Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) CAPITULO 5 LINEAMIENTOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROGRAMA DE QA/QC (CONTROL Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD) El presente capitulo presenta los lineamientos a seguir para implementar un programa de control y aseguramiento de la calidad (QA/QC) en la operación de la RMCAB. 5.1 PROGRAMAS QA/QC Un programa QA/QC está compuesto de 2 actividades principales: control de la calidad y evaluación de la calidad. El control de la calidad es el conjunto de actividades internas (implementación de procedimientos, políticas, especificaciones, estándares y medidas correctivas) realizadas para proveer mediciones precisas y exactas de calidad del aire. Estas actividades incluyen calibraciones periódicas y verificaciones mensuales de mantenimiento. La evaluación de la calidad es el conjunto de actividades externas realizadas para proveer certeza que el sistema de control de calidad es satisfactorio. Estas tareas se realizan aparte de las actividades rutinarias. Incluyen auditorias independientes de desempeño, comparación de resultados entre laboratorios y evaluaciones periódicas de control de la calidad de los datos. Mediante la implementación de un programa QA/QC se busca: Asegurar que la información proveniente de la RMCAB satisfaga los criterios mínimos de oportunidad, cantidad, confiabilidad, representatividad, comparación y consistencia establecidos para RMCA´s por entidades como EUROAIRNET y EPA. La Tabla 5.1 muestra los requerimientos de calidad que deben cumplir las RMCA´s en función del objetivo de monitoreo establecido para la RMCA. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-1 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) Minimizar la perdida de datos de monitoreo de calidad del aire debido a problemas de funcionamiento de la RMCAB Evaluar la calidad de los datos de monitoreo de calidad del aire para proveer datos representativos y comparables de precisión y exactitud conocidos Tabla 5.1. Requerimientos de calidad en RMCA´s. Tipo Nacionales Internacionalmente Verificar el cumplimiento de las normas de calidad del aire Reunir información de la calidad incluyendo áreas poco contaminadas. Destino información Autoridades locales: IDEAM, DAMA, MMA, etc. Agencia Europea del Medio Ambiente (EEA), EPA, OMS. Tipo de medidas Estaciones Estaciones + modelos Modelos Contaminantes que tienen límites legislados (SO2, NO2, PM10, PST, Pb, O3, del aire Utilizar estaciones de medida, puede ser necesario usar modelos Prioridad Contaminantes a medir Características Objetivos Evaluación Evaluación de de la la exposición exposición de de materiales la población SO2, NO2 y 1ª NOx, O3, CO, Benceno, HC, Cd, As, Ni, PM10, PM2,5 Hg) CO, PST, 2ª SO2, NO2, O3, mm H2O. Benceno HNO3, Cl-, HAP, Cd, As, SO4-2 Evaluación de la exposición de ecosistemas SO2, NO2 y NOx, O3, SO4-2. COVs, NOx Ni, Hg Principales requerimientos de calidad Métodos de medida Exactitud de las medidas Métodos de referencia o métodos alternativos (equivalente con el método de referencia). Solo el PM10 tiene sistema oficial de equivalencia Medidas fijas Métodos continuos: 15% Métodos discontinuos: 25% Medidas indicativas: Se permite una exactitud superior Representativid Objetivos ad espacial Captura mínima de datos Mínimo los objetivos de exactitud de la redes reguladoras, y: Exactitud: 10% Precisión < 2ppb Tipo de estación (urbana, industrial o rural) 90% anual (para las medidas fijas). No se incluyen las perdidas de datos debidas al calibrado periódico o al mantenimiento normal de los equipos. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-2 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) No es necesario disponer de una Plan de QA/QC. Cumpliendo los requisitos de Plan de QA/QC calidad para el tipo de red, se requiere la redacción de procedimientos de trabajo normalizados. Es necesario disponer de un Plan de QA/QC Permite la posibilidad de efectuar dos tipos distintos de planes QA/QC, con requerimientos de calidad distintos: Plan de QA/QC mínimo Plan de QA/QC completo Fuente: Elaborado a partir del análisis de los planes QA/QC de la EPA y la Euroairnet. 5.2 PROGRAMA QA/QC PARA LA OPERACIÓN DE LA RMCAB Entidades como la EPA y la EUROAIRNET han establecido programas QA/QC para RMCA´s. Por ejemplo, en el año 2000 la EPA publicó el documento Quality assurance program, el cual está constituido por los siguientes 6 volúmenes: Plan de aseguramiento de calidad Procedimientos de operación estándar para monitoreos de calidad del aire Métodos de laboratorio y operaciones Procesamiento de datos de calidad del aire Manual de procedimientos de auditoria Procedimientos estándar de operación para monitoreo y pruebas de fuentes fijas de emisión Este documento sirve como guía para implementar y en mantener un programa efectivo de aseguramiento de la calidad. Considerando la gran experiencia de esta entidad en operación de RMCA´s, que el DAMA tradicionalmente ha venido adoptando las recomendaciones de esta entidad y las limitaciones en cuanto recursos disponibles, se recomienda adoptar dicho documento como el programa QA/QC para la operación de la RMCAB. A continuación se describen las recomendaciones para su implementación. