Anteproyecto de norma oficial mexicana Proy-nom-000

INE / ADA - 008 - 2008
CONTENIDO
•
RESUMEN EJECUTIVO
•
PROYECTO DE NORMA
•
PROPUESTA
PRELIMINAR
DE
LA
MANIFESTACION
DEL
IMPACTO
REGULATORIO
•
PROPUESTA DE UN BORRADOR DE PROCEDIMIENTO DE EVALUACION DE
LA CONFORMIDAD
•
INVESTIGACION BIBIOGRAFICA
•
ANEXO DE LA CONSULTA
•
BIBLIOGRAFIA
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
RESUMEN
EJECUTIVO
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA
PROY-NOM-000-SEMARNAT-2008
PARA LA DETERMINACION DE LA CONCENTRACION
DE PARTICULAS FINAS CON DIAMETRO NOMINAL IGUAL
O INFERIOR A PM10 y PM 2.5
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Resumen Ejecutivo
El anteproyecto de Norma Oficial Mexicana para partículas finas, PM10 y PM2.5,
surge como una preocupación de las autoridades ambientales de nuestro país, por
establecer estándares para el muestreo y medición de materiales emitidos al ambiente
como consecuencia del desarrollo de las diversas actividades económicas de la
sociedad y cuyos impactos sobre la salud se encuentran ampliamente documentados.
El anteproyecto en cuestión incorpora los puntos de vista de la comunidad
internacional que fue consultada en la literatura disponible en la materia,
particularmente los de la Comunidad Económica Europea, Países Asiáticos, Canadá,
los Estados Unidos de América y los propios del país.
Incorpora asimismo, los resultados de las consultas realizadas con Especialistas
Nacionales de Instituciones de Educación Superior (Universidad Nacional Autónoma de
México, Instituto Politécnico Nacional), consultores ambientales de reconocido prestigio,
Laboratorios de prueba y Unidades de Verificación en materia ambiental.
Conforme a tales puntos de vista, se reconoce que aunque en nuestro país la
práctica ha promovido el empleo de métodos automáticos para la medición de
partículas finas, tales prácticas no cuentan con un estándar que permita conocer la
confiabilidad de las mediciones.
Los principios de medición en el contexto internacional reconocen la dificultad
para la parametrización de métodos automáticos alternos respecto de estándares
patrón desarrollados sobre principios de medición manuales, cuya confiabilidad ha sido
probada.
Ello hace necesario que en nuestro país se establezcan los métodos, principios y
procedimientos que den coherencia a una práctica de muestreo y medición actualmente
en uso, pero que al mismo tiempo que incorpore los últimos avances tecnológicos en
materia de muestreo y medición, de consistencia y confiabilidad a tal proceso de
actualización tecnológica.
En este contexto, el anteproyecto de NOM, incluye un análisis de los métodos
empleados a nivel internacional, sus referentes a los estándares vigentes en materia de
calidad del aire y niveles de protección a la salud, rangos de confianza asociados a las
interferencias inherentes a cada método y aquellos que por su consistencia, pueden
resultar ser más confiables.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Antecedentes y Fundamentos de la Propuesta de Anteproyecto de NOM
“Proyecto-NOM-000-SEMARNAT-2008”, para determinación de la concentración
de partículas finas con diámetro nominal PM10 y PM 2.5
A partir del año de 1997, la agencia de protección ambiental de los estados
unidos de América (USEPA), promulgo el estándar nacional de calidad del aire para
material particulado en la fracción respirable con diámetro de 2.5 micrómetros.
En México el 26 de septiembre de 2005 se publico la modificación a la Norma
Oficial Mexicana (NOM-025-SSA-1993 en la que se establecen los criterios para
proteger la salud de la población por exposición a las partículas PM2.5.
Por su parte la unión europea estableció en 1996 la directiva 96 / 62 EC sobre
evaluación y manejo de la calidad del aire que debe ser observada por todos lo
miembros de la comunidad y la directiva 1999 / 30 EC (1 EC AIR QUALITY DAUGHTER
DIRECTIVE) la cual establece los parámetros específicos para la evaluación de
material particulado, como consecuencia de este mandato se hizo necesario integrar un
grupo de trabajo bajo el acuerdo CEN / TC 264 AIR QUALITY, CEN / TC 264 / WG 15
cuyo compromiso fue el proponer el método de referencia para la medición de PM10 y
PM 2.5 para el efecto se propuso y desarrollo un estudio piloto en varias localidades a
lo largo del continente europeo.
Las pruebas de campo se enfocaron principalmente en los siguientes aspectos:
1. Seleccionar, validar y evaluar la representatividad de un método
gravimétrico para la medición de PM2.5.
2. Determinar el desempeño de los instrumentos y la determinación de los
parámetros críticos en todo el procedimiento desde la preparación del
medio filtrante, hasta la lectura de resultados.
3. Desarrollar el procedimiento para determinar la equivalencia de otros
métodos de medición con el estándar de referencia.
4. Determinar y comparar la incertidumbre de las mediciones entres si, de
acuerdo con la condición de incertidumbre que plantea la directiva
1999/30 / EC de objetivos de calidad de datos.
Como resultado de ese esfuerzo el grupo de trabajo propuso dos métodos en el
documento PREN-14907 para el propósito siendo estos:
Un método de bajo volumen y un método de alto volumen similar a lo aplicado
para las PM10.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
En la comparación realizada encontraron una muy buena repetibilidad una baja
incertidumbre; en la comparación el método de alto volumen mostró lecturas mas bajas
que el de bajo volumen por un facto r de 0.93. (1) La discrepancia no ha sido resuelta y
con el propósito de favorecer la intercomparabilidad internacional, el método de Alto
Volumen se ha mantenido como estándar de referencia, como se hace en los Estados
Unidos de América y en México; que a pesar de que todavía no cuenta con un método
estándar de referencia; en la practica es común emplear el método de alto volumen.
Para determinar la equivalencia con otros principios y métodos de medición se
integro un grupo separado de trabajo para definir alternativas de medición que puedan
aplicarse en las redes de monitoreo de vigilancia y para propósitos de cumplimiento
regulatorio.
Para la evaluación de la incertidumbre debido a la falta de comparatividad entre
métodos, se asumió que la relación entre los valores proporcionados por el método
estándar y cualquier otro equivalente puede describirse por una relación lineal que se
establece a partir de una regresión ortogonal y subsecuentemente la incertidumbre del
método no estándar puede inferirse.
Bajo este criterio los métodos que se aplican en instrumentos automáticos,
presentan para sitios específicos una muy buena correlación con el estándar con
valores de r de 0.94 o mayores, este hallazgo permite considerar que con la aplicación
de algoritmos consistentes se puede obtener una buena equivalencia entre varios
equipos automáticos bajo diferentes métodos y principios con el estándar para un sitio
dado. Esto nos indica a su ves que el acuerdo entre instrumentos automáticos y el
método estándar varia de sitio a sitio y de condición a condición de monitoreo. Muy en
particular por la presencia de especies volátiles y semi-volátiles.
(1) A Van Der Meulen (National Institute for Public Health and the Environment
Rivm Bilthoven the Netherlands )
Problemas asociados a la operación de los métodos de alto volumen con
equipos no automáticos
Los equipos no automáticos que emplean el método de alto volumen requieren
del desarrollo de actividades previas y posteriores al propio muestreo, el equipo debe
ser calibrado acuciosamente al inicio de la operación y verificado en cada ejercicio
subsiguiente, la fuente de energía que alimenta al equipo debe ser verificada también
y garantizar su estabilidad para evitar que las variaciones de corriente afecten la
operación del equipo, el filtro debe ser acondicionado antes del muestreo por humedad
y temperatura para permitir la comparación gravimétrica y luego dejarse expuesto por el
periodo que indique el protocolo de muestreo de la prueba en desarrollo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Al termino de este se debe retirar sin afectar su composición evitando la perdida
del material capturado, se debe guardar en un sobre para proteger su integridad, se
debe verificar el flujo del equipo y la presión de operación sobre todo la operabilidad del
cortador o separador de las partículas por su diámetro, luego se transporta la muestra
obtenida al mismo sitio, en donde se pre-acondiciono el filtro para re-acondicionarlo a
las condiciones iniciales y proceder a la comparación gravimétrica para determinar la
masa presente.
A lo largo del proceso, el factor humano es de alta significancia en la calidad de
los resultados y por otro lado el valor obtenido se acepta como promedio de todo el
periodo de muestreo sin que se pueda identificar el momento en que se puede
presentar un evento extraordinario.
Lo anterior introduce así mismo un factor de costo ya que todas las actividades
vinculadas con el muestreo implican un costo. El costo del monitoreo obliga a que en la
mayoría de las redes de vigilancia de la calidad del aire que cuentan con equipo no
automático operen de manera discontinua, esto es una muestra por cada tercer día o en
muchos casos una muestra por cada sexto día.
Los equipos automáticos presentan la ventaja de su operación continua y con un
mínimo factor humano, dando resultados directos casi en tiempo real; lo que facilita
tareas de vigilancia y seguimiento de fenómenos con influencia en la calidad de aire de
una zona especifica, pero su costo de adquisición es muy elevado en comparación con
lo no automáticos.
En una comparación de costos a precios actuales en el mercado de México un
muestreador de Alto Volumen para PM10 o PM2.5 tiene un costo de adquisición del
orden de 7000 USD.
Equipo de calibración de campo.
1000 USD
Consumibles y repuestos por un
año promedio.
800 USD
Un analizador continúo TEOM,
Operación y mantenimiento
3000 USD
1000 USD
Un analizador por atenuación de
Radiación beta
2000 USD
Operación y mantenimiento
1500 USD
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
En la mayoría de las redes de monitoreo sujetas a un estricto programa de
QA/QC se emplean los equipos continuos que han sido reconocidos como equivalentes
como son el TEOM (microbalanza electrónica) y el de Atenuación de la Radiación Beta
la red de la ciudad de México emplea el TEOM.
A partir de las experiencias narradas y ante la urgente necesidad de establecer
los métodos y procedimientos de referencia para la medición de partículas con diámetro
nominal igual o inferior a 10 y 2.5 micrómetros, el Instituto Nacional de Ecología INE de
la SEMARNAT, a través de la dirección general del Centro Nacional de Investigación y
Capacitación Ambiental CENICA, consideró conveniente la elaboración del
anteproyecto de la norma oficial mexicana NOM-XXX-SEMARNAT-2008, para la
medición de partículas con diámetro nominal igual o menor a 10 y 2.5 micrómetros, en
el marco del programa nacional de normalización 2008.
Como se menciona, es necesario establecer métodos y procedimientos de
medición de estos contaminantes para responder al criterio que estableció oficialmente
el sector salud en México el 26 de Septiembre de 2005. En esa fecha se publico la
modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SSA1-1993, en la que se
establecen los criterios para proteger la salud de la población por exposición a las
partículas PM2.5 se ratifican y ajustan los criterios para la medición de las partículas
PM10.
La medición de esas fracciones de partículas comúnmente clasificadas como la
fracción respirable gruesa y fina (PM10 y PM2.5 respectivamente), se viene realizando
en México desde hace varios años tanto de forma experimental como sistemática en la
mayoría de las redes de monitoreo de la calidad del aire.
En el caso de PM10 y en las redes metropolitanas de monitoreo de la calidad del
aire de las ciudades de México y Monterrey NL, así como en la mayoría de las redes
privadas, para la evaluación perimetral de emisiones; empleando para el efecto equipos
que obedecen a los estándares internacionales en cuanto a métodos y procedimientos
de medición.
Con base en lo anterior y del resultado de una consulta exhaustiva de la
información local e internacional disponible, se propuso la adopción de los métodos de
alto volumen y sus procedimientos correspondientes tanto para la fracción pm10 como
la de 2.5 micrómetros, con el propósito de mantener concordancia con los criterios
internacionales y favorecer la comparación de escenarios; como para aprovechar la
infraestructura y experiencia que se ha desarrollado en México y que ha sido sustento
para el de programas importantes de investigación del comportamiento de las partículas
como de sus efectos sobre la población potencialmente afectada, además de minimizar
el impacto regulatorio. Estos métodos guardan relación con los métodos básicos para
la medición de partículas suspendidas totales (PST).
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
En lo referente a la filosofía operativa de los programas y a la infraestructura
complementaria para el desarrollo de los programas de monitoreo, el método de
referencia de alto volumen es un método que se basa en la colección de una muestra
en un medio filtrante bajo condiciones controladas de flujo, para luego ser valoradas por
métodos gravimétrico en un laboratorio que permita condiciones de referencia
reproducibles en cuanto a la temperatura ambiente , presión y humedad, por métodos,
para finalmente calcular la concentración de las partículas presentes en la muestra,
mediante la relación masa/volumen .
La ecuación que aplica es la siguiente:
Para calcular la concentración de masa total de PM10 (ecuación 5) se requiere
calcular primero el volumen estándar total de aire muestreado (ecuación 4)
1. Calcule el volumen estándar total de aire muestreado
Va = ( Qa ) (t)
Donde:
(4)
Va = volumen total de aire muestreado en unidades de volumen, m3
3
Qa = flujo promedio muestreado, m /min
t=
Tiempo transcurrido total de muestreo, en minutos.
2. Calcule la concentración de masa total de PM10 en µg/m3 :
PM10 = (106 )(Wg - Wt)/Va
Donde:
PM10 =
106 =
Wg, Wt =
Va =
concentración de masa de PM10, µg/m3
factor de conversión, µg/g
peso total del filtro y peso del filtro pre-pesado (tara),
respectivamente, g
Volumen total de la muestra en unidades de volumen,
m3/min.
1. Para cada muestra obtenga la siguiente información:
•
•
•
(5)
Tiempo total de muestreo, min.
Flujo volumétrico real promedio, Qa , m3/min.
Peso total del filtro y peso del filtro pre-pesado, Wg, Wt, g
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Todas las redes de monitoreo integradas al CINAICA, deben contar con un
laboratorio gravimétrico, por lo que cuentan con la infraestructura analítica mínima
necesaria para la determinación de la concentración de las partículas.
Por otro lado la revisión efectuada a los reportes del CINAICA ponen de
manifiesto que en el caso de la fracción PM10, la mayoría de las redes oficiales cuenta
con analizadores automáticos continuos y semi-continuos, basados en los métodos
equivalentes internacionalmente aceptados, como son los que basan su medición en
principios de detección normalizados como son la atenuación de la Radiación Beta y la
Microbalanza Electrónica (TEOM).
En los métodos referidos la operación mas importante es el de la separación y
discriminación de las partículas con diámetro nominal diferente al de interés en cada
caso particular, mediante la aplicación de dispositivos de separación por métodos
físicos, conocidos coloquialmente como “cortadores y súper cortadores“, instalados en
el cabezal de toma de muestra.
El mantenimiento de un flujo constante o la evaluación de su variación es otro
parámetro fundamental para el control y aseguramiento de la calidad del monitoreo y
sus resultados, por lo que en este anteproyecto se propone así mismo un procedimiento
para evaluar la conformidad de esta norma sugiriendo los parámetros, procedimientos
de auditoria y dispositivos metrólogicos para llevar a cabo una auditoria integral a la
operación de los equipos de monitoreo de partículas.
Una breve consulta realizada para la elaboración de este anteproyecto con
especialistas en la materia de instituciones académicos, empresas de servicios,
instituciones gubernamentales, ponen de manifiesto la importancia de contar con un
método de referencia que permita la estandarización de las mediciones, mediante la
aplicación de patrones de referencia internacionalmente aceptados y que sean
reconocidos por la autoridad ambiental responsable de la evaluación de la conformidad
de esta norma
En el diagrama adjunto se muestra la operación básica de los sistemas de
muestreo y monitoreo de partículas PM 10 y 2.5, conforme al método de referencia que
se propone y a los procedimientos específicos para su desarrollo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
PROYECTO
DE
NORMA
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
SECRETARÍA DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
BORRADOR DEL ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA PROY-NOM-000SEMARNAT-2008 DE PARTICULAS FINAS PM10 y PM 2.5
SANDRA DENISSE HERRERA FLORES, Subsecretaria de Fomento y
Normatividad Ambiental de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales y
Presidenta del Comité Consultivo Nacional de Normalización del Medio Ambiente y
Recursos Naturales, con fundamento en lo dispuesto por los artículos 32 bis fracciones
IV y V de la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal; 5 fracciones I, V y XIX,
7 fracción XXI, 8 fracción XVI, 9, 36 fracciones I y II, 110, fracciones I y II, 111 fracción
VII, y 112 fracción VI de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al
Ambiente; 38 fracciones II, V y VI y 40 fracción X de la Ley Federal Sobre Metrología y
Normalización; 3 fracción I, 13, 25, 26, 41 fracción I, 42 y 43 del Reglamento de la Ley
General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente en Materia de Prevención y
Control de la Contaminación de la Atmósfera; 28 y 34 del Reglamento de la Ley Federal
sobre Metrología y Normalización, y 8 fracciones V y VIII del Reglamento Interior de la
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
CONSIDERACION
Considerando que la contaminación del aire es uno de los principales problemas,
tanto ambientales, como de salud pública en México (Bravo, 2004, Gold, 1999, BorjaAburto, 1997 y 1998, Loomis, 1996, Romieu, 1995 y 1996, Castillejos, 1992, Bauer and
Krupa. 1990), que es un fenómeno inherente al estado económico y tecnológico de
nuestro país que tiene sus expresiones más graves en las grandes ciudades y las
zonas fronterizas e industriales del territorio nacional. Y que a la vez, la contaminación
atmosférica es uno de los problemas más difíciles de comprender y controlar por la gran
cantidad y variedad de las fuentes emisoras, la transformación de los contaminantes en
la atmósfera y los efectos que éstos tienen sobre la salud y los ecosistemas.
Para evaluar el impacto de la contaminación del aire en la población y los
recursos naturales es indispensable contar con sistemas, redes y programas adecuados
de monitoreo atmosférico bajo esquemas uniformes de operación y aseguramiento de
calidad (Martínez, 2001).
El material particulado (PM) forma una mezcla compleja de materiales sólidos y
líquidos suspendidos en el aire, que pueden variar significativamente en tamaño, forma
y composición, dependiendo fundamentalmente de su origen. El tamaño del material
particulado varía desde 0.005 hasta 100 micras de diámetro aerodinámico; es decir,
desde unos cuantos átomos hasta el grosor de un cabello humano.
Las partículas se forman por procesos naturales como la polinización de las
plantas e incendios forestales y por fuentes antropogénicas que abarcan desde la
quema de combustibles hasta la fertilización de campos agrícolas.
Las partículas pueden ser directamente emitidas de la fuente como partículas
primarias y pueden formarse partículas secundarias cuando reaccionan algunos gases
en la atmósfera tales como: los óxidos de nitrógeno, los óxidos de azufre, el amoniaco y
los compuestos orgánicos, entre otros.
Hace quince años su estudio y regulación ambiental se centraba en las partículas
suspendidas totales (PST), partículas menores a 100 µm de diámetro aerodinámico.
