREO ATMOSFERICO SISTEMA PARA CALIBRACIÓN CO / SO 2 CILINDROS MULTIPLES CONTROL DE FLUJO MEDIDOR DE FLUJO MULTIPLE DE SALIDA VENTEO SALIDA DE CONCENTRACIÓN DE PRUEBA AL ANALIZADOR GASES ESTANDAR DIFERENTES CONCENTRACIONES CO SO 2 CO SO 2 CO SO 2 CO SO 2 AIRE CERO

20 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 M RESOLUCION VERTICAL: 10 M em / tem / rac / t

21 SODAR (SOUND DETECTION AND RANGING) OBJETIVO: ELABORAR PERFILES TROPOSFERICOS DE DIRECCION Y VELOCIDAD DEL VIENTO. PRINCIPIO: RECUPERACION DE PULSOS ACUSTICOS MODULADOS POR VARIACIONES EN EL NIVEL DE REFRACCION DEL AIRE. METODO REMOTO DE DETECCION: ANALISIS ESPECTRAL DE LA ENERGIA RECUPERADA (EFECTO DOPPLER).

22 MONITOREO ATMOSFERICO DETERMINACION DE OZONO POR QUEMILUMINISCENCIA

23 5490 mts 2240 mts 580 mm/Hg 0 mts (nivel del mar) 760 mm/Hg Volcán Popocatépetl Ciudad de México Altura Capa de Mezclado Inversión Térmica Brisa Marina Aire Fresco de las Montañas Presión Atmosférica (Peso del Aire) 1 Kg/cm 2

24 MEXICO D.F. MORELOS

25 360° 90° 180° 270° 0° MEXICO D.F. MORELOS

26 REQUISITOS DE INFORMACION DE ACUERDO A LOS OBJETIVOS CARACTERISTICAS 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 ALTA ESTUDIAR 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 COBERTURAFRECUENCIAESTACIONESCANTIDA D 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.

27 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 NO X - NO= NO 2. VALORES ANORMALMENTE BAJOS (MENORES A LOS MINIMOS TIPICOS) OXIDOS DE NITROGENO (NO, NO X, NO 2 ) 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 (SO 2 ) OZONO (O 3 ) MONOXIDO DE CARBONO (CO) PARTICULAS SUSPENDIDAS FINAS (AUTOMATICO) REVISAR LOS DATOS EN CASO DE:PARAMETRO

28 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 NO X =8760 X 3 X 19 = 449,320 O 3 =8760 X 19= 166,440 CO=8760 X 26=227,760 SO 2 =8760 X 26= 227,760AUTOMATICO ANALIZADOR (SO 2, CO, O 3, NO X ) METEROLOGIA (DV, VV,TEMP,HR) MUESTREADOR AUTOMATICO PSF PST= 62 X 19= 1178 PSF= 62 X 5= 310 MANUAL MUESTREADOR DE ALTO VOLUMEN

29 CANTIDAD POSIBLE DE DATOS POR METODO (ANUAL) SO 2 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 NO X =24 X 365 X 9 = 26,280 O 3 =24 X 365= 8760 CO=24 X 365=8760 SO 2 =24 X 365= 8760AUTOMATICO ANALIZADOR (SO 2, CO, O 3, NO X ) 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

30 ACTIVIDADES DE CONTROL DE LA CALIDAD

31 ACTIVIDADES DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD

32 < 15 m 0.80 - 1 m Punto de Muestreo

33 Estación de Monitoreo Punto de muestreo Vialidad >2 mts. Punto de muestreo d=hl * 2 Estación de Monitoreo 3.5 mts. hl 

34 ZONA “C” INACEPTABLE ZONA “B” ACEPTABLE

35 Variable Independiente X Valor controlado, en concentración (ppm) Respuesta del Monitor en Volts o porcentaje Variable Dependiente, Y 10 o 100 % 100 0 200300400500 2 / 20 % 4 / 40 % 6 / 60% 8 / 80 % CALIBRACION Relacionar y ajustar las respuestas de un Instrumento de Medición a la Entrada de una Variable Controlada.

36 Variable Independiente X Valor controlado, en concentración (ppm) Respuesta del Monitor en Volts o porcentaje Variable Dependiente, Y 10 o 100 % 100 0 200300400500 2 / 20 % 4 / 40 % 6 / 60% 8 / 80 % AUDITORIA Verificar el Nivel de Desviación en las Respuestas de un Instrumento de Medición a la Entrada de una Variable Controlada. Área de Tolerancia +/- 2 %

37

38 Invalidar los datos y calibrar el analizador Invalidar los datos y calibrar el analizador Se recomienda calibrar el analizador Se recomienda calibrar el analizador El ajuste del analizador es opcional El ajuste del analizador es opcional No se requiere el ajuste + 10% + 5 % 3 σ s 3σ 0 + 25 ppb 0 0 - 25 ppb - 5 % - 10% Variación span Variación cero - 3 σ 0 - 3 σ s 3σ s =1 desviación estándar-variación del span 3σ 0 =1 desviación estándar-variación del cero VALORACIÓ DE DATOS

39 CONFIGURACIÓN TÍPICA DE UNA ESTACIÓN AUTOMÁTICA DE MONITOREO