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-3 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) 5.3 LINEAMIENTOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROGRAMA QA/QC DE LA RMCAB Se recomienda implementar el programa QA/QC de la RMCAB en 3 fases: Elaboración de un manual de calidad, implementación del programa y auditorias externas. 5.3.1 Elaboración del manual de calidad El funcionamiento de la RMCAB debe estar documentado en un Manual o Plan de Calidad, cuyo objetivo fundamental es la presentación de la visión global de la metodología empleada para la evaluación y gestión de la calidad del aire. Los aspectos a documentar en el manual o plan de calidad de la RMCAB son los siguientes: Definición de objetivos. Descripción de las instalaciones. Organización y responsabilidades. Procedimientos de muestreo, análisis, operación, mantenimiento y calibración. Gestión de la información. Planificación de actividades y seguimiento de su cumplimiento. Cada uno de estos aspectos se detalla a continuación: 5.3.1.1 Definición de objetivos Dependiendo del tipo de RMCA que se dispongas, los objetivos de esta pueden ser uno o mas de los siguientes: Análisis de la evolución de la contaminación y sus tendencias temporales. Control del cumplimiento de la legislación. Alerta de episodios de contaminación atmosférica que pueden aparecer en condiciones meteorológicas específicas. Establecimiento de programas de control suplementario de la contaminación atmosférica. Estudios de relación causa-efecto. Validación de modelos de dispersión atmosférica. Estudio de los procesos de transformación de los contaminantes atmosféricos. Investigación de reclamaciones específicas. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-4 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) Establecimiento de una base de datos muy útil para diversas actividades como la evaluación de riesgos en la salud humana, planificación de los usos del suelo, determinación del impacto relativo de las fuentes naturales y antropogénicas, entre otros. Como se mencionó en el capitulo 2 el objetivo actual de la RMCAB es monitoreo de tendencias. Sin embargo la RMCAB posee la infraestructura para funcionar en tiempo real y por tanto monitorear episodios de contaminación. Cual fuere la decisión sobre el objetivo de la RMCAB, este debe estar claramente formalizado y documentado. 5.3.1.2 Descripción de las instalaciones Entre los aspectos a documentar para describir las instalaciones, de forma genérica, se encuentran los siguientes: Ubicación de las estaciones y dotación de equipos existentes en cada una de ellas. Tomas de muestra: Configuración general, altura sobre el suelo, distancia máxima a obstáculos, tiempos de residencia, entre otros. Acondicionamiento interno: disposición de equipos, alimentación eléctrica, aire acondicionado, condiciones ambientales admisibles, etc. Sistemas de adquisición, transmisión y gestión de la información. Instalaciones y equipos adicionales: Centros de Control, Laboratorios, Equipos de verificación y calibración. Como el objetivo del manual o plan de calidad es efectuar una descripción general, en algunos casos es conveniente referenciar otros documentos que proporcionen información en detalle sobre las instalaciones. 5.3.1.3 Organización y responsabilidades En relación con la organización del proceso de monitoreo de la calidad del aire es necesario precisar: El gestor de la red o máximo responsable de la misma y sus responsabilidades. La organización disponible y las responsabilidades generales de personal implicado en la gestión de la red. Las actividades contratadas y sus responsabilidades. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-5 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) Además de las responsabilidades generales definidas en el Manual o Plan de Calidad, es necesario especificar responsabilidades concretas para todo el personal involucrado en los procedimientos normalizados de trabajo o en las instrucciones técnicas correspondientes. 5.3.1.4 Actividades de muestreo, análisis, operación, mantenimiento y calibración Se debe documentar los procedimientos normalizados de trabajo (PNT) y/o instrucciones técnicas (IT). Dentro del manual El manual deberá incluir: Listado de procedimientos de operación y mantenimiento de equipos en las estaciones, rutinarios y no rutinarios. Listado de procedimientos para equipos de apoyo y soporte, rutinarios y no rutinarios. Listado de procedimientos de mantenimiento general de las estaciones. Listado de procedimientos para calibración de analizadores. Para cada PNT´s o IT´s se debe indicar su objetivo, fundamento, la periodicidad de ejecución y responsables. 