Posteriormente, la atención se centró en las partículas menores de 10 µm y hace
apenas unos años en las partículas finas y ultra finas, es decir, las menores a 2.5 y 1
µm, respectivamente. Así, las llamadas PM 10 se pueden dividir; por su tamaño, en las
fracciones gruesa, fina y ultra fina, siendo la fracción gruesa la compuesta por partículas
cuyo diámetro aerodinámico se encuentra entre 2.5 y 10 µm (PM 2.5-10); la fracción
fina que incluye aquellas partículas con diámetro aerodinámico menor a 2.5 µm (PM
2.5) y finalmente, la fracción ultra fina que incluye a las partículas menores de 1µm.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Entre más pequeñas sean las partículas pueden penetrar directamente hasta el
interior de los pulmones con posibles efectos tóxicos debido a sus inherentes
características fisicoquímicas.
En varios estudios llevados a cabo en Estados Unidos y en Europa, se ha
encontrado que la exposición prolongada a partículas finas, provenientes de la
combustión, es un factor importante de riesgo ambiental en casos de mortalidad por
cáncer pulmonar y enfermedades cardio-pulmonares (Pope et al. 2002).
La normatividad mexicana, en relación a los métodos de medición, está a cargo
de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales y para el caso de Material
particulado, se tiene la NOM-035-SEMARNAT-1993, la cual se enfoca sólo en
Partículas Suspendidas Totales.
En el año de 2005 la Secretaría de Salud publico la modificación a la NOM-025SSA1-1993 vigente hasta el 26 de Septiembre de 2005, la cual establece límites más
estrictos para proteger la salud de la población susceptible ante posibles eventos de
contaminación aguda y exposición prolongada a PST, PM10 y PM2.5, límites que deben
ser evaluados mediante métodos y procedimientos consistentes y comparables con los
que aplican en otras localidades; para poder comparar las tendencias de estos
contaminantes y la respuesta a las políticas ambientales que se aplican para su control
y abatimiento, los que no se han establecido aún de manera oficial.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
JUSTIFICACIÓN
Toda Norma Oficial Mexicana tiene que ser revisada y actualizada cada cinco
años. La norma NOM-035-ECOL-1993, que establece los métodos de medición para
determinar la concentración de partículas suspendidas totales en el aire ambiente y el
procedimiento para la calibración de los equipos de medición, elaborada en 1993
requiere de su revisión y actualización.
Adicionalmente, los métodos de medición para determinar la concentración de
material particulado, están relacionados sólo a las partículas suspendidas totales.
Que la atención a la necesidad de los gobiernos locales y de la comunidad de
incrementar sus esfuerzos para obtener información confiable de la concentración de
contaminantes, sus fuentes y sus efectos en estos sitios, es imperativa y fundamental
para la toma de decisiones en materia de protección a la salud y ecosistemas.
Que es insuficiente, escasa o nula la información que se genera en algunos de
los sitios mencionados y que no es congruente con problemas de salud existentes en
los mismos.
Que es evidente el requerimiento de más información confiable y de calidad
respecto a los niveles de contaminación del aire. Esto significa, la apremiante
instrumentación y modernización de sistemas de monitoreo que incrementen la
representatividad, compatibilidad y validez de la información que se colecta.
Que el monitoreo de la calidad del aire toma una importancia fundamental para
identificar y proveer la información necesaria a fin de evaluar la calidad del aire de cada
región y sus tendencias, como una herramienta para desarrollar estrategias de
prevención y control, planes de manejo de la calidad del aire y políticas ambientales
integrales, entre otras aplicaciones.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
BORRADOR DE
ANTEPROYECTO
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
PREFACIO
En la elaboración de esta Norma Oficial Mexicana participaron:
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
ÍNDICE
1. Objetivo.
2. Campo de Aplicación.
3. Referencias.
4. Definiciones.
5. Método de referencia para la medición de partículas PM10 en el ambiente.
6. Métodos equivalentes para la medición de partículas PM10 en el ambiente.
7. Procedimiento para la Operación, Mantenimiento y Calibración del Equipo para la
medición de partículas
PM10 y para Gestión, Aseguramiento y Control de la
Calidad.
8. Método de referencia para la medición de partículas PM2.5 en el ambiente.
9.- Método equivalente para la medición de partículas PM2.5 en el ambiente.
10. Procedimiento para la Operación, Mantenimiento y Calibración del Equipo para la
medición de partículas PM2.5 y para Gestión, Aseguramiento y Control
Calidad.
11.- Evaluación de la Conformidad.
12. Grado de Concordancia con Normas y Lineamientos Internacionales.
13. Bibliografía.
Ing. Rogelio González García
Consultor
de la
INE / ADA - 008 - 2008
1.
Objetivo.
Establecer el método de referencia para la determinación de la concentración de las
partículas finas en el ambiente, con diámetro aerodinámico de 10 y 2.5 micrómetros,
procedimiento de operación, mantenimiento y calibración de los dispositivos que se
emplean para el muestreo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
2.
Campo de Aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana rige en todo el territorio nacional y es de observancia
obligatoria en todo programa oficial de monitoreo de la calidad del aire que se desarrolle
para determinar el cumplimiento de los limites máximos permisibles de partículas en el
ambiente PM10 y PM2.5, que introdujo la modificación de la NOM-025-SSA1-1993 del
26 de septiembre de 1993.
Así como para proporcionar una base de comparación entre los resultados que se
produzcan por métodos de medición distintos del método de referencia que permitan
integrar bases de datos comparables.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
3.
Referencias.
⋅
NOM-035-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la
concentración de partículas suspendidas totales en el aire ambiente y el
procedimiento para la calibración de los equipos de medición. D.O.F., 18 de octubre
de 1993
⋅
NOM-025-SSA1-1993, SALUD AMBIENTAL. Criterios para evaluar la calidad del
aire ambiente, con respecto a material particulado. Valor de concentración máxima
de material particulado para partículas suspendidas totales PST, partículas menores
de 10 micrómetros PM10 y partículas menores de 2.5 micrómetros PM2.5 en el aire
ambiente como medida de protección a la salud de la población. D.O.F., 26 de
septiembre de 2005.
⋅
NOM-026-SSA1-1993, SALUD AMBIENTAL. Criterio para evaluar la calidad del aire
ambiente con respecto al plomo (Pb). D.O.F., 23 de diciembre de 1994.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
4.
Definiciones.
Aire ambiente: Se le nombra así a la porción de la atmósfera externa a las
construcciones que no está influenciada directamente por fuentes específicas de
emisión y que es representativa de una comunidad.
Monitoreo atmosférico: Conjunto de metodologías diseñadas para muestrear, analizar
y procesar en forma continua y sistemática las concentraciones de sustancias o de
contaminantes presentes en el aire.
Muestreo: Medición de la contaminación del aire por medio de la toma de muestras de
forma discontinua. En la medición de la calidad del aire, el muestreo se utiliza
principalmente para determinar la concentración de partículas suspendidas en sus
diferentes fracciones: totales (PST), partículas menores de 10 micrómetros de radio
(PM10), partículas menores de 2.5 micrómetros de radio (PM2.5), entre otras.
Método de referencia: Procedimiento analítico, de calibración y/o medición de total
confiabilidad por sus fundamentos. Sirve para comparar y, en su caso, aceptar otros
métodos que también den resultados aceptables y que por lo tanto se consideren
equivalentes
Cadena de custodia: Procedimiento que se aplica para garantizar la autenticidad de
las muestras. Registro en el que se documenta la secuencia de la custodia de las
muestras en procedimientos de muestreos manuales o semiautomáticos. El término
también se aplica a los registros en los cuales se documenta la secuencia de la
custodia de equipos a ser calibrados y del personal responsable de los mismos
mientras se encuentren en las instalaciones de los laboratorios de calibraciones y
transferencia de estándares.
Calibración: Comparación de la medición de un instrumento contra otro, el cual es
trazable a un patrón nacional o internacional, para determinar sus errores y en su caso
para ajustarlo.
Calidad del aire: Estado de la concentración de los diferentes contaminantes
atmosféricos en un periodo de tiempo y lugar determinados, cuyos niveles máximos de
concentración se establecen en las normas oficiales mexicanas y que son catalogados
por un índice estadístico atendiendo sus efectos en la salud humana.
Centro de cómputo/control: Espacio donde se concentra, analiza, administra y
difunde la información de la calidad del aire, y en donde se registra el estado de
operación de la(s) estación(es) de monitoreo de la calidad del aire y de muestreo de
contaminantes atmosféricos.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Compleción de datos: Cantidad mínima de datos para realizar un adecuado análisis
estadístico.
Concentración de contaminantes: Cantidad de contaminante contenida en un
determinado volumen. Ésta puede ser medida en: porcentaje, partes por millón, partes
por billón o en microgramos por metro cúbico.
Contaminantes criterio: (O3, CO, SO2, NO2, Pb, PST, PM10 y PM2.5). Aquellos
contaminantes normados a los que se les han establecido un límite máximo de
concentración en el aire ambiente, con la finalidad de proteger la salud humana y
asegurar el bienestar de la población. Éstos son: el ozono, el monóxido de carbono, el
bióxido de azufre, el bióxido de nitrógeno, el plomo, las partículas suspendidas totales, y
las partículas suspendidas menores a diez y a 2.5 micrómetros.
Datos crudos: Datos que se generan en las redes de monitoreo de la calidad del aire y
muestreo de contaminantes atmosféricos, que no han pasado por las etapas de
limpieza, verificación, y análisis.
Diámetro aerodinámico: Se le nombra al diámetro equivalente al de una partícula
esférica de densidad unitaria (1g/cm3), la cual tiene la misma velocidad de depósito que
la partícula considerada.
DGCENICA: Dirección General del Centro Nacional de Investigación y Capacitación
Ambiental del Instituto Nacional de Ecología.
Equipo de calibración: Dispositivo o conjunto de dispositivos que permiten establecer
el estándar de transferencia contra el que se comparan y ajustan los valores de
respuesta del instrumento de medición.
Equipo de soporte: Dispositivo o conjunto de dispositivos, que son utilizados en la
operación del sistema de monitoreo de la calidad del aire y muestreo de contaminantes
atmosféricos.
Estación de muestreo: Conjunto de elementos técnicos diseñados para medir de
manera discontinua la concentración de contaminantes en aire ambiente, con el fin de
evaluar la calidad del aire en un área determinada.
Estación de monitoreo: Conjunto de elementos técnicos diseñados para medir, de
forma continua, la concentración de contaminantes en aire ambiente, con el fin de
evaluar la calidad del aire en un área determinada.
Estación fija: Estación donde los instrumentos de muestreo y/o monitoreo son
colocados al interior de un inmueble de construcción permanente. En el caso de
muestreo, las estaciones pueden estar conformadas exclusivamente por el equipo de
medición.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Estación semi-fija: Estación con una caseta prefabricada y transportada al sitio de
muestreo y/o monitoreo, donde se ancla y conecta a la red de servicios y puede ser
reubicada en caso necesario. En el caso de muestreo, las estaciones pueden estar
conformadas exclusivamente por el equipo de medición.
Estación móvil: Estaciones que por lo general son motorizadas o que se pueden
remolcar. Se emplean generalmente para campañas temporales de muestreo y/o
monitoreo; y están vinculadas a trabajos prospectivos o de investigación. Otra
aplicación sería como auxiliares en caso de una falla en alguna estación fija o semi-fija,
o se utilizan cuando se presentan casos de emergencia atmosférica.
Estándar de referencia: Material, instrumento y/o equipo usado para establecer la
trazabilidad y determinar la incertidumbre de una medición.
Expediente de instrumento/equipo: Conjunto de documentos, ordenados
cronológicamente, que permitan conocer las características y el estado del
instrumento/equipo –nombre, marca, modelo, número de serie, especificaciones
técnicas, lista de refacciones y consumibles, y registros de mantenimiento, de
calibración, de cambio de ubicación, de modificaciones, entre otros.
Información validada: Aquella que ha sido confirmada y sujeta a estipulación de
pruebas objetivas, en base a indicadores establecidos en los objetivos de calidad de los
datos, para que los requerimientos particulares de un procedimiento específico se
cumplan. Involucra la revisión de cada aspecto del procedimiento de medición,
incluyendo el método de medición, el método de operación, la calibración y el
procesamiento de datos.
Instrumento de medición: Los medios técnicos con los cuales se efectúan las
mediciones y que comprende las medidas materializadas y los aparatos medidores.
Límite de Tolerancia: Valor máximo negativo por debajo del cual, es válido el uso de
los datos provenientes de los instrumentos de medición de contaminantes atmosféricos.
Limpieza de datos: Paso inicial del manejo de datos, en donde se aplican una serie de
criterios, de forma manual, semiautomática o automática, para revisar y diferenciar de
forma inicial aquellos datos que presentan valores que no corresponden a mediciones
de calidad del aire.
Meteorología: Ciencia que estudia el estado del tiempo, el medio atmosférico, los
fenómenos allí producidos y las leyes que lo rigen. Para efectos de esta Norma, se
contemplan como parámetros meteorológicos: Precipitación pluvial, humedad relativa,
temperatura, velocidad y dirección del viento, radiación solar, entre otros.
Medición de la calidad del aire: Proceso mediante el cual se determina la
concentración de contaminantes en un lugar y tiempo establecidos.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Microgramo por metro cúbico (µg/m3): A la expresión de concentración en masa del
contaminante (en microgramos) en un volumen de aire (metro cúbico) a condiciones
locales de temperatura y presión.
Monitoreo atmosférico: Conjunto de metodologías diseñadas para muestrear, analizar
y procesar en forma continua y sistemática las concentraciones de sustancias o de
contaminantes presentes en el aire.
Muestreo: Medición de la contaminación del aire por medio de la toma de muestras, de
forma discontinua. En la medición de la calidad del aire, el muestreo se utiliza
principalmente para determinar la concentración de partículas suspendidas, en sus
diferentes fracciones: totales (PST), partículas menores de 10 micrómetros de radio
(PM10), partículas menores de 2.5 micrómetros de radio (PM2.5), entre otras.
Muestreo perimetral: Es aquella medición que se realiza en la colindancia de una
fuente de emisión fija, en un área específica o determinada.
Partículas PM10: a las partículas con un diámetro aerodinámico igual o menor a 10
micrómetros.
Partículas PM2.5: a las partículas con un diámetro aerodinámico igual o menor a 2.5
micrómetros.
Partículas Suspendidas Totales PST: a las partículas con un diámetro aerodinámico
menor a aproximadamente 50 micrómetros medidas con un muestreador de alto
volumen.
Promedio: a la media aritmética de un conjunto de datos.
Percentil 98: al valor de la concentración de partículas, por debajo del cual cae el 98%
de todos los valores diarios obtenidos en un año de monitoreo.
Periféricos: Equipos o accesorios que no forman parte de la unidad central.
Rango de operación: Es el intervalo de operación de un instrumento, el cual está
acotado por limites superior e inferior y dentro de los cuales se realiza la medición.
Trazabilidad: Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón o
estándar, por la cual pueda ser relacionado a referencias determinadas, generalmente
patrones nacionales o internacionales; por medio de una cadena in-interrumpida de
comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Validación de datos: se concibe como un proceso para determinar la calidad analítica
de un conjunto de datos de acuerdo con las necesidades particulares del Sistema de
Monitoreo de la Calidad del Aire y/o del Muestreo de Contaminantes Atmosféricos y de
su plan de aseguramiento de calidad.
Valor diario: a la concentración promedio de partículas, calculada o medida en un
periodo continuo de 24 horas, a partir de las 00:00 horas.
Valor anual: a la concentración promedio de partículas calculada en un año calendario,
a partir de los valores diarios.
Verificación de datos: Segundo paso del manejo de datos. Es la revisión a detalle de
datos, la cual se lleva a cabo mediante procedimientos estadísticos para identificar
aquellos datos que podrían no corresponder a mediciones reales de calidad del aire.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
5.0 METODO DE REFERENCIA PARA DETERMINAR LA CONCENTRACION DE
LAS PARTICULAS PRESENTES EN EL AIRE, CONOCIDAS COMO PARTICULAS
FINAS PM10.
5.1 Principio y descripción del método de referencia
Para la determinación de la concentración de las partículas finas con diámetro
nominal igual o menor a 10 micrómetros se propone el método manual de alto volumen,
similar al que se propone para la medición de las partículas gruesas con diámetro
nominal igual o mayor a 10 micrómetros, conocido como PM10.
Este método proporciona las bases para la medición de la concentración de la
masa de las partículas finas con un diámetro aerodinámico inferior o igual a un nominal
de 10 micrómetros (PM10) en el aire ambiente durante un período de 24 horas con el
propósito de determinar si se cumple con los criterios que introdujo la modificación a la
NOM-0025-SSA1-1993, vigente hasta el 26 de septiembre de 2005.
El procedimiento que se propone para la medición es del tipo no destructivo, y
por lo tanto la muestra del PM10 puede ser sometida posteriormente a análisis físicos o
químicos, con fines de especiación y para establecer equivalencia y comparabilidad.
5.1.2 Este método se considera un método de referencia, para establecer la
intercomparabilidad, con y entre otros procedimientos y garantizar con ello que los
resultados obtenidos en toda medición que se efectúe bajo los lineamientos que este
método propone, serán siempre comparables y reproducibles.
Los requisitos fundamentales que se deben cumplir, serán los concernientes a:
A).-Los que establecen el criterio, para la toma de muestra
B).-Los que determinan el manejo y análisis de la muestra
C).- Los que se establecen para el control y aseguramiento de la calidad
5.1.3 Los muestreadores de PM10, que cumplan
todas las especificaciones
indicadas en este método, serán considerados de referencia y sus resultados solo
serán validos para muestreos sobre un periodo de 24 hrs continuas más menos una
hora de tolerancia.
5.2 Criterio de desempeño
Para alcanzar un desempeño óptimo de los instrumentos para el muestreo o la
medición de PM10 estos deben observar requisitos muy estrictos.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Entre los parámetros que se deben controlar estrictamente, se reconoce a la
tasa de flujo, la cual debe ser para este método de referencia de 16.67 l./min. (1m3/hr),
este flujo debe ser controlado volumetricamente a una precisión de de 5% y una
exactitud del 2% el control de flujo debe realizarse cada 30 seg. y registrado cada cinco
minutos la presión barométrica también debe ser medida continuamente así como la
temperatura ambiente y la del filtro, para el filtro , la temperatura no puede exceder al
temperatura ambiente por mas de 5°C en intervalos de un máximo de 30 minutos; lo
anterior para reducir el impacto de la radiación solar calentando las partículas
colectadas en el filtro y alterando su estructura química.
Es necesario que los instrumentos cuenten con dispositivos que permitan el
enfriamiento y con ello un buen desempeño en rangos de temperatura que van desde
los -20°C hasta los 40°C. El muestreador debe tener la capacidad de medir la presión
barométrica en el intervalo de 600 a 800 mmHg. La medición de la presión barométrica
debe mostrar una resolución de 5 mmHg. Y una exactitud de +- 10 mmHg y debe
actualizarse cada 30 seg.
5.3 Protocolos de muestreo
5.3.1 Muestreador de un filtro y secuencial
Se reconoce la necesidad de contar con instrumentos que permitan una toma
de muestras secuencial, automática que evite las maniobras de colocación de filtro y
retiro de la muestra de forma manual, lo que implica muchos desplazamientos que
afectan la calidad del monitoreo y lo encarecen significativamente.
Comercialmente se cuenta con una amplia oferta de instrumentos y sistemas
que obedecen a los requisitos del método de referencia, un muestreador sencillo o de
día por día satisface los requisitos del método de referencia, por lo que la selección de
un equipo secuencial o sencillo quedara a juicio del coordinador o ejecutor de cada
protocolo de prueba o programa de monitoreo de acuerdo con los objetivos del
programa.
El presente método de referencia establece que el ciclo de muestreo sea de 24
hrs. continuas, por lo tanto la muestra debe ser retirada al termino del mismo, para
evitar la alteración de esta por efectos del entorno.
Sin embargo el método determina que la muestra pueda ser retirada del sitio
de muestreo en un máximo de 48 hrs., después del muestreo, los programas de
monitoreo de la calidad del aire establecen por lo general ciclos diarios (24hrs) cada
tercer o cada sexto día.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
5.4 Principio de operación
5.4.1 El principio de medición para las PM10 que se propone como estándar de
referencia es del tipo Alto volumen para la toma de una muestra de aire a una tasa de
flujo constante y la determinación de la masa de las partículas colectadas es de tipo
gravimetrito, lo que en una operación conjunta proporciona la medición directa de la
concentración de la masa de las partículas PM10 presente en el ambiente, durante un
periodo de 24 Hz.
El equipo requerido para ese propósito debe contar con un dispositivo para la
toma de una muestra de forma continua y con un caudal controlado y constante ,que
conduce la muestra al interior del equipo en donde se cuenta con un dispositivo para
separar y discriminar las partículas ,cuyo diámetro sea mayor a las de 10 micrómetros
las que luego de separarlas son colectadas en un filtro, que ha sido colocado .previo
acondicionamiento y pesado en un laboratorio, bajo condiciones estrictamente
controladas. El filtro es de politetrafluoroetileno (PTFE).
El período de muestreo necesario para medir la concentración de PM 2,5 por este
método será de un mínimo de 1380 minutos (23Hs), y un máximo de 1500 minutos (25
horas). Se debe mantener una tasa de flujo constante de 16.67 L/min.
5.4.2. Post muestreo
La muestra debe ser recogida y transportada al laboratorio para
reacondicionamiento y manejo en un periodo máximo de 24 hrs. posteriores al
muestreo. El reacondicionamiento del filtro, el pesado en condiciones controladas
similares a las de preparación del muestreo debe realizarse en un máximo de 24 Hs,
luego de la llegada de la muestra al laboratorio, con lo que se determina un periodo
máximo de 48 hs para el ciclo completo de muestreo para la obtención de una lectura
de la medición de la concentración de la masa PM10 presente en el ambientes esto
condiciona el programa de muestreo a cuando menos un evento por cada tres días. El
periodo mínimo de muestreo en un programa de monitoreo de la calidad del aire es de
cuando menos un evento por cada sexto día.
Cada uno de los filtros utilizados durante el muestreo es pesado antes y después
de la colección de la muestra para determinar el peso neto en masa ganado debido al
material PM10. El equipo determina el volumen total de aire muestreado por medio de
la medición de la tasa de flujo a condiciones de presión y temperatura locales. La
concentración de PM10 presente en el aire ambiente corresponde al total de masa
colectada dividida entre el volumen de aire muestreado y se expresa en unidades de
microgramos por metro cúbico de aire (µg/m3).
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
5.5 Precisión.
5.5.1 La precisión de los analizadores de PM 10 debe ser de 5 µ g / m 3 para
concentraciones de PM 10 por debajo de 80 µ g / m 3 y el 7% para las concentraciones
de PM 10 por encima de 80 µ g / m 3, En algunos analizadores de PM 10 usados en
ciertas redes de monitoreo, la asistencia continua es necesaria.
5.5.2 Límite inferior de concentración.
El límite inferior de detección de la concentración de la masa se estima en
alrededor de 2 µ g / m 3, sobre la base de los cambios observados en la masa de un
blanco de referencia con los 24 m 3 de aire nominal total del volumen de aire de la
muestra especificada para el muestreo de 24 horas.
5.5.3. Límite superior de concentración.
El límite superior de concentración de la masa lo determina el flujo de la
muestra, al no mantenerse dentro del límite de operación del método debido al aumento
en la caída de presión en toda la carga del filtro. Este límite superior no puede ser
especificado, de manera precisa ya que se trata de una función compleja determinada
por el tamaño de las partículas en el ambiente y su distribución, la humedad, el filtro
utilizado y, la capacidad del sistema para mantener el caudal .
5.5.4 Interferencias
Las interferencias que se asocian a este método son aquellos factores que
pueden causar alteraciones a la tasa de flujo utilizado por el muestreador y al peso del
filtro o del material PM10 colectado en este, ya que si inadvertidamente se agrega
cualquier materia a la superficie del filtro, esta alterará considerablemente el peso. Es
necesario evitar al máximo las interferencias debiendo practicar lo siguiente:
ƒ
Evite cualquier manejo que pueda agregar o sustraer peso a los filtros
ya sea antes o después del muestreo tales como una manipulación
brusca o exposiciones del filtro a polvo, polen o cualquier otro material
que pudiera provocar ganancia de peso.
ƒ
Evite tocar la superficie del filtro ya que esto podría causar pérdida o
ganancia de peso ya alterar la composición de la muestra.
ƒ
Respete los tiempos de permanencia de los filtros en sus diferentes
etapas. Como se propone en el numeral 3.4 del presente apartado.
ƒ
Asegure una limpieza adecuada del cabezal de entrada, tubo e
impactor para evitar cualquier contaminación del sistema de flujo y
utilice las técnicas adecuadas para la verificación de fugas en el
sistema
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
5.5.5. Auditorias
Para garantizar la validez de la información que derive del programa de monitoreo de
PM 10, es necesario someter al sistema a aun estricto programa de control y
aseguramiento de la calidad de carácter interno y externo, conforme a un calendario
específico:
1. Verificación de rutina por cada evento
2. Verificación de vigilancia cada tres meses
3. Verificación por control de calidad empleando patrones de referencia, cada seis
meses de forma interna
4. Auditoria de desempeño integral por una tercería acreditada
5.5 6. Verificación del Procedimiento para la medición de PM 10
5.5.6.1
Los equipos que se reconozcan como muestreadotes o analizadores de
referencia, deberán cumplir con los requisitos que se establecen en el Método de
referencia y el procedimiento para la determinación de la concentración de la masa de
PM 10 contenidas en una muestra de aire y se deberán iniciar, calibrar operar y
mantener conforme al manual del fabricante y a los lineamientos que establezca el
responsable del programa de monitoreo de las partículas, o del protocolo que esta en
desarrollo, conforme al programa de control y aseguramiento de la calidad que les
aplique
5.5.6.2 El muestreador debe revisarse y verificar el estado físico y operativo de cada
una de sus componentes y sensores, antes del inicio del programa de muestreo y
reportar la información inicial como línea base del muestreo para efecto de calculo de la
concentración de la masa de partículas como para los programas de control,
aseguramiento de calidad y auditoria.
5.5.6.3 Cuando no se desarrollan programas de control y aseguramiento de calidad de
forma paralela al monitoreo, la información carecerá de sustento técnico y podría no ser
reconocida como dato de calidad del aire.
5.6 Control y aseguramiento de calidad
5.6.1 Objetivos de calidad de los datos
Los objetivos de calidad de los datos son indicadores cualitativos y cuantitativos
que tienen la finalidad de proporcionar veracidad y confianza a los datos generados por
el método de referencia para el monitoreo de partículas finas de tamaño aerodinámico
menor a 10micras (PM 10). Los criterios para el cumplimiento de los objetivos deberán
ser indicados por el responsable del programa de monitoreo de la calidad del aire o del
protocolo de prueba que se encuentre en desarrollo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Entre los criterios básicos podemos considerar como mínimo lo siguiente:
Precisión, Exactitud, Suficiencia de datos y su Representatividad.
Con esto se quiere garantizar que el resultado de un esfuerzo de medición se
convierta en un dato de “Calidad del Aire” y no solo “números” arrojados por los
sensores de los instrumentos, para esto es obligatorio, el emplear Patrones de
referencia que permitan contrastar la repuesta del instrumento a un patrón de referencia
e inferir la misma condición de respuesta en condiciones reales. El concepto es el
siguiente
Numero -----------Valor --------------- Dato
Los instrumentos arrojan “Números”, que se convierten en “Valores” si se les
reconoce como resultado de una operación controlada y repetible y que se convierten a
su vez en “Datos“, cuando se les interpreta conforme a los objetivos pre-establecidos
para el programa de monitoreo o del protocolo de prueba en desarrollo.
El criterio propuesto es:
Precisión
Exactitud
<10% CV (Coeficiente de variación)
±10%
Suficiencia de información
Representatividad
≥ 90 % de los Muestreos válidos por sit
<10% CV (Coeficiente de variación
La Precisión como se indica en líneas anteriores, es el grado de concordancia entre
medidas individuales de la misma propiedad llevadas a cabo bajo condiciones similares.
Para su estimación dentro del sistema se deberán realizar muestreos duplicados con
equipo de la misma marca y modelo en al menos el 25% de los sitios que conforman la
red de PM 10 y siguiendo el mismo programa de trabajo en curso y La evaluación se
reportará el cálculo anualmente.
La exactitud es un término normalmente utilizado para expresar la proximidad a la
verdad, por lo que es posible determinarla estimando la desviación positiva o negativa
en forma porcentual con respecto al valor verdadero. Para determinar este valor
verdadero se requiere realizar revisiones de la tasa de flujo, presión y temperaturas, al
25% de los muestreadores que forman parte de la red al menos cada 3 meses (4 veces
a año). Las actividades para realizar estas evaluaciones son exactamente las mismas
que se describen en este procedimiento para los muestreadores de rutina.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Sin embargo, se emplearan equipos método de referencia diferente a los
utilizados en la red y para la evaluación de la precisión. El personal responsable será
asignado por el área de Calidad, el cual será diferente al del monitoreo rutinario. Así
mismo los Patrones de Referencia serán diferentes a los de trabajo y estarán bajo en
resguardo del Laboratorio de Calibración y Transferencia de Estándares, de la
Autoridad Ambiental.
La suficiencia de datos es la medida de la cantidad de datos válidos obtenidos en un
ciclo de monitoreo por la red con respecto a la cantidad esperada. O por los datos
requeridos para validar un Protocolo de Prueba .La evaluación se realizará
considerando tres ciclos continuos.
La representatividad es un indicador en el cual el cual refleja la característica de una
población, las variaciones de un parámetro en un punto de muestreo, las condiciones
de un proceso o las condiciones ambientales. La representatividad se evalúa colocando
varios sitios de muestreo alrededor de una estación a diferentes distancias entre 0.00 y
500 m.. Las estaciones a evaluar serán aquellas donde las concentraciones a través del
tiempo hayan cambiado su comportamiento, tendencia o se haya modificado su entorno
sustantivamente. O cuando por la naturaleza de las partículas presentes se requiera
ratificar la representatividad de las lecturas para ciertas condiciones dadas.
5.7 Información obligatoria
5.7.1
Todo programa de monitoreo de la calidad del aire, protocolo de prueba o
auditoria de verificación, que se desarrolle empleando este método y su procedimiento
deberá documentar los resultados con los reportes de pre-operación ,operación control
y aseguramiento de calidad para que estos se consideren válidos y deben estar
disponibles permanentemente para la evaluación de la conformidad ,conforme a los
lineamientos que para el caso proponga la autoridad ambiental a través de la
DGCENICA, La evaluación de la conformidad podrá ser desarrollada por una unidad de
verificación debidamente acreditada ante el organismo correspondiente y reconocida
por la DGCENICA.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
6. MÉTODOS EQUIVALENTES PARA MEDIR LA CONCENTRACIÓN DE LA MASA
DE LAS PARTÍCULAS CON DIÁMETRO NOMINAL IGUAL O MENOR A PM10
Un método de referencia, establece la metodología para la
colección de partículas de diametrito nominal PM 10, incluye una combinación de
criterios de diseño y desempeño, tanto para el muestreador o sistema de medición y el
subsiguiente tratamiento de la muestra en el laboratorio. Como equivalencia se
reconoce la comparación y acuerdo que resulta entre un método de medición, con uno
de referencia (no con el patrón primario para trazabilidad) ,por lo tanto los métodos
equivalentes que se designen para la medición de partículas PM10, serán aquellos que
al compararse con el método de referencia satisfagan los requisitos de desempeño y
produzcan resultados comparables y consistentes con los que produzca el método de
referencia, para un mismo programa de monitoreo en condiciones estrictamente
similares o que producen una respuesta comparable cuando se les somete al mismo
patrón de referencia o trazabilidad.
Para la medición de partículas PM10, se han diseñado sistemas de
monitoreo con alto grado de comparabilidad con el método de alto volumen,
proporcionando la mayoría de estos información de la concentración de las partículas
de forma directa y en algunos casos en tiempo real; lo que resulta muy conveniente
para programas de monitoreo en zonas críticas o que presentan frecuentes episodios
agudos de contaminación por presencia de partículas. Así como para la medición de
los impactos derivados de la concentración en el ambiente de partículas emitidas por
una fuente dada. Otra ventaja que se reconoce a los métodos equivalentes es la
reducción de factores de error; ya que se reduce el manejo de los filtros pre y post
medición y los parámetros de operación son por lo general mejor controlados en
comparación con métodos mecánicos. Los principios de medición más aceptados por
la comunidad científica y las agencias ambientales de los países vanguardistas en la
medición de contaminantes atmosféricos son de tipo continuo y semi-continuo, entre los
más aceptados se tienen los siguientes:
TEOM
El método TEOM como coloquialmente se conoce al que emplea un
dispositivo de muestreo y medición basado en la operación de un elemento vítreo
(cónico) oscilante, al que se adhieren las partículas presentes en una corriente dada y
que se liga a una microbalanza electrónica, la cual se encarga de medir la variación en
la masa del cuerpo por la presencia de las partículas colectadas, al modificar la
frecuencia de vibración. El TEOM opera a una temperatura de 50°C, en este dispositivo
de medición se emplea un filtro de precolección para eliminar las partículas gruesas y
medir exclusivamente las PM10 y PM2.5.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
El TEOM ha sido aprobado por la Agencia de Protección Ambiental de
los Estados Unidos de América (US EPA por sus siglas en ingles) y reconocido como
un método aceptable para la determinación de la concentración de partículas en
promedio de 24 hrs. para propósitos de cumplimiento. Este método ha mostrado una
aplicación muy particular en la operación de la red automática de la calidad del aire
urbano del departamento ambiental del Reino Unido de la Gran Bretaña.
Se reconoce que el TEOM frecuentemente tiende a subestimar la
concentración de pm10.en un estudio comparativo con un muestreador de alto volumen,
el TEOM-presento sistemáticamente valores inferiores, eso debido a la perdida de la
fracción semi-volátil por efecto del filtro calentado.
ATENUACION DE LA RADIACION BETA
Este principio de medición se emplea para determinar la concentración
de las partículas midiendo la variación de la radiación que una muestra absorbe cuando
se expone a una fuente radioactiva controlada. Los rayos beta de baja energía son
absorbidos por colisión con electrones, cuyo número es proporcional a la densidad.
Absorción es por lo tanto una función de la masa del material irradiado,
independientemente de su naturaleza físico-química.
Al inicio de cada ciclo de medición, el analizador mide la cantidad de
radiación absorbida por un filtro limpio (referencia) y luego se repite la operación con el
filtro que contiene la muestra, la diferencia entre la lectura original y la final es
directamente proporcional a la masa colectada en el filtro.
Una ventaja de este sistema es el que los ciclos de medición pueden
ajustarse a las condiciones del evento que se evalúa, garantizando la representatividad
de la medición y proporcionando lecturas casi en tiempo real. El sistema cuenta con un
dispositivo de separación o corte a la entrada de la muestra el cual puede ser del tipo
impactor o ciclón o la mezcla de ambos para poder dividir las fracciones en PST, PM10,
PM2.5 y PM 1.0 según lo requiera el estudio en desarrollo.
Los analizadores que operan bajo este principio son más complejos que
los sistemas ópticos. Sin embargo son muy resistentes a los ambientes extremos,
conservando al máximo posible la integridad y representatividad de las muestras; la
principal desventaja que presentan los sistemas por atenuación de la radiación beta es
su operación cíclica o por “baches” y por lo tanto su lectura se hace a partir de la
integración de una muestra en un periodo de tiempo especifico, lo cual lo hace
susceptible a variaciones importantes en un fenómeno para los monitoreos de fuente
orientada y consecuentemente al error humano en la interpretación de los resultados.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Los principios de operación se encuentran en el manual de instalación,
operación, mantenimiento y calibración que proporcionan los fabricantes de los equipos
de acuerdo con sus diseños y arreglos particulares y existen en el mercado muchas
“marcas” que fabrican este tipo de analizadores y que han sido reconocidos como
equipos y analizadores equivalentes. El elemento básico de comparación lo establece
el dispositivo de separación o impactor, fundamental para la consecución de los
objetivos del monitoreo de partículas PM 10.
Los analizadores que operan bajo esos principios, están integrados por lo
general por Unidad de muestreo, (con separador ciclónico impactor o ambos
combinados), tubo de muestreo (con sensores integrados de temperatura y presión
para mantener un flujo constante sin importar la carga del filtro y las condiciones
ambientales. La unidad de bombeo (bomba de vacío). La unidad analítica (que
contiene el dispositivo de medición específico para cada método, TEOM o
ATENUACION DE RADIACION BETA)
Estos equipos no pueden operar a la intemperie y deben instalarse
dentro de un albergue con condiciones controladas de temperatura a 20°C+-3, la toma
de muestra se coloca al exterior y debe estar exenta de la influencia de obstrucciones
que modifiquen el comportamiento de las masas de aire y de otras tomas de muestra
que provoquen el mismo efecto.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7. Procedimiento para la Operación, Mantenimiento y Calibración del Equipo
para la medición de partículas PM10 y para Gestión, Aseguramiento y
Control de la Calidad
Muestreadores de Alto Volumen
7.1 Alcance y Aplicación
Se describe el procedimiento recomendado para la operación de los
muestreadores de Alto Volumen para dar cumplimiento a los requisitos que establece el
Método de Referencia para la medición de la concentración de las partículas PM10 en
el ambiente. Asimismo, proporciona los procedimientos recomendados para la
instalación del equipo, operación, mantenimiento, calibración, validación para la
integración de reportes requeridos bajo cualquier programa de monitoreo.