5.3.1.5 Gestión de la información Al igual que en el apartado anterior es conveniente disponer de un resumen de las actividades de gestión de la información que podría incluir: Bases de datos disponibles. Métodos de cálculo utilizados. Procedimientos para validación de la información. Procedimientos de generación de informes. 5.3.1.6 Planificación de las actividades Con fin de controlar y agilizar todas las actividades que implica la gestión de una RMCA se debe elaborar anualmente un documento resumen de planificación. Este documento debe incluir además de las actividades rutinarias todas las acciones de mejora previstas tales como: Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-6 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) Modificaciones en las instalaciones. Adquisición y puesta en marcha de nuevos equipos. Implantación de nuevos métodos de medida. Modificaciones en los sistemas de adquisición, transmisión y gestión de la información. Elaboración o modificación de documentación para la gestión de la Red. Estas acciones deberán planificarse incluyendo las siguientes fases: Actividad a realizar. Responsabilidades. Recursos. Plazos de ejecución. El seguimiento de la planificación anual de actividades permite detectar las desviaciones producidas, por lo tanto, definir e implantar oportunamente las acciones correctivas apropiadas. 5.3.2 Implementación del programa QA/QC Se estima que para implementar un programa QA/QC siguiendo los lineamientos aquí sugeridos se requiere de aproximadamente un año para su elaboración e implementación. Adicionalmente al grupo recomendado en el capitulo 2 para la operación de la RMAB se requiere contar con un ingeniero tiempo completo que lidere el proceso. Se requiere contar los equipos e infraestructura especificada en el capitulo 2 (laboratorio, equipos de computo, stock de repuestos, equipos de respaldo etc). Adicionalmente se requiere contar con los recursos económicos necesarios para realizar las auditorias internas y las especificadas en la siguiente sección. 5.3.3 Evaluaciones externas En esta fase la operación de la RMCAB se debe someter a evaluaciones externas. Se recomienda realizar ejercicios de ínter comparación y auditorias externas Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-7 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) Los ensayos de ínter comparación consisten en suministrar una muestra patrón a las diferentes estaciones para su análisis y observar la homogeneidad de los resultados. Este ejercicio asegura la calidad de los datos que da el analizador. En los métodos continuos de análisis este método no es suficiente para asegura el normal funcionamiento del analizador. En este caso se procede a verificar el proceso de toma de muestra mediante medidas en paralelo entre el analizador a estudiar y un analizador de referencia. Por otro lado las auditorias externas consisten en someterse a la evaluación de terceros independientes. Su objetivo es verificar que los procedimientos seguidos en el programa de QA/QC sean los adecuados y se realicen de conformidad con lo recomendado. Se evalúan tanto los aspectos operativos como los administrativos. Por razones de costo y efectividad se recomienda realizar varias auditorias internas antes de realizar una auditoria externa. 5.4 RECOMENDACIONES GENERALES Experiencias anteriores implementado programas de calidad muestran que el éxito en la implementación del programa QA/QC depende directamente de la iniciativa, esfuerzo y compromiso de la dirección del DAMA en este proyecto. En la medida que esto sea cierto se dispondrán de los recursos necesarios, las diferentes dependencias estarán comprometidas y colaboraran con el proceso. Una vez se haya finalizado el manual de calidad y antes de la fase de implementación del programa se debe realizar un programa de capacitación a todo el personal involucrado en la operación de la RMCAB sobre los procedimientos técnicos y administrativos de la operación de la RMCAB. REFERENCIAS 1 Aalst, R. van, Edwards, L., Pulles, T., Saeger, E. de, Tombrou, M. and Tonnesen, D. (1998) Guidance report on preliminary assessment under EC Air Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-8 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Quality Directives. To bepublished by DGXI. Also available from EEA on Internet http://www.eea.eu.int Guía para la expresión de la incertidumbre de medida CEM 1ª Ed. Junio 1998. EN 12341: 1998. Calidad del aire. Determinación de la fracción PM10 de la materia particulada en suspensión. Método de referencia y procedimiento de ensayo de campo para demostrar la equivalencia de los métodos de medida al de referencia. EN 