Resumen
7.2 Descripción del principio de operación
Un muestreador de alto volumen con cabezal PM10, obtiene un volumen
conocido de aire a una proporción de flujo constante a través de una entrada provista
de un dispositivo selectivo de las partículas; el cual las separa por su tamaño y luego
son conducidas a un filtro en donde estas son recolectadas durante el período
especificado por el programa de monitoreo, generalmente de 24 horas. Cada filtro es
pesado antes y después del muestreo para determinar el peso neto obtenido de la
muestra de PM10 recolectada. El volumen total de aire muestreado es determinado de
la proporción de flujo volumétrico conocido y el tiempo de exposición.
La concentración de PM10 en el aire se mide como la masa total de las
partículas acumuladas en el filtro, clasificado según el rango de tamaño, dividido por el
volumen de aire de muestra. Esta concentración se expresa como microgramos por
metro cúbico (µg/m3).
El muestreador de alto volumen con cabezal PM10 está formado por dos
componentes básicos: una entrada diseñada para permitir el ingreso de partículas de
diámetro _>10 µm y un sistema de control de flujo capaz de mantener una tasa de flujo
constante dentro de las especificaciones planteadas en la norma.
7.3 Calificaciones del personal
Todo el personal involucrado en el proceso de monitoreo debe tener la
experiencia y el entrenamiento necesarios para realizar las actividades de operación,
mantenimiento, reparación, calibración y validación de información, respectivamente
según el área en el que el personal se desempeñe.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Las calificaciones específicas del personal a cargo en las distintas áreas del
sistema de monitoreo se definen dentro de cada instructivo de trabajo.
7.3.1 Embalaje y traslado del equipo
Para el traslado del muestreador de alto volumen al sitio de monitoreo se
recomienda embalar con precaución sus partes componentes y poner especial cuidado
en aquellas que puedan ser susceptibles de contaminarse o dañarse en el proceso de
traslado, influyendo en los resultados de las mediciones.
7.4 Instalación del equipo en el sitio
La validez de las conclusiones que se obtienen luego de realizado el monitoreo
depende, entre otros factores, de la representatividad de los datos obtenidos. En este
contexto, a continuación se describen criterios básicos de selección de sitios de
monitoreo de material particulado y consideraciones generales de localización de
muestreadores de partículas.
7.4.1 Criterios de selección de sitios y ubicación de toma muestra
Con el objeto de obtener datos de calidad de aire comparables provenientes de
las distintas estaciones de monitoreo, la ¡Error! No se encuentra el origen de la
referencia. muestra un resumen de criterios de ubicación del sitio y toma muestra en
relación a requisitos de distancia mínima a obstrucciones como edificios, separación al
tráfico vehicular y a la presencia de árboles o vegetación abundante en altura que
puedan causar algún tipo de interferencias en las mediciones de contaminantes
Tabla. 1 Criterios de ubicación del sitio y de toma muestra.
Contaminante
Escala
Distancia vertical y
Altura del
Distancia
horizontal de las Distancia a
toma
árboles
estructuras
A a calles
muestra
soportantes A
[m]
[m]
[m]
[m]
Microescal
a
PM10
B,C,D,E,F
Local
Urbana
Regional
2–7
>2, solo horizontal
>10
2 – 15
Ing. Rogelio González García
Consultor
2 –10
¡Error! No
se
encuentra
el origen
de
la
referencia.
INE / ADA - 008 - 2008
A
. Cuando la toma muestra se localiza en un tejado, esta distancia de separación hace
referencia a las paredes, a los parapetos, o a los áticos situados en la azotea.
B
. Debe ser > 20 metros de la línea de los árboles y debe estar a 10 metros cuando el
árbol actúa como obstrucción.
C
. La distancia entre los obstáculos (árboles y edificios) y el muestreador debe ser
mayor que dos veces la altura del obstáculo sobre el nivel de las entradas del
muestreador.
D
. Deben tener circulación de aire sin restricción de 270 grados alrededor de la entrada
del toma muestra; 180 grados si la entrada está en el lado de un edificio.
E
. El sensor o muestreador debe estar ausente de fuentes menores, tales como horno o
tubos de la incineración. La distancia de separación es dependiente de la altura de la
emisión de la fuente de menor importancia (como un tubo de emisión), del tipo de
combustible o de basura quemada, y de la calidad del combustible (sulfuro, ceniza, o
contenido en plomo). Este criterio se diseña para evitar influencias indebidas de fuentes
menores.
F
. Para muestreadores de PM10 una distancia de separación de 2 a 4 m entre otros
muestreadores instalados.
Tabla. 1 Distancia de monitores PM10 a caminos en función de la altura de la
toma muestra
Altura del monitor
[m]
2
5
10
15
Distancia mínima entre el
camino y la estación de
monitoreo
[m]
Para TPS y PM10
25
20
13
5
Otras consideraciones:
1. El muestreador de alto volumen de material particulado es generalmente
localizados al aire libre sobre la caseta o estación.
2. El muestreador debe tener flujo de aire sin restricción.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
3. La entrada del muestreador debe estar, por lo menos, a 4 metros de cualquier
otra entrada de un muestreador de alto volumen instalado. Las entradas deben
estar distantes alrededor de 4 m de otros muestreadores (por ejemplo de
muestreadores dicotómico).
4. No coloque el muestreador directamente en la tierra, arena gruesa o en la cima
de un tejado.
5. No instale el muestreador cerca de cañones de salidas o aberturas (por ejemplo;
chimeneas, ductos de ventilación, aire acondicionado, etc.).
6. Si las muestras son analizadas químicamente (mediante: espectrómetros de
emisión óptica con fuentes de excitación de ICP-Plasma de Acoplamiento
Inducido, espectrómetros de absorción atómica, etc.) evalúe la potencial
contaminación del sitio.
7. El muestreador debe estar situado donde el operador pueda alcanzarlo de
manera segura, a pesar de condiciones de tiempo adverso. Si el muestreador se
localiza en una azotea, el cuidado debe tenerse en la seguridad personal, por
ejemplo, que el operador no esté expuesto a una superficie del tejado
resbaladiza durante tiempo inclemente (lluvia, escarcha, nieve, etc.)
8. El muestreador se debe localizar en un lugar que sea accesible en consideración
a las actividades que implica el funcionamiento rutinario (es decir, calibraciones,
instalación y recuperación de filtros, chequeos de flujo, y auditorías), las cuales
involucran un transporte de suministros a la estación (equipo de monitoreo) y de
regreso al laboratorio (y viceversa).
9. Asegurar que la energía en el sitio esté disponible en todo momento.
Interrupciones eléctricas pueden producir la pérdida de muestras irrecuperables.
10. Indicaciones respecto al voltaje mínimo del muestreador y requisitos de potencia
deben ser consultadas en el Manual del fabricante.
11. La seguridad del propio muestreador depende básicamente de su
emplazamiento. Sitios en la azotea con acceso cerrado con llave y sitios tierranivelados con cercos, son ejemplos comunes. En todos los casos, la seguridad
del personal, así como la del muestreador, deben ser consideradas en conjunto.
Nota. Si se requiere información adicional sobre redes y sitios de exposición, use el criterio de Koch y Rector (Koch, R.C.
and H.E. Rector, Optimun Network Design and Site Exposure Criteria for Particulatee Matter. EPA-450/4-87-009, US EPA,
Research Triangle Park, NC).
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.4.2 Armado del equipo
Para el armado del muestreador, refiérase al instructivo provisto por lo general en
el Manual del Fabricante.
7.4.3 Instalación del Equipo
Antes la instalación, verifique que el suministro de tensión (220 volts,) corresponda
a la del equipo a instalar y que las protecciones instaladas correspondan a la potencia
del motor, señaladas por las especificaciones del fabricante. Instalación de la carta de
registro.
La función de la carta de registro de flujo es verificar si durante el funcionamiento
del equipo se han registrado cortes de energía, el horario asociado a dicho cortes y las
variaciones en el flujo total del equipo.
7.5 Procedimiento de operación del muestreador
7.5.1 Resumen de la operación de muestreo
El proceso de operación del muestreador de alto volumen consiste en el retiro y
custodia de los filtros de exposición y en la instalación de los nuevos filtros que
recolectarán las muestras para el período siguiente de medición. Información relativa a
la identificación del filtro y del sitio de exposición, así como también observaciones en el
sitio que estiman ser razones por las cuales el filtro extraído debe ser desechado,
deben ser registradas.
La operación de terreno descrita a continuación considera como primera etapa la
instalación de los filtros en el porta filtro del muestreador el muestreo propiamente en el
período considerado en el programa de monitoreo y por último concluye el proceso de
operación con el retiro y manejo de filtros post muestreo.
7.5.2 Frecuencia de muestreo
El muestreo de partículas es conducido acorde con la frecuencia predeterminada
por el programa de monitoreo. La Operación se encuentra bajo el control de un
dispositivo de cronometraje electrónico que se fija; por lo general, por un período de
funcionamiento de 24 horas, o según lo determine el programa de monitoreo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.5.3 Equipamiento
•
Muestreador de Alto Volumen
•
Filtro (disponible de micro fibra de cuarzo y teflón)
•
Envoltura para filtro (bolsa y sobre de traslado)
•
Guantes de nitrilo (o bien, guantes que no tengan talco o algún material que
pueda contaminar el filtro)
•
Lápiz
•
Formulario de Reporte de Muestreo
•
Formulario de Reporte Rápido de Muestreo
7.5.4 Operaciones antes del muestreo
7.5.4.1 Preparación del filtro antes del muestreo
El proceso de instalación del filtro sobre el cartucho en el laboratorio implica
reducir al mínimo los riesgos de daños sobre él, sin embargo, si se realiza con cuidado,
pueden ser cargados en el sitio de monitoreo cuando las condiciones de tiempo lo
permitan.
Los operadores deben usar guantes protectores al manejar los filtros para evitar
la contaminación de estos con las grasas naturales de la piel y la humedad.
Los filtros se deben mantener en sobres protectores y nunca deben estar o ser
doblados antes de su instalación.
El laboratorio analítico debe asignarle a cada filtro un número de identificación
(ID). La etiqueta identificadora debe ser colocada por el lado que no va ser expuesta
(que coincide con el lado de “abajo”).
Cuando un filtro que se ha etiquetado en su lado inferior es transportado al
laboratorio, su número de muestra será fácilmente accesible para la documentación en
las hojas del registro del laboratorio.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.5.4.2 Recomendaciones de cargado de cartucho del filtro
•
Cargue cuidadosamente el filtro en el cartucho del filtro. El filtro se debe centrar
en la rejilla de modo que la empaquetadura forme un sello hermético en el borde
externo cuando el portafiltros esté en su lugar. Los filtros mal alineados
mostrarán desigualmente los bordes blancos después de la exposición.
•
El cartucho del filtro no debe estar excesivamente apretado, pues el filtro puede
pegarse a él o la empaquetadura puede dañarse de manera permanente.
Compruebe que la empaquetadura se encuentre en buenas condiciones.
•
Ponga una cubierta protectora sobre el cartucho del filtro.
7.5.5 Operaciones generales previas al muestreo
•
Registre información de muestreo. Antes de comenzar el proceso de muestreo,
registre sobre el formulario de reporte de muestreo el nombre y código y
dirección de la estación, modelo del equipo, nombre de la agencia y del operador
a cargo.
•
Instale el cartucho de portafiltros con el nuevo filtro en su interior. De acuerdo
con las especificaciones del fabricante. Recuerde anotar lectura del registro
horario del equipo, que se toma como tiempo inicial de muestreo.
•
Cambie la carta de registro. Para esta operación refiérase al Instructivo de
Cambio de Carta de Registro que proporcione el fabricante del equipo
•
Convierta la lectura del flujo a valor de flujo estándar. Una vez instalado el filtro
nuevo y la carta de registro, encienda el muestreador y permita que funcione por
cinco minutos. Con la curva de calibración del muestreador, convierta la lectura
del flujómetro a valor de flujo estándar. Registre estos valores en el formulario de
Reporte de Muestreo.
•
Ajuste el cronómetro. Fije el reloj del cronómetro para empezar en el horario y
fecha predeterminada y para finalizar 24 horas después.
•
Registre tiempo transcurrido. Registre la lectura de tiempo transcurrido inicial
sobre el formulario de Reporte de Muestreo.
Nota: Recuerde registrar la información derivada de esta operación en el registro del muestreo
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7. 5.6 Procedimiento de cambio de filtros
7.5.6.1 Operaciones después del muestreo
•
Registre la lectura del flujo final. Antes de quitar el filtro y la carta de registro,
asegúrese de que este último registre el flujo final. Si no así, el muestreador debe
ponerse en funcionamiento para determinar el flujo final.
•
Remueva la carta de registro y examínela por posibles anormalidades. Verifique
cualquier cambio en los valores de flujo registrados.
•
Retire el filtro en exposición cuidadosamente, evitando cualquier alteración o
agregar material ajeno al muestreo, que pueda alterar la lectura.
•
Verifique el tiempo transcurrido. Registre la lectura final del contador de tiempo en el
formulario de Reporte de Muestreo (Anexo B). Estas lecturas de tiempo se utilizarán
posteriormente en calcular la concentración de partículas muestreadas por lo que
estos registros de tiempo transcurridos deben ser lo más exactos posible.
•
Registre la información referida en el formulario de Reporte de Muestreo. Notifique
en el formulario cualquier observación que pueda sugerir que la muestra obtenida en
el proceso no es representativa del área muestreada (por ejemplo, ocurrencia de
incendios, y/o construcciones cercanas); Comienzo y término de muestreo; lecturas
iniciales y finales de mediciones de flujo.
•
Basándose en la curva de calibración del muestreador convierta las lecturas de
mediciones de flujo en “flujo verdadero” y registre estos valores en el formulario de
reporte de muestreo.
•
Introduzca la carta registro, el filtro expuesto y el formulario de reporte de muestreo
dentro del sobre proporcionado y almacénelos para operaciones posteriores
(períodos cortos)
Si las muestras no serán analizadas en periodos cortos de tiempo, el operador debe
almacenar el filtro dentro de un revestimiento protector para reducir al mínimo la
pérdida de partículas volátiles. Se recomienda el uso de una carpeta y de un sobre
protector de tamaño proporcional al del filtro.
Nota: Recuerde registrar la información derivada de esta operación en el formulario de Registro Rápido de Muestreo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.6 Control de calidad de las muestras
Registre todos los datos requeridos en el formulario de Reporte de Muestreo
(Formato--) La documentación debe incluir el número del sitio, número de identificación
de filtro, la fecha de la muestra, el tiempo transcurrido, nombre del operador,
comentarios respecto al estado del filtro de exposición y todo lo que se solicite en dicho
formulario.
Los muestreadores deben funcionar entre 23 y 25 horas. (1440 min+60) Avise a
su supervisor si los muestreadores funcionan fuera de estos límites o si se encuentran
funcionamientos de manera defectuosa.
7.6.1 Rechazo de filtros muestreados
Los filtros se deben examinar antes del análisis respectivo para determinar si se
ha incluido toda la información requerida de la muestra y para evaluar la condición física
de cada filtro y si es conveniente para dicho análisis. Razones más importantes para
anular los filtros:
-
Filtro rasgado antes o durante el muestreo.
-
Fecha de monitoreo desconocida.
-
Flujo o proporción de flujo desconocido.
-
Tiempo transcurrido desconocido.
-
Más de un filtro para el mismo sitio y fecha.
-
Contaminación inusual (Ej.: deyecciones de pájaros).
-
No funcionó el sistema.
-
Filtro instalado incorrectamente
7.7 Procedimiento de Mantenimiento
El procedimiento de mantenimiento rutinario establece los requisitos generales a
seguir para el mantenimiento de un muestreador de alto volumen señalando las
acciones de chequeo de sus partes, que aseguran el funcionamiento del sistema, y las
acciones de limpieza rutinaria, con el fin de evitar contaminación que podría afectar la
calidad de los datos resultantes, así como también las frecuencias de estas actividades.
Refiérase al Manual del fabricante para acciones de mantenimiento específicas.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.7.1 Precauciones
•
El equipo eléctrico se debe apagar y desconectar antes del mantenimiento de
piezas internas.
•
No golpear el equipo ni forzar el desmontaje ni el montaje de sus piezas.
•
No aplicar agentes químicos como solventes y abrasivos.
7. 7.2 Calificaciones del Personal
El personal a cargo debe tener formación técnica y estar capacitado para realizar
la mantención de muestreadores de alto volumen y la práctica suficiente en dicha
actividad.
7. 7.3 Equipamiento
-
Patrón de flujo (vari flow)
-
Agua desionizada
-
Etanol
-
Paños de algodón texturizado (libre de pelusas.)
-
Pincel de cerdas suaves naturales.
-
Un cepillo pequeño y de dientes suaves
-
Toallas del papel tissue.
-
Herramientas misceláneas de mano.
-
Generador de Aire Cero o fuente de aire comprimido.
-
Silicona en aerosol
1. Acciones y frecuencias de mantenimiento recomendadas
Las operaciones de mantenimiento rutinario y las frecuencias asociadas se
resumen en la siguiente tabla:
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Parte del equipo
Entrada del muestreador
Frecuencia
método
y/o
Desmantele y limpie a
intervalos
especificados por el
fabricante.
Límites
aceptación
de
Ni daños ni partículas
depositadas.
Acción
Limpie, reemplace el
equipo
dañado
antes de monitorear.
Líneas de Poder
Verifique trizaduras o
crujidos, en días de
recuperación
de
muestras.
Ningún daño aparente.
Reemplace
necesario.
Pantalla del filtro
Visualmente
inspeccione en días de
recuperación de la
muestra.
Ningún
aparente.
Limpie con cepillo
de alambre.
Empaquetaduras
Inspeccione
a
intervalos de 3 meses.
Ninguna fuga, ni daño
aparente.
Reemplace
necesario.
si
es
Carbones
Reemplace
después
de 600 a 1,000 horas
de funcionamiento.
Proporción
estable.
Reemplace
necesario.
si
es
Motor
Reemplace
necesario.
es
Debe usarse el modelo
apropiado.
Obtenga al modelo
apropiado.
Control de flujo
Verifique cuando se
registren
variaciones
notorias
en
la
proporción de flujo.
Proporción de flujo
estable a lo largo del
funcionamiento de la
muestra.
Reemplace o repare
si es posible.
Dispositivo de registro
(Carta de registro)
Inspeccione
al
experimentar dificultad
en el chequeo de cero,
o
cuando
ocurran
grandes cambios en la
proporción de flujo.
Registrador
permanece puesto a
cero; avances de la
carta; tintas de pluma.
Reemplace o repare
si es posible.
Tubos y montajes.
Visualmente
inspeccione en días de
recuperación de la
muestra.
Ninguna
grieta
obstrucción
Reemplace
necesario.
si
depósito
de
flujo
ni
Tabla.3 Operaciones de mantenimiento rutinario
Ing. Rogelio González García
Consultor
si
si
es
es
INE / ADA - 008 - 2008
7.7.4.1 Verificaciones en cada toma de muestra
1.
Verifique el estado de la empaquetadura del portafiltros. Examine la
empaquetadura para verificar que no haya perdido resistencia o que no se
haya deformado o aplanado. Esto se puede observar verificando la presencia
de fuga de partículas presentes en la muestra manifestándose un borde
irregular de depósito de partículas en el filtro. Cuando esto ocurra sustituya la
empaquetadura.
2.
Verifique el estado del registrador de flujo. Si la pluma tiende a pegarse,
indicando un posible retraso, determine la causa. La impulsión eléctrica de la
carta se encuentra permanente lubricada y no requiere mantenimiento
periódico. Substituya el registrador si entrega resultados erráticos. Vuelva a
calibrar después de sustituir el registrador. Si la pluma se encuentra seca
coloque una cantidad pequeña de tinta en el agujero por la extremidad de la
pluma; si ésta tiene estructura de cartucho, sustituya la pluma. Después de
entintar o de reemplazar la pluma, encienda el muestreador brevemente para
verificar que el registrador marca (o registra) y que se localiza en cero
correctamente.
3.
Tuberías de unión y líneas de poder: En días de recuperación de muestra debe
verificar la ausencia de grietas u obstrucciones.
4.
Pantalla del filtro: Inspeccione, también, en días de recuperación de muestra.
5.
Cartucho de filtro: Necesita ser inspeccionado cada vez que éste se encuentre
cargado. Una empaquetadura gastada implica una mezcla gradual del límite
entre las partículas coleccionadas y el borde del filtro.
7. 7.4.2 Verificaciones periódicas.
•
Motor y alojamiento de empaquetaduras. Verifique cada 3 meses y
•
reemplace si es necesario los carbones del motor. Reemplace antes de que se
produzca algún daño. Aunque los carbones de motor normalmente requieren el
reemplazo después de 600 a 1,000 horas de funcionamiento, el intervalo del
reemplazo óptimo debe determinarse por la experiencia del operador. Cambie los
carbones según las instrucciones de fabricante.
•
Realice la calibración de terreno como se describe en el Instructivo de Calibración
de Muestreadores de Alto Volumen. Si la proporción de flujo indicada del
muestreador excede el rango de proporción de flujo especificado por el fabricante,
ajuste el equipo antes de su echarlo a andar.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
•
Después de que los carbones se han cambiado, opere el muestreador entre 50 a 75
por ciento del voltaje normal por aproximadamente 30 min. El motor debe volver a la
línea normal de voltaje y a una aplicación completa después de 30 a 45 min.
adicionales
•
Precaución: Los motores que usan los muestreadores de alto volumen PM10 son
versiones superiores a aquellos ocupados por monitores de PTS. Los carbones para
los dos tipos de motor son diferentes. Asegúrese que los carbones de reemplazo
sean los adecuados para monitores de alto volumen.
•
Motor. Si un motor necesita ser reemplazado, asegúrese de usar la
adecuada para el equipo.
•
Control de flujo. Reemplace si éste no presenta registro de flujos o bien registra un
valor de flujo bajo, excesivo o errático. Ajustes menores pueden se realizados, sin
embargo, el controlador de flujo, generalmente, no puede repararse en terreno.
•
Carta de registro. Un registrador de flujo requiere muy poca mantenimiento pero se
deteriora con el paso del tiempo. Diferencias significantes en los promedios de
proporciones de flujo obtenidas de períodos de monitoreos consecutivos indica
registrador defectuoso. Las plumillas del registrador deben reemplazarse cada 30
días. En climas secos, puede requerirse una frecuencia menor de reemplazo.
•
Limpieza de la entrada de impacción. La entrada de impacción debe desmantelarse
y limpiarse a intervalos especificados por el fabricante. Se recomienda que las
marcas de sus partes se graben en la entrada para asegurar la alineación apropiada
durante el reensamblaje.
versión
Precaución: insectos, Las abejas usan, en algunas ocasiones, esta entrada como
una colmena, por lo que tenga cuidado al desmontar. Puede instalarse una malla
alrededor de la entrada para contrarrestar la situación.
•
Limpieza de la entrada ciclónica. Refiérase al Instructivo de Mantenimiento de
cabezales del fabricante del equipo.
7.7.4.3 Reparación de muestreadores de alto volumen
Si el muestreador ha funcionado en terreno por períodos extensos, éste puede
requerir reparaciones mayores o un mantenimiento completo. Si este es al caso,
refiérase al Manual del fabricante antes de comenzar a muestrear.
Realice la prueba de fuga y calibre el equipo después de cualquier reparación o
restauración mayor. Para este efecto refiérase a la sección 9 de este procedimiento.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.7.4.4 Control de Datos y Registros
Se debe mantener un registro de las operaciones de mantenimiento, el cual debe
reflejar la historia de la mantención del equipo: frecuencia de la mantención y partes o
piezas que han sido reemplazadas. El Anexo A describe el formulario de Registro de
Mantenimiento sobre el cual se debe registrar dicha información.
a. Procedimiento de calibración
7.5 propósito
Antes de emprender el proceso de muestreo, los equipos de medición deben ser
calibrados correctamente. La calibración se define como la relación entre un resultado
instrumental y el valor de medición estándar estimado de referencia.
Debido a que los estándares de concentración de PM10 no están disponibles para
determinar relaciones de calibración, los componentes individuales del equipo de
muestreo deben ser calibrados para asegurar la integridad de los datos entregados.
Nota: El manual de operación del fabricante proporciona procedimientos de calibración más específicos y detallados que
los procedimientos genéricos aquí presentados.
Los requisitos mínimos de calibración del equipo se señalan en la tabla numero 4.
Equipamiento
Límites
aceptación
de Frecuencia
método
medición
Muestreador
Proporción de flujo
obtenida
=
proporción de flujo
de fábrica +-4%
Balanza analítico
Peso indicado =
peso de fábrica +0.0005g
Estándares de masa
de referencia.
Tolerancia individual
no mayor a 25µg
y Acción si
de requiere
Calibre después del
mantenimiento,
procesos de auditorías
en que chequeos de
flujo
manifiesten
desviaciones >±7% del
caudal indicado o >
±10% del caudal de
diseño.
Prueba
de
peso
gravimétrico durante
chequeos periódicos
de calibración
Chequeos
de
estándares de cada 3
a 6 meses contra
estándar primario de
laboratorio
Ing. Rogelio González García
Consultor
se
Recalibre
Sustituya balanza o
vuelva a calibrar
Obtenga
estándares
apropiados
los
INE / ADA - 008 - 2008
Equipamiento
Límites
aceptación
Humedad
relativa
indicada (HR)
Lectura indicada =
lectura
HR
de
psicrómetro ±6%.
Contador de tiempo
(on/off timer)
+-30 min /24 hr
Medidor de
transcurrido
+- 2 min /24 hr
tiempo
Estándar
de
transferencia
de
caudal
(dispositivo
orificio)
de Frecuencia
método
medición
Caudal indicado (de
la
calibración
anterior) = caudal
verdadero
o
de
fábrica ±2%.
y Acción si
de requiere
Compare
con
las
lecturas
del
psicrómetro recibidas,
a intervalos de seis
meses
Verifique al recibir o
recepcionar
y
rutinariamente en días
de recuperación de
muestras
Compare
con
estándares de tiempo
de exactitud conocida
al recibir y a intervalos
de 6 meses
Verifique al recibir y a
intervalos de un año;
vuelva a calibrar o
substituya la unidad de
orificio si el daño es
evidente
se
Ajuste o substituya
para lograr límites
aceptados
Ajuste o repare
Ajuste o substituya
el
indicador
de
tiempo para lograr
límites
de
aceptación
Adopte la nueva
curva de calibración
Tabla No. 4 Equipo mínimo de Calibración
7.8.2 Equipamiento
•
Estándar primario o de transferencia para calibración del orificio (Vari-flow)
•
Manómetro diferencial (U), rango 0–16 (pulgadas de agua), escala mínima
0.1in
•
Manómetro diferencial (U), rango 0–32 (pulgadas de agua), escala mínima
0.1in
•
Termómetro, rango 0 a 50 °C, escala mínima 0.1 °C
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
•
Barómetro portátil, rango 500 a 800 mmHg, escala mínima 5 mmHg
•
Hojas de calibración (plantillas) (Anexo A) y cinta de 2 in (para tapar los ductos)
•
Un filtro limpio (preferible de microfibra de cuarzo)
7. 8.3 Frecuencia
Con el objetivo de asegurar mediciones exactas de concentraciones de PM10
calibre los muestreadores de alto volumen en el momento de la instalación y a las
frecuencias recomendadas a continuación:
1.
Trimestralmente o según lo que indique el programa de garantía de calidad del
equipo.
2.
Posterior a cualquier reparación que pueda afectar la calibración del equipo,
como por ejemplo al cambiar motor o carbones.
3.
Si los resultados del chequeo de flujo realizado en terreno exceda los límites
del control de calidad.
4.
Cuando el chequeo de flujo en campo o proceso de auditoría indique que el
muestreador se encuentra fuera de los rangos aceptados de proporciones de
flujo de entrada.
5.
Después de efectuada una relocalización del muestreador.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Equipamiento
Límites
de
aceptación
Proporción de flujo
obtenida
=
proporción de flujo
de fábrica +-4%
Muestreador
Balanza analítico
Peso indicado =
peso de fábrica +0.0005g
Estándares de masa
de referencia.
Tolerancia individual
no mayor a 25µg
Humedad
relativa
indicada (HR)
Lectura indicada =
lectura
HR
de
psicrómetro ±6%.
Contador de tiempo
(on/off timer)
+-30 min. /24 hr
Medidor de
transcurrido
+- 2 min. /24 hr
tiempo
Estándar
de
transferencia de flujo
(dispositivo orificio)
Flujo indicado (de la
calibración anterior)
= flujo verdadero o
de fábrica ±2%.
Frecuencia y método
de medición
Calibre después del
mantenimiento,
procesos de auditorías
en que chequeos de
flujo
manifiesten
desviaciones >±7% del
flujo indicado o >
±10% del flujo de
diseño.
Prueba
de
peso
gravimétrico durante
chequeos periódicos
de calibración
Chequeos
de
estándares de cada 3
a 6 meses contra
estándar primario de
laboratorio
Compare
con
las
lecturas
del
psicrómetro recibidas,
a intervalos de seis
meses
Verifique al recibir o
recepcionar
y
rutinariamente en días
de recuperación de
muestras
Compare
con
estándares de tiempo
de exactitud conocida
al recibir y a intervalos
de 6 meses
Verifique al recibir y a
intervalos de un año;
vuelva a calibrar o
substituya la unidad de
orificio si el daño es
evidente
Acción
requiere
Recalibre
si
se
Sustituya balanza o
vuelva a calibrar
Obtenga
estándares
apropiados
los
Ajuste o substituya
para lograr límites
aceptados
Ajuste o repare
Ajuste o substituya
el
indicador
de
tiempo para lograr
límites
de
aceptación
Adopte la nueva
curva de calibración
Tabla.5 Requisitos de calibración del equipo
7.8.4 Calibración del muestreador
Para realizar el proceso de calibración verifique previamente la presencia de fugas
en el sistema siguiendo lo señalado en el Instructivo de Calibración de Muestreador del
fabricante del equipo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Luego de realizado el proceso de detección de fugas y verificado la ausencia de
ellas instale los accesorios de calibración y calibre el instrumento: obtenga la curva de
calibración y determine si los valores de flujo se encuentran dentro del rango estimado
de referencia siguiendo lo señalado en el Instructivo de Calibración realice el chequeo
multipunto y si las diferencias entre el flujo estimado y el de fábrica son superiores, en
general, a 4% se deben generar nuevos parámetros de calibración (o corrección). Para
este procedimiento refiérase al Instructivo de Calibración que proporciona el fabricante
del equipo.
7.9. Procedimiento de laboratorio
Uno de los factores primordiales de la exactitud de un programa de muestreo de
PM10 es la aplicación adecuada de las técnicas de laboratorio por parte del equipo
analítico. Esta sección señala algunas pautas para fortalecer la exactitud de las
operaciones de laboratorio y, por lo tanto, de las determinaciones totales de la
concentración de PM10.
El manejo de filtros de PM10 provenientes de muestreadores de alto volumen
presenta dos fuentes principales de error. La primera se refiere a la pérdida de
partículas durante el envío o manejo de la muestra y, la segunda, a errores causados
por la retención de dióxido de azufre en forma de partículas de sulfato en filtros
alcalinos.
Los resultados de experimentos que implican una variedad de filtros indican que los
errores por presencia de sulfato del orden de 0.3 a 3.0 µg/m3 son esperables al usar
filtros comunes de fibra de vidrio bajo condiciones normales de muestreo de alto
volumen y que errores más grandes causados por la presencia de sulfato pueden
ocurrir bajo condiciones extremas de muestreo. Se recomienda utilizar filtros neutros o
de baja alcalinidad para reducir estos errores.
La ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.6 presenta un resumen de
requisitos mínimos de aceptación de filtros para asegurar la calidad de los datos en la
determinación de la concentración total de PM10 en la atmósfera.
El filtro de microfibra de cuarzo es actualmente el único filtro comercialmente
disponible que satisface todos los criterios especificados por la EPA en el Apartado 40
CFR Parte 50 Apéndice M.
La fragilidad de estos filtros hace más difícil su manejo y pueden ser más costosos
que los filtros de fibra de vidrio.
La DGCENICA debe evaluar los filtros disponibles en el mercado con el fin de
asegurar su conformidad con los criterios antes señalados.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Cuantificación del criterio establecido
por 40 CFR Parte 50, Apéndice M
Criterio
Eficiencia
recolección
de
> 99% según lo medido por la prueba
dioctyl phthalate (DOP).
Integridad
5 µg/m3, medido como la concentración
equivalente correspondiente a la diferencia
entre los pesos iniciales y finales del filtro,
asumiendo un volumen de muestra de 24
horas de 1,600 m3.
Alcalinidad
< 25 micro-equivalentes/g de filtro
Comentario
El aparato que se necesita
para realizar esta prueba no
está disponible para el común
de los laboratorios analíticos.
La organización a cargo del
monitoreo debe asegurar que
el fabricante del filtro ha
seguido estos criterios.
Durante una prueba simulada
de muestreo, se siguen todos
los
procedimientos
de
muestreo excepto encender el
muestreador de PM10 de alto
volumen. El peso de la tara
del filtro equilibrado debe
estar dentro de ±8 mg del
peso final.
La prueba de medición de
alcalinidad
puede
ser
efectuada por un laboratorio
analítico típico.
Tabla.6. Resumen de criterios de aceptación de filtros
Nota: Se consideran los criterios de la US EPA, ya que en México no se cuenta con un procedimiento específico para
evaluar, los mismos y determinar la aceptación o rechazo de los filtros.
7.9.1 Manejo de filtros
Debido a la fragilidad del material del filtro, los operadores de campo y de
laboratorio deben realizar un manejo adecuado de estos.
Una medida práctica de inventariar y controlar los filtros recibidos por el laboratorio
es asignar a cada filtro un número identificador (ID del filtro) correlativo y apilarlos en la
misma secuencia de asignación numérica a fin de asegurar que el filtro a utilizar
corresponda al primero dentro de la asignación numérica.
Esta medida de identificación elimina, también, el posible error de cargar el
cartucho nuevamente una vez utilizado y evita la duplicación de muestras. Luego de la
exposición, si las muestras van a ser enviadas a laboratorio, el operador de campo
debe ser provisto de sobres y carpetas adecuadas para la protección de los filtros
expuestos en el transporte al laboratorio analítico.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
En la carátula de los sobres se puede imprimir el formulario de reporte de
muestreo para asegurar que los datos correspondientes a la muestra permanezcan con
ella en todo su proceso.
7.9.1.1 Inspección visual del filtro
Antes del proceso de pesaje de los filtros, estos deben ser examinados visualmente
para asegurar que los filtros defectuosos sean desechados y devueltos al proveedor.
Los defectos específicos a buscar son:
•
Agujero pequeño: un agujero pequeño que aparece como un punto luminoso
distinto o brillante cuando es examinado sobre una tabla de luz o una mancha
oscura cuando es visualizado encima de una superficie negra.
•
Material sobrepuesto: cualquier material ajeno o partículas de suciedad en el
filtro que requiere ser removida antes de pesar.
•
Decoloración: cualquier decoloración visible que podría ser evidencia de un
contaminante.
•
Filtro no uniforme: cualquier no uniformidad visible en la apariencia del filtro que
podrían indicar gradaciones en la porosidad del filtro.
•
Otro: un filtro con cualquier imperfección no descrita anteriormente, como
superficies irregulares u otros resultados que pudieran ser causales de
interferencia en la ejecución.
7.9.2 Acondicionado del filtro
Antes de ser pesados, los filtros se deben someter a un proceso de
acondicionamiento por lo menos 24 horas antes. Esto puede ser realizado en una
cámara de acondicionamiento o en un cuarto de pesaje ambientalmente controlado. La
humedad relativa se debe establecer en un valor medio constante entre 20 y 45 por
ciento, con una variabilidad de no más de ±5 por ciento y la temperatura en un valor
medio constante entre 15 y 30 ºC, con una variabilidad de no más de ±3 ºC.
La humedad relativa y la temperatura deben ser verificadas y registradas en los
días de acondicionamiento (manualmente o por un sistema de programación) para
asegurar la conformidad con estos valores señalados. Junto con estos valores, registre
en el formulario de registro de laboratorio las situaciones de mal funcionamiento,
discrepancias en los rangos antes señalados y las actividades de mantenimiento
efectuadas.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.9.2.1Procedimiento de pesaje inicial
Los filtros deben ser pesados en una balanza analítica con una resolución mínima
de 0,1 mg y una precisión de 0,5 mg. Se recomienda que cada balanza utilizada en el
procedimiento de pesaje sea individualizada por un número identificador. A cada
balanza se le debe asignar un número determinado de filtros identificados también con
un ID en forma secuencial.
Siga el siguiente procedimiento:
1. Verifique en el formulario de registro de laboratorio que la balanza haya sido
calibrada (por lo menos anualmente) y mantenido acorde con las
recomendaciones del fabricante. Si la balanza no ha sido calibrada dentro del
período señalado calíbrela (si sus responsabilidades lo permiten) de acuerdo a lo
señalado por el fabricante o bien indíquelo en la bitácora para que personal
adecuado realice esta operación.
2. Ponga a cero la balanza según las indicaciones del fabricante.
3. Realice un chequeo de control de calidad usando los estándares de referencia en
la balanza analítica. (Refiérase a la sección 4.5)
4. Si los filtros deben ser pesado fuera del compartimiento acondicionado, evite
interferencias con las partículas higroscópicas ambientales y comience el
procedimiento de pesaje dentro de 30 s. Pese el filtro según las indicaciones del
fabricante y cerciórese de obtener lecturas estables. A intervalos rutinarios,
verifique el cero y la calibración de la balanza conforme a la sección 4.5.