13211: 2001 Calidad del aire. Emisiones de fuentes estacionarias. Método manual de determinación de la concentración de mercurio total. ISO 4219: 1979 Calidad del aire. Determinación de compuestos de azufre en la atmósfera. Equipo de toma de muestras. ISO 4221: 1980. Calidad del aire. Determinación de la concentración de dióxido de azufre en el aire. Método espectrofotométrico de la torina. ISO 4225: 1994. Calidad del aire. Aspectos Generales. Vocabulario ISO-4226: 1993. Calidad del aire. Aspectos generales. Unidades de medida. ISO 4220: 1983. Calidad del aire. Determinación del índice de contaminación gaseosa ácida. Método volumétrico con indicador o potenciométrico con punto final de detección. ISO 6879: 1995. Calidad del aire. Características de funcionamiento y conceptos relacionados para los métodos de medida de la calidad del aire. ISO 7996: 1985. Calidad del aire. Determinación de la concentración másica de los óxidos de nitrógeno. Método de quimioluminiscencia ISO-7708: 1995. Calidad del aire. Definiciones de las fracciones de los tamaños de partículas para el muestreo asociado a problemas de salud. ISO 7168: 1985. Calidad del aire. Presentación en forma alfanumérica de los datos relativos a la calidad del aire. ISO/TR-4227: 1989.Calidad del aire. Planificación de su control. ISO 9359: 1989. Calidad del aire. Muestreo estratificado para el estudio de la calidad del aire. ISO 13964: 1998. Calidad del aire. Determinación de ozono en aire ambiente. Método por fotometría ultravioleta. ISO 9835: 1993. Calidad del aire. Determinación de un índice de humo negro. ISO 8756: 1994. Calidad del aire. Tratamiento de datos de temperatura, presión y humedad. ISO 6767: 1990. Calidad del Aire. Determinación de la concentración másica de dióxido de azufre. Método del tetracloromercuriato (TCM)/pararosoanilina. ISO 8672: 1993. Calidad del Aire. Determinación de la concentración numérica de fibras inorgánicas en suspensión en el aire por microscopía óptica de contraste de fase. Método del filtro de membrana. ISO 9169: 1994.Calidad del aire. Determinación de las características de funcionamiento de los métodos de medida. Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-9 Capítulo 5. Lineamientos para la implantación del programa QA/QC (Control y aseguramiento de la calidad) 22 ISO 13752: 1998.Calidad del aire. Cálculo de la incertidumbre de un método de medida bajo condiciones de campo, usando un segundo método como referencia. 23 ISO 8158: 1985. Calidad del aire. Evaluación de las características de funcionamiento de los analizadores de gas. 24 ISO 12884:2000 Calidad del aire. Determinación de hidrocarburos policíclicos totales. (fase gaseosa y partículas). Captación en filtros de adsorción y análisis por cromatografía de gases / espectrometría de masas. 25 ISO 13964:1998. Calidad del aire. Determinación de ozono en aire ambiente. Método por fotometría ultravioleta 26 Lahman, E. 1992 Determination and Evaluation of Ambient Air Quality - Manual of Ambient Air Quality Control in Germany, The Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety. 27 Lalas, D.P. and Saeger, E. de 1996 A common minimum quality assurance program. Finaldraft. EEA Technical Report. 28 Larssen, S. 1996 European air quality monitoring and information network. Position paper for the European workshop on Air Quality Monitoring and Assessment, Copenhagen 23-25 April 1996. Kjeller (NILU F12/96). 29 Larssen, S. and Hagen, L.O. 1996 Air pollution monitoring in Europe - Problems and trends. EEA Topic Report 26/1996. Copenhagen. 30 Larssen, S. and Hagen, L.O. (1996b) Air pollution in Europe 1993 - A pilot report. EEA Topic Report 25/1996. Copenhagen. 31 National air pollution surveillance network. Quality assurance and quality control guidelines. Environment Canada. 1995 32 Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems Volume II: Part 1 EPA-454/R-98- August 1998 33 Schaug, J. and Uhse, K. 1997 EMEP-WMO Workshop on Strategies for Monitoring of Regional Air Pollution in relation to the need within EMEP, GAW and other international bodies. Kjeller (EMEP/CCC-report 10/97). 34 Schaug, J. 1998 The status of quality assurance within EMEP; recommendations for further action. Chemistry Forum ’98, Warsaw University of Technology, Warsaw, April 1998 (NILU F 5/98). 35 Sluyter, R., Potma, C., Krognes, T., Petrakis, M. and Hooydonk, P. v 1997 AIRBASE: 1997 Development Status and extensions foreseen. in Proceedings from the Second EIONET Workshop on Air Quality Monitoring and Assessment. EEA Technical Report. 36 Technical Report No. 12 Criteria for EUROAIRNET The EEA Air Quality Monitoring and Information Network. February 1999 37 World Health Organization 1987 Air Quality Guidelines for Europe. Copenhagen, WHO (WHO Regional Publications, European Series No. 23). Auditoría a la red de monitoreo de calidad del aire de Bogotá 5-10