5. Nota: Tenga cuidado al cargar y descargar la balanza con los filtros de cuarzo.
Las esquinas y los bordes del filtro no deben topar la puerta de la balanza debido
a que el filtro puede ser dañado o perder material e el proceso.
6. Coloque el filtro pre-pesado, en una carpeta (bolsa) de plástico transparente que
permita visualizar el ID del filtro e introdúzcala dentro del sobre con el formulario
de registro de campo impreso.
7. Registre el número de la balanza, el número de identificación del filtro y el peso
de la tara en el formulario de registro de laboratorio (Anexo D). Cualquier peso
del filtro fuera del rango normal entre 3.7 y 4.7 g debe ser investigado
inmediatamente. Recuerde numerar el formulario en forma secuencial.
8. Realice los chequeos de control de calidad de los pesos de tara y total según lo
señalado en la sección 4.5 y entrega la información obtenida al supervisor de QC
para revisión.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.9.3 Control de calidad en laboratorio
7.9.3.1 Verificación de peso estándar
Antes de pesar el primer filtro, se debe verificar que la balanza proporcione valores
de masa apropiados y fidedignos.
Esta verificación se efectúa pesando un par de masas estándar (valor conocido de
referencia) con pesos entre 1 y 5 g.
Si los valores reales de referencia y los medidos difieren por más de ±0.5 mg, se
debe informar al supervisor antes de proceder con el pesaje de los filtros definitivos. Si
la diferencia entre los valores reales y los medidos se encuentran dentro de ±0.5 mg,
cada filtro se debe pesar al miligramo más cercano.
Para el caso de filtros de muestreadores de PM10 de alto volumen no es
recomendado realizar verificaciones de “filtro estándar”, ya que producto del pesaje
repetitivo el filtro de cuarzo degradará rápidamente y no permitirá datos reproducibles.
7.9.3.2 Verificación de cero y calibración
Cada 5 a 10 operaciones de pesaje, el operador de laboratorio debe volver a
inspeccionar el cero de la balanza y registrar estos valores en el registro interno de
control de calidad. Valores entre ±0.5 mg se consideran aceptables.
La calibración de la balanza debe ser verificada por lo menos diariamente y si
es posible cada 15 pesajes de filtros.
Cuando los chequeos de cero y de calibración exceden límites aceptables, los
filtros previamente pesados deben ser vueltos a revisar.
7.9.3.2.1 Verificación de pesos de tara y total
En cada día de operación, el operador debe volver a pesar entre cinco y
siete filtros expuestos y no expuestos. Los pesos de los filtros sin impactar deben estar
dentro de ±2.8 mg de los valores originales; en caso contrario se debe investigar la
causa del problema y volver a pesar.
Debido a la pérdida de componentes volátiles, no se fija ningún límite de
aceptación para los filtros expuestos; sin embargo, si la diferencia excede en ±5.0 mg,
el supervisor de QC de laboratorio debe investigar inmediatamente.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.9.3.2.2 Registro de información
Mantenga un registro de control de calidad en El libro de registros, este debe
contener todos los datos de control de calidad: información de calibración y
mantenimiento de la balanza y cheques internos de rutina. Se recomienda que la
información relativa al funcionamiento y chequeos efectuados sobre la balanza sean
mantenidos junto a ella a fin de que el operador note cualquier indicación de
malfuncionamiento.
7. 9.4 Recepción de las muestras provenientes de campo
a) Al recibir el filtro expuesto el personal de custodia de filtros (o de laboratorio si
corresponde) debe seguir este procedimiento:
b) Examine el formulario de registro de muestreo (datos de campo). Determine si
están registrados todo los datos que se necesitan para verificar la validez de la
muestra y para calcular la concentración total (volumen total, temperatura
ambiente, presión barométrica, y tiempo transcurrido). Anule la muestra si
faltan datos o si se registró un mal funcionamiento del muestreador.
c) Relacione el ID del filtro con los datos registrados en el formulario de registro
de datos de laboratorio, en el que aparece el numero de balanza utilizada en el
pre-pesado, el ID del filtro, el peso de la tara del filtro y otra información. El
encargado de la muestra debe agrupar los filtros según sus números
registrados de identificación de la balanza. La separación inicial de filtros por el
número de balance ID disminuirá la probabilidad de un error de balance que
podría resultar del uso de diversas balanzas en el proceso de pesaje de la tara
y peso total del filtro.
d) Remueva el filtro de su sobre protector y examine el interior del sobre. Si el
material de la muestra se ha desalojado del filtro, recupere tanto como sea
posible empleando un cepillo suave de pelo de camello. Si el filtro se
encuentra en el cartucho, aflojar las tuercas de la cubierta y quitar el filtro (El
apretar demasiado las tuercas puede hacer que el filtro adhiera demasiado a la
empaquetadura del cartucho. Retírelo suavemente por las esquinas extremas
para evitar daño). Examine los filtros para verificar si el filtro se ha dañado
durante el muestreo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
e) Coloque los filtros sin defecto en sobres protectores y remítalos al laboratorio
para el proceso de pesaje y análisis. Preocúpese de guardar los datos
obtenidos para los cálculos totales subsecuentes de concentración.
f) Coloque los filtros defectuosos en nuevos sobres y limpios de partículas,
etiquetándolos con los defectos encontrados para ser analizados por el
supervisor para la aprobación final.
7.9.5 Procedimiento de pesaje final
1. Efectúe el proceso de acondicionamiento de filtro descrito en la sección 4.3.
2. Repita los pasos 1 al 6 del procedimiento de pesaje de la tara de filtro (sección
4.4). Registre el peso total en el formulario de datos del laboratorio.
3. Realice los chequeos internos de QC descritos en la sección 4.5.
4. Ponga el filtro dentro de un sobre protector y entregue los filtros pesados al
personal de custodia de las muestras para archivar.
7.10 Procedimiento de cálculo
La discriminación del tamaño de las partículas mediante separación inercial
requiere que las velocidades específicas en el sistema de entrada de aire se
mantengan. Estas velocidades de diseño se obtienen cuando un flujo especificado de
diseño se mantiene. El flujo de diseño es especificado como un flujo volumétrico real
(Qa), medido a condiciones existentes de temperatura (Ta) y presión (Pa). El flujo
operacional de los muestreadores (es decir, el flujo real cuando el muestreador está
funcionando normalmente) debe estar muy cerca del flujo de diseño.
Flujo de todos los muestreadores se debe calibrar periódicamente con un estándar
certificado de transferencia de flujo. Generalmente, se requieren mediciones (o
estimaciones) de temperatura ambiental y presión barométrica para conseguir una
indicación exacta del flujo operacional.
Para determinar el flujo promedio del muestreador bajo un período de muestreo se
recomienda utilizar los valores de temperatura (Tav) y presión (Pav) promedios para ese
período de muestra. Sin embargo, si estos valores promedios no pueden ser obtenidos
para cada período de muestreo, pueden ser sustituidos por valores promedios
estacionales en el sitio (Ts y Ps).
Así, los valores de Tav y Pav pueden ser obtenidos y registrados en el sitio o bien,
estimados de los datos obtenidos de un servicio nacional de mediciones meteorológicas
cercanas.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Para el caso de lecturas de presión barométrica, éstas deben referidas a la presión
de la estación y no corregido al nivel medio del mar, y posiblemente tendrán que ser
corregidos debido a las diferencias entre la elevación del sitio de monitoreo y la
ubicación de la fuente de información en cuestión.
La metodología de cálculo que se presenta a continuación asume que el
muestreador ha sido calibrado en unidades de flujo volumétrico real (Qa) y que los
valores de temperatura y presión barométrica promedios son utilizados para cada
período de muestra. En el caso de que sean utilizados valores de temperatura y presión
estacionales en el sitio (Ts y Ps), Ts puede ser sustituido por Tav, y Ps por Pav en
ecuaciones (7), (7a), y (14).
Recuerde que las medidas de concentración total de PM10 en la atmósfera se
deben expresar en unidades de microgramos por metro cúbico (µg/m3).
7.10.1 Cálculo de flujo para muestreadores VFC
El flujo real promedio para el período de muestreo es calculado determinando el
cuociente de la presión absoluta de estancamiento promedio a la presión barométrica
ambiental promedio ( Pl / Pav ) y la temperatura ambiental promedio (Tav) para el período
de muestreo.
1. Calcule el valor de Pl en mmHg (o kPa):
Pl = Pav − ∆Pstg
(1)
Donde:
Pl =
Pav =
∆Pstg =
presión absoluta de estancamiento promedio para el período de
muestreo, en mmHg o kPa
presión barométrica promedio para el período de muestreo, en
mmHg o kPa
Promedio de lecturas inicial y final de presión de estancamiento
relativa, en mmHg o kPa.
Nota: Recuerde convertir las lecturas del manómetro de agua a mmHg antes de
registrarlas en la hoja de datos, usando la ecuación siguiente:
mmHg = 25.4 (in. H2O/13, 6)
Ing. Rogelio González García
Consultor
(2)
INE / ADA - 008 - 2008
2. Calcule y registre el valor del cuociente de presión de estancamiento promedio:
Cuociente de presión de estancamiento promedio = Pl /Pav
(3)
3. Utilice la tabla de operaciones del fabricante para determinar Qa del cuociente de
presión de estancamiento promedio ( Pl /Pav) y Tav para el período de muestreo.
Este valor de Qa es el flujo volumétrico promedio para el período de muestreo.
7. 10.2 Cálculo de concentración de PM10
Para calcular la concentración de masa total de PM10 (ecuación 5) se requiere
calcular primero el volumen estándar total de aire muestreado (ecuación 4)
3. Calcule el volumen estándar total de aire muestreado
Va = ( Qa ) (t)
Donde:
(4)
Va = volumen total de aire muestreado en unidades de volumen, m3
3
Qa = flujo promedio muestreado, m /min
t=
Tiempo transcurrido total de muestreo, en minutos.
4. Calcule la concentración de masa total de PM10 en µg/m3 :
PM10 = (106 )(Wg - Wt)/Va
Donde:
PM10 =
106 =
Wg, Wt =
Va =
(5)
concentración de masa de PM10, µg/m3
factor de conversión, µg/g
peso total del filtro y peso del filtro pre-pesado (tara),
respectivamente, g
Volumen total de la muestra en unidades de volumen,
m3/min.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.10.3 Procedimiento de Validación
Los datos necesarios para calcular la concentración total PM10 se originan a partir
de dos fuentes principales: operaciones de campo y operaciones del laboratorio. Estos
datos se deben validar con el fin de asegurar que los valores reportados de
concentraciones de PM10 son los adecuados en relación a los objetivos del programa
de monitoreo.
El procedimiento de validación verifica los cálculos de las concentraciones finales
de PM10 y ayuda a identificar valores de concentraciones totales sujetas a algún tipo de
cuestionamiento (por ejemplo, valores extremadamente altos o bajos).
Siga los siguientes pasos para realizar el procedimiento de validación:
2. Para cada muestra obtenga la siguiente información:
•
•
Tiempo total de muestreo, min.
Flujo volumétrico real promedio, Qa , m3/min.
•
Peso total del filtro y peso del filtro pre-pesado, Wg, Wt, g
3. Recalcule la concentración total de PM10 para el siete por ciento de las muestras
siguiendo lo indicado en el punto 11.2. Estas frecuencias sugeridas se pueden
ajustar posteriormente, basado en experiencia acumulada y nivel de la calidad de
los datos. Disminuya la frecuencia si la experiencia indica que los datos
obtenidos son de buena calidad, o auméntela si el historial indica que los datos
no son de muy buena calidad. En todo caso, se recomienda no seguir siempre la
misma frecuencia de revisión ya que dependerá de las condiciones circundantes
o situaciones especiales experimentadas en el período de muestreo en cuestión,
las frecuencias de recálculo de los datos de concentraciones.
4. Compare cada concentración validada de PM10 con el valor originalmente
reportado. Corrija cualquier error que se encuentre y firme e indique la fecha de
la corrección. Si se encuentra un alto porcentaje de errores verifique los cálculos
adicionales. Si se encuentran errores consistentes, compruebe todos los valores
del formulario de registro de datos e investigue y corrija la causa.
5. Inspeccione todos los valores de concentraciones totales. Centre su atención en
aquellos que indiquen valores excesivamente altos o bajos e investigue la causa
y repita, ara estos valores, los pasos 2 y 3.
6. Si los cálculos de concentraciones de masa parecer ser correctos y todavía se
registran valores altos o bajos sujetos a cuestionamiento, revise toda la base de
datos originales (tiempo de muestreo, flujo volumétrico real promedio,
correcciones efectuadas a condiciones estándar) para establecer una completa
revisión y corrección.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
7.11 Criterios básicos para el aseguramiento de calidad
7.11.1. Transporte
Para evitar, cualquier alteración de la muestra durante el transporte después del
muestreo es necesario, transportarlas en un contenedor, capaz de mantener la
temperatura interior por debajo de los 25°C
1.-Cuando la recolección de las muestras se lleva acabo en días muy calurosos y la
temperatura al interior del vehiculo excede los 25°C es necesario colocar el contenedor
en un refrigerador dentro de una bolsa que evite la penetración de la humedad al
interior del contenedor.
2.-Es recomendables que la recolección de las muestras se efectué por la mañana, al
igual que la colocación de un nuevo filtro.
3.-Cuando los filtros se envían de lugares distantes, se deben proteger de la forma más
segura, pero no se requiere control de temperatura, si la muestra se envía
inmediatamente y en el medio de transporte mas rápido dentro de lo posible.
4.-Es conveniente mantener un filtro testigo como blanco de referencia, por cada filtro
que se coloque para muestreo, de manera aleatoria en cuando menos el 10% de los
sitios de la red de monitoreo, seleccionados de manera aleatoria, par pruebas de control
y aseguramiento de calidad.
7.11.2.-Requisitos del sitio de acondicionamiento
El sitio destinado para el acondicionamiento de los filtros debe contra con
condiciones de temperatura humedad controladas, así como con equipos de medición,
de alta precisión y calibrados permanentemente, deben sustentarse sobre superficies
rígidas, sin vibraciones que puedan alterar las lecturas de la microbalanza, Los filtros
deberán pesarse en condiciones controladas de temperatura y humedad
7.11.3.-Manejo de las muestras válidas
El filtro con la muestra deben ser removidos del equipo de muestreo en un
periodo máximo de 48 hs (dos días), después de que se colocó para el muestreo y el
análisis gravimétrico en un máximo de 24Hs, después de que se entregó al laboratorio
el análisis químico para especiación deberá realizarse en un periodo menor a los días
continuos a partir de la colocación para el muestreo y si se sospecha la presencia de
volátiles, el filtro se debe mantener por debajo de los 4°C.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Se debe mantener la información en una bitácora, que registre cada uno de los
movimientos realizados y el registro de los parámetros (temperatura y humedad),
sugeridos para el control y aseguramiento de la muestra
Cuando las condiciones anteriores no pueden ser cumplidas el filtro con la muestra
debe mantenerse permanentemente a una temperatura, inferior a los 4°C y almacenado
en un contenedor hermético que evite la penetración de humedad.
El periodo entre el muestreo y el análisis no debe exceder los 20 días, para evitar
la alteración de la muestra y su representatividad. Se debe mantener una bitácora que
registre todos los movimientos y las condiciones de manejo de la muestra.
7.11.4.-Control de la temperatura del filtro.
El muestreador debe contar de diseño, que impida incrementos de la
temperatura del filtro o filtros (en el caso de los muestreadotes secuenciales) por
insolación o por la disipación de calor de otras fuentes, a no más de 5°C por encima de
la temperatura del aire ambiente en el entorno del muestreador. Lo anterior deberá
observarse durante todo el muestreo y periodo de post muestreo.
Los muestreadotes ,deberán satisfacer estos requisitos para ser considerados como
referencia, debiendo por lo tanto contar con un sistema de ventilación , que garantice un
control de temperatura del filtro y la muestra dentro de los 5°C de diferencia con
respecto de la temperatura exterior ambiente
Los instrumentos de referencia, registran permanentemente la temperatura del filtro, la
temperatura del ambiente y la presión atmosférica durante y después del muestreo
La no observancia de estos requisitos determina la invalidez de la muestra.
7.11.5.-Evaluación del desempeño
Este procedimiento requiere, de pruebas específicas y actividades adicionales a las del
muestreo. La práctica más común es colocar parejas de muestreadotes y someterlos a
rutinas similares para evaluar su desempeño, en algunos casos es conveniente efectuar
estas pruebas entre diferentes equipos que operan bajo diferentes métodos o
procedimientos, para establecer el grado de concordancia, o correlación entre ambas
lecturas. Es muy necesaria cuando se desarrollan protocolos específicos para
determinar la equivalencia entre métodos y para efectos de auditoria de aseguramiento
de calidad. La calibración programada y aleatoria de los sensores de temperatura, flujo
másico, volumétrico y presión es fundamental para la garantía de la calidad del
muestreo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
8. Método de referencia para la medición de partículas PM2.5mosféricos.en el
ambiente
8.1 Principio y descripción del método de referencia
Para la determinación de la concentración de las partículas finas con diámetro
nominal igual o menor a 2.5 micrómetros se propone el método manual de alto
volumen, similar al que se propone para la medición de las partículas gruesas con
diámetro nominal igual o menor a 10 micrómetros, conocido como PM2.5.
Este método proporciona las bases para la medición de la concentración de la
masa de las partículas finas con un diámetro aerodinámico inferior o igual a un nominal
de 2,5 micrómetros (PM 2.5) en el aire ambiente durante un período de 24 horas con el
propósito de determinar si se cumple con los criterios que introdujo la modificación a la
NOM-0025-SSA1-1993, vigente hasta el 26 de septiembre de 2005.
El procedimiento que se propone para la medición es del tipo no destructivo, y
por lo tanto la muestra del PM 2,5 puede ser sometida posteriormente a análisis físicos
o químicos, con fines de especiación y , para establecer, equivalencia y comparabilidad.
8.1.2 Este método se considera un método de referencia, para establecer el ínter
comparabilidad, con y entre otros procedimientos y garantizar con ello que los
resultados obtenidos en toda medición que se efectúe bajo los lineamientos que este
método propone, serán siempre comparables y reproducibles. Los requisitos
fundamentales que se deben cumplir, serán los concernientes a:
A).- Los que establecen el criterio, para la toma de muestra
B).- Los que determinan el manejo y análisis de la muestra
C).- Los que se establecen para el control y aseguramiento de la calidad
8.1.3 Los muestreadores de PM2.5, que cumplan todas las especificaciones indicadas
en este método, serán considerados de referencia y sus resultados solo serán validos
para muestreos sobre un periodo de 24 hs continuas más o menos una hora de
tolerancia.
Los países vanguardistas en la medición de material particulado PM 2.5,
establecen como parte de su método de referencia que solo las mediciones realizadas
con instrumentos que cumplen con los requisitos que establece el método de referencia,
serán reconocidos e integrados a la base nacional de datos de la calidad del aire
también se establece como requisito que los instrumentos cuenten con un dispositivo
que separe las partículas con diámetro nominal 2.5 micrómetros del resto de las
partículas presentes en una misma muestra de aire.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
El dispositivo mas común es de tipo inercial, el impactor conocido como “WINS
“(Well Impactor Ninety-Six), el cual debe colocarse corriente abajo de un sistema
primario de corte, comúnmente un “cortador de partículas de tipo PM10, el cual es el
mas reconocido por su desempeño y eficiencia. Y es por lo general el que se emplea
en la mayoría de los equipos comercialmente disponibles, pero se debe reconocer el
continuo desarrollo tecnológico, que determina el estado del arte y que otros
dispositivos como los de tipo ciclónico cumplen con los requisitos de la separación y
discriminación de partículas PM2.5; por lo que el presente procedimiento no limita el
criterio de separación o corte a un solo principio, lo que permite el desarrollo de
protocolos de prueba para encontrar alternativas que cumplan con los criterios de
equivalencia.
8.2 Criterio de desempeño
Para alcanzar un desempeño óptimo de los instrumentos para el muestreo o la
medición de PM10 estos deben observar requisitos muy estrictos. Entre los parámetros
que se deben controlar estrictamente, se reconoce a la tasa de flujo, la cual debe ser
para este método de referencia de 16.67 l. /min. (1m3/hr), esta flujo debe ser controlado
volumetricamente a una precisión de de 5% y una exactitud del 2% el control de flujo
debe realizarse cada 30 seg y registrado cada cinco min la presión barométrica también
debe ser medida continuamente así como la temperatura ambiente y la del filtro, para el
filtro, la temperatura no puede exceder a temperatura ambiente por mas de 5°C en
intervalos de un máximo de 30 minutos.
Lo anterior para reducir el impacto de la radiación solar, calentando las
partículas colectadas en el filtro y alterando su estructura química. Es necesario que los
instrumentos cuenten con dispositivos que permitan el enfriamiento y con ello un buen
desempeño en rangos de temperatura que van desde los -20°C hasta los 40°C. El
muestreador debe tener la capacidad de medir la presión barométrica en el intervalo de
600 a 800 mmHg. La medición de la presión barométrica debe mostrar una resolución
de 5 mmHg y una exactitud de +- 10 mmHg y debe actualizarse cada 30 seg.
8.3 Protocolos de muestreo
8.3.1 Muestreador de un filtro y secuencial
Se reconoce la necesidad de contar con instrumentos que permitan una toma
de muestras secuencial, automática que evite las maniobras de colocación de filtro y
retiro de la muestra de forma manual, lo que implica muchos desplazamientos que
afectan la calidad del monitoreo y lo encarecen significativamente. Comercialmente se
cuenta con una amplia oferta de instrumentos y sistemas que obedecen a los requisitos
del método de referencia. Un muestreador sencillo o de día por día satisface los
requisitos del método de referencia, por lo que la selección de un equipo secuencial o
sencillo quedara a juicio del coordinador o ejecutor de cada protocolo de prueba o
programa de monitoreo de acuerdo con los objetivos del programa.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
El presente método de referencia establece que el ciclo de muestreo sea de 24
hs continuas, por lo tanto la muestra debe ser retirada al término del mismo, para evitar
la alteración de esta por efectos del entorno. Sin embargo, el método determina que la
muestra pueda ser retirada del sitio de muestreo en un máximo de 48 hs, después del
muestreo, los programas de monitoreo de la calidad del aire establecen por lo general
ciclos diarios (24hs) cada tercer o cada sexto día.
8.4.-Principio de operación
8.4.1 El principio de medición.
Es similar al que se emplea para las PM10, Como se ha indicado ,el método que
se propone como estándar de referencia es del tipo ,Alto volumen para la toma de una
muestra de aire a una tasa de flujo constante y la determinación de la masa de las
partículas colectadas es de tipo gravimetrito, lo que en una operación conjunta
proporciona la medición directa de la concentración de la masa de las partículas PM2.5
presente en el ambiente ,durante un periodo de 24 hs, .El equipo requerido para ese
propósito debe contar con un dispositivo para la toma de una muestra de forma
continua y con un caudal controlado y constante ,que conduce la muestra al interior del
equipo en donde se cuenta con un dispositivo para separar y discriminar las partículas
,cuyo diámetro sea mayor a las de 2.5 micrómetros las que luego de separarlas son
colectadas en un filtro, que ha sido colocado .previo acondicionamiento y pesado en un
laboratorio, bajo condiciones estrictamente controladas.
El impactor ya sea de tipo ciclónico o inercial es el dispositivo más importante en
este sistema, ya que como se indica, mediante esta operación las partículas finas son
separadas y capturadas en el filtro o medio colector, durante el periodo de tiempo que
se haya predeterminado. El filtro es de politetrafluoroetileno (PTFE). El período de
muestreo necesario para medir la concentración de PM2,5 por este método será de un
mínimo de 1,380 minutos (23 hs) y un máximo de 1,500 minutos (25 hs). Se debe
mantener una tasa de flujo constante de 16.67 L/min.
8.4.2.-Post muestreo.
La muestra debe ser recogida y transportada al laboratorio para
reacondicionamiento y manejo en un periodo máximo de 24 hs posteriores al
muestreo. El reacondicionamiento del filtro, el pesado en condiciones controladas
similares a las de preparación del muestreo debe realizarse en un máximo de 24 hs,
luego de la llegada de la muestra al laboratorio, con lo que se determina un periodo
máximo de 48 hs para el ciclo completo de muestreo para la obtención de una lectura
de la medición de la concentración de la masa PM2.5 presente en el ambientes. Esto
condiciona el programa de muestreo a cuando menos un evento por cada tres días. El
periodo mínimo de muestreo en un programa de monitoreo de la calidad del aire es de
cuando menos un evento por cada sexto día.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Cada uno de los filtros utilizados durante el muestreo es pesado antes y después
de la colección de la muestra, esto para determinar el peso neto en masa ganado
debido al material PM2.5. El equipo determina el volumen total de aire muestreado por
medio de la medición de la tasa de flujo a condiciones de presión y temperatura locales.
La concentración de PM2.5 presente en el aire ambiente corresponde al total de masa
colectada dividida entre el volumen de aire muestreado y se expresa en unidades de
microgramos por metro cúbico de aire (µg/m3).
8.4 3. PM 2,5 Rango de medición.
8.4.31 Límite inferior de concentración.
El límite inferior de detección de la concentración de la masa se estima en
alrededor de 2 µ g / m 3, sobre la base de los cambios observados en la masa de un
blanco de referencia con los 24 m3 de aire nominal total del volumen de aire de la
muestra especificada para el muestreo de 24 hs.
8.4.3.2 Límite superior de concentración.
El límite superior de concentración de la masa lo determina el caudal de la
muestra, al no mantenerse dentro del límite de operación del método debido al aumento
en la caída de presión en toda la carga del filtro. Este límite superior no puede ser
especificado, de manera precisa ya que se trata de una función compleja determinada
por el tamaño de las partículas en el ambiente y su distribución, la humedad, el filtro
utilizado y, la capacidad del sistema para mantener el caudal.
Sin embargo, se estima que todos los muestreadotes diseñados para medir la
concentración de la masa de PM2.5 en un periodo de 24 hs. Son capaces de medir un
mínimo de 300 µg/m3 manteniendo al mismo tiempo el caudal de funcionamiento dentro
de los límites especificados.
8.5 Precisión.
8.5.1.-La Precisión.
Es el grado de concordancia entre medidas individuales de la misma propiedad
llevadas cabo bajo condiciones similares, debido a que el tamaño y la volatilidad de las
partículas en el ambiente varían en una amplia gama y la concentración en masa de las
partículas varía con el tamaño de las partículas, es difícil definir la precisión de las
mediciones de PM 2,5 en un sentido absoluto.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
La precisión de las mediciones de PM 2,5, por tanto, se define en un sentido
relativo, ya que no es posible contar con un patrón de referencia de concentración
conocida de partículas PM 2. y comparar ese valor con el que resulte del desarrollo de
la prueba, es común determinar la precisión por comparación de resultados de equipos
de muestreo operando simultáneamente en el mismo sitio y repitiendo simultáneamente
las actividades de pots-muestreo en el mismo laboratorio para que los resultados se
vean afectados por los mismos factores, tanto de tipo aleatorio, como sistemático
(sesgo). Esto resulta de gran importancia para los efectos de auditorias internas para
aseguramiento de calidad o por terceros para verificar la representatividad de la
información que derive de los muestreos.
8.5.2 Interferencias
Las interferencias que se asocian a este método son aquellos factores que
pueden causar alteraciones a la tasa de flujo utilizado por el muestreador y al peso del
filtro o del material PM2.5 colectado en este, ya que si inadvertidamente se agrega
cualquier materia a la superficie del filtro, esta alterará considerablemente el peso. Es
necesario evitar al máximo las interferencias debiendo practicar lo siguiente:
ƒ Evite cualquier manejo que pueda agregar o sustraer peso a los filtros ya sea
antes o después del muestreo tales como una manipulación brusca o
exposiciones del filtro a polvo, polen o cualquier otro material que pudiera
provocar ganancia de peso.
ƒ Evite tocar la superficie del filtro ya que esto podría causar pérdida o ganancia de
peso ya alterar la composición de la muestra.
ƒ Respete los tiempos de permanencia de los filtros en sus diferentes etapas.
Como se propone en el numeral 3.4 del presente apartado.
ƒ Asegure una limpieza adecuada del cabezal de entrada, tubo e impactor para
evitar cualquier contaminación del sistema de flujo y utilice las técnicas
adecuadas para la verificación de fugas en el sistema
8.5.3.- Auditorias
Para garantizar la validez de la información que derive del programa de
monitoreo de PM2.5, es necesario someter al sistema a aun estricto programa de
control y aseguramiento de la calidad de carácter interno y externo, conforme a un
calendario específico:
1. Verificación de rutina por cada evento:
2. Verificación de vigilancia cada tres meses:
3. Verificación por control de calidad empleando patrones de referencia, cada seis
meses de forma interna
4. Auditoria de desempeño integral por una tercería acreditada
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
8.5 3.1 Verificación del Procedimiento para la medición de PM 2.5
8.5.3.2 Los equipos que se reconozcan como muestreadotes o analizadores de
referencia.
Deberán cumplir con los requisitos que se establecen en el Método de referencia
y el procedimiento para la determinación de la concentración de la masa de PM10
contenidas en una muestra de aire y se deberán iniciar, calibrar, operar y mantener
conforme al manual del fabricante y a los lineamientos que establezca el responsable
del programa de monitoreo de las partículas o del protocolo que esta en desarrollo,
conforme al programa de control y aseguramiento de la calidad que les aplique
8.5.3.3 El muestreador debe revisarse y verificar el estado físico y operativo de cada
una de sus componentes y sensores, antes del inicio del programa de muestreo y
reportar la información inicial como línea base del muestreo para efecto de calculo de la
concentración de la masa de partículas como para los programas de control,
aseguramiento de calidad y auditoria
8.5.3.4 Cuando no se desarrollan programas de control y aseguramiento de calidad, de
forma paralela, al monitoreo, la información carecerá de sustento técnico y podría no
ser reconocida como dato de calidad del aire.
8.6 Control y aseguramiento de calidad
8.6.1 Objetivos de calidad de los datos
Los objetivos de calidad de los datos son indicadores cualitativos y cuantitativos
que tienen la finalidad de proporcionar veracidad y confianza a los datos generados por
el método de referencia para el monitoreo de partículas finas de tamaño aerodinámico
menor a 2.5 micras (PM2.5).
Los criterios para el cumplimiento de los objetivos deberán ser indicados por el
responsable del programa de monitoreo de la calidad del aire o del protocolo de prueba
que se encuentre en desarrollo. Entre los criterios básicos podemos considerar como
mínimo lo siguiente:
•
Precisión, Exactitud, Suficiencia de datos y su Representatividad.
Con esto se quiere garantizar que el resultado de un esfuerzo de medición se
convierta en un dato de “Calidad del Aire” y no solo “números”. Arrojados por los
sensores de los instrumentos, para esto es obligatorio, el emplear Patrones de
referencia que permitan contrastar la repuesta del instrumento a un patrón de referencia
e inferir la misma condición de respuesta en condiciones reales.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
El concepto es el siguiente:
Numero -----------Valor -----------------Dato
Los instrumentos arrojan “Números”, que se convierten en “Valores” si se les
reconoce como resultado de una operación controlada y repetible y que se convierten a
su vez en “Datos “, cuando se les interpreta conforme a los objetivos pre-establecidos
para el programa de monitoreo o del protocolo de prueba en desarrollo. El criterio
propuesto es:
Precisión
Exactitud
Suficiencia de información
Representatividad
<10% CV (Coeficiente de variación)
±10%
≥ 90 % de los Muestreos válidos por situ
<10% CV (Coeficiente de variación
La Precisión es el grado de concordancia entre medidas individuales de la misma
propiedad llevadas a cabo bajo condiciones similares. Para su estimación dentro del
sistema se deberán realizar muestreos duplicados con equipo de la misma marca y
modelo en al menos el 25% de los sitios que conforman la red de PM2.5 y siguiendo el
mismo programa de trabajo en curso y la evaluación se reportará el cálculo anualmente.
La exactitud es un término normalmente utilizado para expresar la proximidad a la
verdad, por lo que es posible determinarla estimando la desviación positiva o negativa
en forma porcentual con respecto al valor verdadero. Para determinar este valor
verdadero se requiere realizar revisiones de la tasa de flujo, presión y temperatura al
25% de los muestreadores que forman parte de la red al menos cada 3 meses (4 veces
al año). Las actividades para realizar estas evaluaciones son exactamente las mismas
que se describen en este procedimiento para los muestreadores de rutina. Sin
embargo, se emplearan equipos método de referencia diferente a los utilizados en la
red y para la evaluación de la precisión. El personal responsable será asignado por el
área de Calidad, el cual será diferente al del monitoreo rutinario. Así mismo los
Patrones de Referencia serán diferentes a los de trabajo y estarán bajo en resguardo
del Laboratorio de Calibración y Transferencia de Estándares, de la Autoridad
Ambiental.
La suficiencia de datos es la medida de la cantidad de datos válidos obtenidos en un
ciclo de monitoreo por la red con respecto a la cantidad esperada. O por los datos
requeridos para validar un Protocolo de Prueba.
La evaluación se realizará
considerando tres ciclos continuos.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
La representatividad es un indicador en el cual el cual refleja la característica de una
población, las variaciones de un parámetro en un punto de muestreo, las condiciones
de un proceso o las condiciones ambientales. La representatividad se evalúa colocando
varios sitios de muestreo alrededor de una estación a diferentes distancias entre 0.00 y
500 m. Las estaciones a evaluar serán aquellas donde las concentraciones a través del
tiempo hayan cambiado su comportamiento, tendencia o se haya modificado su entorno
sustantivamente. O cuando por la naturaleza de las partículas presentes se requiera
ratificar la representatividad de las lecturas para ciertas condiciones dadas.
8.7 Información obligatoria
8.7.1 Todo programa de monitoreo de la calidad del aire
Protocolo de prueba o auditoria de verificación, que se desarrolle empleando
este método y su procedimiento deberá documentar los resultados con los reportes de
pre-operación, operación control y aseguramiento de calidad para que estos se
consideren válidos y deben estar disponibles permanentemente para la evaluación de la
conformidad conforme a los lineamientos que para el caso proponga la autoridad
ambiental a través de la DGCENICA. La evaluación de la conformidad podrá ser
desarrollada por una unidad de verificación debidamente acreditada ante el organismo
correspondiente y reconocida por la DGCENICA.
[62 FR 38714, July 18, 1997, as amended at 64 FR 19719, Apr. 22, 1999; 71 FR 61226,
Oct. 17, 2006]
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
9. Métodos Equivalentes para medir la concentración de la masa de las partículas
con diámetro nomina igual o menor a PM2.5
El método de referencia establece la metodología para la colección de
partículas de diametrito nominal PM10, incluye una combinación de criterios de diseño
y desempeño; tanto para el muestreador o sistema de medición y el subsiguiente
tratamiento de la muestra en el laboratorio. Equivalencia se reconoce la comparación y
acuerdo que resulta entre un método de medición con uno de referencia (no con el
patrón primario para trazabilidad), por lo tanto los métodos equivalentes que se
designen para la medición de partículas PM 2.5, serán aquellos que al compararse con
el método de referencia satisfagan los requisitos de desempeño y produzcan resultados
comparables y consistentes; con los que produzca el método de referencia, para un
mismo programa de monitoreo en condiciones estrictamente similares o que producen
una respuesta comparable cuando se les somete al mismo patrón de referencia o
trazabilidad.
Para la medición de partículas PM2.5, se han diseñado sistemas de
monitoreo que permiten una buena comparabilidad con el método de alto volumen
proporcionando la mayoría de estos información de la concentración de las partículas
de forma directa y en algunos casos en tiempo real lo que resulta muy conveniente para
programas de monitoreo en zonas críticas o que presentan frecuentes episodios agudos
de contaminación por presencia de partículas, así como para la medición de los
impactos derivados de la concentración en el ambiente de partículas emitidas por una
fuente dada. Otra ventaja que se reconoce a los métodos equivalentes es la reducción
de factores de error; ya que se reduce el manejo de los filtros PRE y POST medición y
los parámetros de operación son por lo general mejor controlados en comparación con
métodos mecánicos. Los principios de medición más aceptados por la comunidad
científica y las agencias ambientales de los países vanguardistas en la medición de
contaminantes atmosféricos son de tipo continuo y semi-continuo y entre los más
aceptados se tiene los siguientes:
TEOM
El método TEOM como coloquialmente se conoce al que emplea un
dispositivo de muestreo y medición basado en la operación de un elemento vítreo
(cónico) oscilante, al que se adhieren las partículas presentes en una corriente dada y
que se liga a una microbalanza electrónica que se encarga de medir la variación en la
masa del cuerpo por la presencia de las partículas colectadas, al modificar la frecuencia
de vibración.
El TEOM opera a una temperatura de 50°C, en este dispositivo de
medición se emplea un filtro de precolección para eliminar las partículas gruesas y
medir exclusivamente las PM10 y las PM2.5.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
El TEOM ha sido aprobado por la Agencia de Protección Ambiental
Estados Unidos de América (US EPA por sus siglas en ingles) y reconocido como un
método aceptable para la determinación de la concentración de partículas en promedio
de 24 hrs. para propósitos de cumplimiento. Este método ha mostrado una aplicación
muy particular en la operación de la red automática de la calidad del aire urbano del
departamento ambiental del Reino Unido de la Gran Bretaña.
Se reconoce que el TEOM frecuentemente tiende a subestimar la
concentración de PM2.5 en un estudio comparativo con un muestreador de alto
volumen, el TEOM presento sistemáticamente valores inferiores, eso debido a la
perdida de la fracción semi-volátil por efecto del filtro calentado.
ATENUACION DE LA RADIACION BETA
Este principio de medición se emplea para determinar la concentración
de las partículas midiendo la variación de la radiación que una muestra absorbe cuando
se expone a una fuente radioactiva controlada.
Los rayos beta de baja energía son absorbidos por colisión con
electrones cuyo número es proporcional a la densidad. La absorción es por lo tanto una
función de la masa del material irradiado, independientemente de su naturaleza
fisicoquímica.
Al inicio de cada ciclo de medición, el analizador mide la cantidad de
radiación absorbida por un filtro limpio (referencia) y luego se repite la operación con el
filtro que contiene la muestra, la diferencia entre la lectura original y la inicial es
directamente proporcional a la masa colectada en el filtro. Una ventaja de este sistema
es el que los ciclos de medición pueden ajustarse a las condiciones del evento que se
evalúa, garantizando la representatividad de la medición y proporcionando lecturas casi
en tiempo real. El sistema cuenta con un dispositivo de separación o corte a la entrada
de la muestra el cual puede ser del tipo impactor o ciclón o la mezcla de ambos para
poder dividir las fracciones en PST, PM10, PM2.5 y PM 1.0, según lo requiera el estudio
en desarrollo.
Los analizadores que operan bajo este principio son más complejos que
los sistemas ópticos; sin embargo, son muy resistentes a los ambientes extremos
conservando al máximo posible la integridad y representatividad de las muestras. La
principal desventaja que presentan los sistemas por atenuación de la radiación beta es
su operación cíclica o por “baches” y por lo tanto su lectura se hace a partir de la
integración de una muestra en un periodo de tiempo especifico, lo cual lo hace
susceptible a variaciones importantes en un fenómeno para los monitoreos de fuente
orientada y consecuentemente al error humano en la interpretación de los resultados.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Los principios de operación se encuentran en el manual de instalación,
operación, mantenimiento y calibración que proporcionan los fabricantes de los equipos
de acuerdo con sus diseños y arreglos particulares y existen en el mercado muchas
“marcas” que fabrican este tipo de analizadores pero que no han sido reconocidos
todavía como equipos y analizadores equivalentes. El elemento básico de comparación
lo establece el dispositivo de separación o impactor, fundamental para la consecución
de los objetivos del monitoreo de partículas PM 2.5.
Los analizadores que operan bajo esos principios están integrados en
general por Unidad de muestreo (con separador ciclónico impactor o ambos
combinados), tubo de muestreo (con sensores integrados de temperatura y presión,
para mantener un flujo constante sin importar la carga del filtro y las condiciones
ambientales. La unidad de bombeo (bomba de vacío), la unidad analítica (que
contiene el dispositivo de medición específico para cada método (TEOM o
ATENUACION DE RADIACION BETA).
Estos equipos no pueden operar a la intemperie y deben instalarse dentro
de un albergue con condiciones controladas de temperatura a 20 °C+-3, la toma de
muestra se coloca al exterior y debe estar exenta de la influencia de obstrucciones que
modifiquen el comportamiento de las masas de aire y de otras tomas de muestra que
provoquen el mismo efecto.
En la actualidad se continúa en la búsqueda de un método más universal y
selectivo que opere de manera continua y se ha propuesto a la nefelometría como
principio de medición comparable y que podría resultar un método equivalente que no
afecta la naturaleza de las partículas y reproduce resultados muy comparables con el
método de alto volumen (TEOM) y los de Atenuación de la Radiación Beta y con la
Microbalanza Electrónica. La realidad es que la equivalencia solo se obtiene sitio por
sitio y escenario por escenario; y que la mejor selección la determinará el protocolo de
prueba en desarrollo o el propósito del monitoreo de la calidad del aire en una región
dada.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10. Procedimiento para la Operación, Mantenimiento y Calibración del Equipo
para la Medición de partículas PM2.5 y para Gestión, Aseguramiento y Control de
la Calidad
10.1
Propósito
El propósito de este procedimiento es establecer los criterios y requisitos que
deben ser satisfechos para el monitoreo de partículas con diámetro nominal 2.5
micrómetros PM2.5, conforme al método de referencia, para la operación,
mantenimiento, calibración, gestión y control y aseguramiento de calidad de todo el
proceso para lograr los objetivos del método de referencia y los propósitos específicos
de cada programa de monitoreo de partículas PM2.5, conforme a sus protocolos
específicos.´
10.2
Principio de operación
Un instrumento de muestreo alimentado eléctricamente introduce una corriente
de aire del ambiente por medio de una bomba a una tasa de flujo volumétrico constante
hacia la entrada de la toma de muestra y lo hace pasar a través de un separador
inercial de tamaño de partícula, al cual nos referiremos como impactor, donde se separa
todo aquel material de partículas suspendidas dentro del rango de tamaño igual o
menor a 2.5µm (PM2.5) con una eficiencia del 50% para ser colectado sobre un filtro de
politetrafluoroetileno (PTFE) en un periodo de tiempo de muestreo de 24 hs específico.
Cada uno de los filtros utilizados durante el muestreo es pesado antes y después de la
colección de la muestra para determinar el peso neto en masa ganado debido al
material PM2.5. El equipo determina el volumen total de aire muestreado por medio de la
medición de la tasa de flujo a condiciones de presión y temperatura locales. La
concentración de PM2.5 presente en el aire ambiente corresponde al total de masa
colectada dividida entre el volumen de aire muestreado y se expresa en unidades de
microgramos por metro cúbico de aire (µg/m3).
10.3
Interferencias
Por la naturaleza de este tipo de partículas y su comportamiento muy particular
de sitio a sitio de muestreo, el monitoreo es muy sensible a la variación de los
parámetros que determinan la calidad del muestreo y del manejo integral de la muestra
hasta la generación de un dato de calidad del aire, y se debe eliminar todo tipo de
interferencias que afecten los resultados. Las interferencias que se asocian a este
método son aquellos factores que pueden causar alteraciones a la tasa de flujo utilizado
por el muestreador y al peso del filtro o del material PM2.5 colectado en este, ya que si
inadvertidamente se agrega cualquier materia a la superficie del filtro, esta alterará
considerablemente el peso de la muestra.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Es posible evitar algunas de las interferencias siguiendo estas recomendaciones:
ƒ Evite cualquier manejo que pueda agregar o sustraer peso a los filtros ya sea
antes o después del muestreo tales como una manipulación brusca o
exposiciones del filtro a polvo, polen o cualquier otro material que pudiera
provocar ganancia de peso.
ƒ Evite tocar la superficie del filtro ya que esto podría causar pérdida o ganancia de
peso ya alterar la composición de la muestra.
ƒ Respete los tiempos de permanencia de los filtros en sus diferentes etapas., ya
que la exposición prolongada de la muestra a las variaciones de humedad y
temperatura afectan y nulifican la muestra.
ƒ El tamaño de la partícula se consigue solo si el sistema de toma de muestra
cabezal y tubo de entrada e impactor operan adecuadamente, por lo que se
deben mantener en condiciones optimas de limpieza y operación , los fabricantes
de equipos por lo general proporcionan en los manuales de operación las
practicas recomendadas para el mantenimiento de los equipos y para verificar su
adecuado desempeño
10.2.
Operación del instrumento de muestreo
10.2.1 Descripción del instrumento
Los instrumentos y equipos que se deben emplear conforme a este
procedimiento para cumplir con los requisitos del método de referencia deben estar
diseñados conforme a sus especificaciones para el muestreo de partículas finas
(PM2.5). Los principales componentes de los instrumentos son los siguientes:
10.2.1.1 Cabezal de Entrada
El cabezal está compuesto de dos platos con ceja hacia abajo, una malla entre
ellos que impide la entrada de insectos, cono de aceleración e impactor de PM2.5. La
entrada se construyó a partir de los primeros diseños utilizados para el muestreo de
PM2.5. Su diseño permite que no ingrese el agua de lluvia y cuenta con un dispositivo
para minimizar la humedad en la muestra de aire. Además permite mantener una tasa
de flujo constante de 16.7 L/min debido a la incorporación de una controlador de flujo
másico.
10.2.1.2 Tubo de entrada
El tubo transporta el aerosol desde la entrada hasta el impactor WINS PM2.5. Su
largo permite al instrumento mantener la entrada a una altura de dos metros sobre el
nivel del piso para evitar la colecta del polvo resuspendido.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.2.1.3 Impactor
Impactor WINS PM2.5.- El impactor PM2.5 conocido como WINS (“Well NinetySix”) tiene un diseño que permite la colección de partículas con un diámetro
aerodinámico igual o menor a 2.5m con una eficiencia del 50% a un flujo de 16.67
L/min. Requiere para su operación y separación de partículas mayores un filtro de
fibra de vidrio impregnado con aproximadamente 20 gotas de aceite difusor. También
se asegura una operación libre de fugas a través de su sellado hermético por medio de
“empaques” de material inerte Como alternativa se puede emplear el Ciclón SCC (por
sus siglas en ingles sharp cutter. ciclón), Algunos instrumentos emplean ambos
“cortadores” de forma conjunta colocando al WINS en una primera etapa de corte y al
SCC antes de la cámara de filtración.
10.2.1.4
Cámara del filtro
Está formado por dos partes: la superior, corresponde a la parte inferior del
impactor WINS y cubre el porta cartucho. La parte inferior es el soporte del cartucho
que en su cara superior tiene dos postes pequeños y al interior alberga un sensor de
temperatura y permite que el aire continúe su camino hasta la bomba y de ahí es
expulsado del equipo. Se tienen empaques en las caras que unen a estas piezas con el
porta cartucho lo que permite hermeticidad en la cámara que se forma, con la
protección del cartucho y evita fugas de aire. Durante la preparación del muestreo es
necesario empujar o jalar la palanca que se encuentra abajo para abrir o cerrar la
cámara.
10.2.1.5 Porta cartucho
Es una placa metálica que permite el fácil traslado del cartucho y reduce los
daños del filtro por el manejo o la manipulación. La placa cuenta con dos orificios que
acoplan en los pernos del soporte para evitar movimiento alguno.
10.2.1.6 Cartucho
El cartucho del filtro se fabrica de un material llamado Delrin® y esta formado
por dos aros que se acoplan. Entre ellos se coloca una placa grillada de acero
inoxidable, la cual sirve de soporte al filtro de politetrafluoroetileno (PTFE) de 47mm
donde se deposita la muestra y permite el paso del aire. Debido a que las piezas se
acoplan ajustadamente se recomienda que el operador practique el ensamble y
desensamble de estas para evitar daño o caídas accidentales del filtro.
10.2.1.7 Sistema de flujo
La muestra pasa a través de un primer estado de selección donde sólo se permite la
colección de PM2.5 y menores. El flujo de aire pasa a una trampa de humedad situada
en el cabezal, debajo de la toma de muestra, posteriormente por el impactor WINS
PM2.5 y el filtro.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Continúa su paso hacia un filtro en línea que protege al sensor de flujo másico de
cualquier partícula remanente en la muestra de aire, de ahí se dirige al sensor de flujo
másico y a un atenuador de pulsaciones del flujo. La operación del másico esta bajo el
control de un microprocesador que considera la temperatura y la presión ambiente en
todo momento durante el tiempo en que esta encendido el equipo para mantener el
flujo constante a 16.7 L/min a condiciones ambiente.
10.2.1.8 Medidores de temperatura
El equipo requiere llevar cabo la medición de la temperatura ambiente mediante
dos sensores de temperatura o termistores: uno sujeto al chasis situado a un costado,
el cual determina la temperatura ambiente y el otro en el interior de la cámara que
mide la temperatura del aire en el área donde se coloca el filtro.
10.2.1.9 Medidor de presión
La medición de la presión ambiente se lleva a cabo por medio de un transductor
de presión absoluta situado en la tarjeta de interfase del instrumento.
10.2.1.10 Panel de control
El panel de control
fabricante.
se diseña conforme a la filosofía operativa de cada
10.3.0 Manejo del filtro para la colección de partículas PM 2.5
10.3.1 Precauciones
ƒ
Antes de realizar cualquier actividad relacionada con el manejo de los filtros y
sus cartuchos, limpie sus manos utilizando algún paño húmedo con alcohol o
agua destilada y permita un secado al aire o con papel absorbente limpio.
ƒ
Nunca toque el filtro directamente con los dedos.
ƒ
Manipule cuidadosamente cada cartucho para evitar daño o contaminación de
cualquier tipo en el filtro y nunca remueva el filtro del cartucho en campo.
ƒ
Mantenga cada cartucho dentro de su caja metálica hasta que esté listo para ser
colocado en el muestreador.
ƒ
Manipule las cajas metálicas de los cartuchos por el exterior, no toque el interior
de estas ni las exponga a fuentes de contaminación.
ƒ
Asegúrese que las cajas metálicas se encuentran limpias y libre de polvo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.3.2 Preparación, montaje y desmontaje del filtro en el cartucho
Las preparación del filtro requiere de un buen control de calidad por lo que las
actividades deben de reparación deben ser realizadas en el laboratorio para evitar
contaminación o alteraciones a la masa depositada de los filtros. Se requerirá del
siguiente material y equipo para la realización de las actividades:
Guantes de nitrilo
Cajas metálicas de transporte
Cubre boca
Separador del cartucho
Pinzas
Cartucho
Toallas desechables
Agua destilada
Una vez que el Laboratorio ha determinado el peso inicial del filtro, entregará el
lote de filtros correspondiente en cajas Petrislide etiquetados con el número de serie
correspondiente. El lote entregado deberá contener una cantidad de suficiente de filtros
de acuerdo con el protocolo de muestreo y siempre adicionar un filtro más a los que se
usaran en el campo para usarlo como blanco o testigo del muestreo, cada filtro deberá
ser codificado para su seguimiento y para poder verificar que el muestreo se ha
efectuado de acuerdo con el protocolo de monitoreo y que se ha programado el
muestreo de acuerdo al calendario de trabajo del programa en curso.
Antes de montar cada filtro en el cartucho, se debe practicar una inspección visual del
filtro para garantizar su integridad.
Reporte cualquiera de las siguientes anomalías:
ƒ
El número del filtro no corresponde al de la etiqueta de la caja Petrislide
ƒ
Perforaciones de cualquier tamaño
ƒ
Presencia de cualquier tipo de material ajeno en la superficie del filtro
ƒ
Decoloración.- La presencia de cualquier decoloración evidente podría ser
muestra de contaminación
10.3.2.1 Montaje del filtro en el cartucho
Utilice guantes de nitrilo y cubre boca para manipular los filtros. Una vez que se ha
verificado la integridad del filtro realice el montaje en el cartucho como se describe a
continuación:
a) Utilice el separador para abrir ambas partes del cartucho. Cada cartucho está
formado por un arillo inferior, otro arillo superior y la malla de acero inoxidable
interna.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
b) Limpie la malla y los arillos del cartucho con un paño húmedo con agua
destilada. Retire cualquier presencia de humedad con otro pañuelo seco.
NOTA: En caso de requerir limpieza profunda utilice un limpiador ultrasónico.
c) Sitúe la malla metálica al interior del arillo inferior.
d) Abra la caja que contiene al filtro deslizándola cuidadosamente para evitar
caídas. Tome el filtro desde su arillo plástico con las pinzas.
e) Deposite el filtro en el arillo inferior del cartucho sobre la malla metálica
asegurándose de que el número de serie del filtro pueda leerse desde esta
posición.
f) Deslice el arillo superior sobre su parte inferior para fijar el filtro y sujetar todas
las piezas del cartucho en una. Sea cuidadoso de no tocar el filtro.
g) Guarde cada cartucho en su caja metálica para transporte. Identifique las cajas
de acuerdo al sitio de muestreo.
10.3.2.2. Desmontaje del filtro del cartucho
Una vez que los cartuchos que contienen los filtros muestreados han sido
trasladados al laboratorio de gravimetría, proceda a retirar cada filtro del cartucho como
se describe a continuación:
1. Utilice guantes de nitrilo y cubre boca para manipular los filtros.
2. Utilice el separador para abrir ambas partes del cartucho.
3. Realice una rápida inspección visual al filtro y reporte cualquier anomalía
presente en el formato de campo.
4. Tome cuidadosamente el filtro desde su arillo plástico con las pinzas y
deposítelo con la cara muestreada hacia arriba en la caja Petrislide
correspondiente. Tape la caja Petrislide.
5. Repita este procedimiento para todos los cartuchos correspondientes al
muestreo hasta completar el lote.
6. Haga entrega del lote de filtros al encargado del laboratorio de y registre la
entrega en la cadena de custodia.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.3.2.3 Transporte y manejo del cartucho del filtro
El almacenaje de los cartuchos durante su traslado al sitio de muestreo o al
laboratorio, se deberá llevar a cabo en un contenedor limpio ubicado en un lugar seguro
que evite la manipulación por parte de personal no autorizado. Evite la exposición de los
cartuchos a condiciones extremas de temperatura, procure una temperatura estable
menor a la del medio ambiente durante los traslados.
Los filtros deben ser transportados en forma horizontal con el lado muestreado
hacia arriba evitando movimientos bruscos que pudieran provocar desprendimiento de
material. Los cartuchos deberán permanecer dentro de sus cajas o contenedores
metálicos hasta el momento de ser montados en el muestreador.
10.3.2.4 Preservación de la muestra
Una vez que los cartuchos son llevados al laboratorio de gravimetría, los filtros
son retirados del cartucho y colocados en sus cajas Petrislide. Las cajas Petrislide
deberán contar con una etiqueta que contenga la información básica tal como número
de filtro, nombre del sitio, fecha del muestreo y de ser posible el valor de concentración
correspondiente una vez que se haya determinado.
Con la finalidad de evitar la pérdida de material volátil antes del pesado final, el
filtro debe ser almacenado bajo refrigeración dentro de bolsas o contenedores
herméticos que eviten la volatilización de compuestos de baja presión adheridos a la
superficie del filtro. Una vez que los filtros han finalizado su ciclo de vida se entregan al
área de calidad para su disposición final y se cierra la cadena de custodia.
10.4 Transporte e instalación del muestreador
10.4.1 Transporte al sitio de muestreo y ubicación del equipo
ƒ
Realice una visita previa al sitio de muestreo con el responsable del área para
determinar el lugar donde será instalado el muestreador.
ƒ
El muestreador debe estar situado en una zona libre de obstrucciones de flujo de
aire de por lo menos 1 metro en todas direcciones.(Los criterios de selección de sitio
localización del instrumento y de la toma de muestreo que se establecen en el
capitulo—apartado ---para el muestreo de partículas PM2.5 , son igualmente validas
para el muestreo de partículas PM 2.5.
ƒ
Considere que la entrada del muestreador deberá ubicarse a una altura de 2 a 15
metros por encima del nivel del suelo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
ƒ
Si el muestreador se encuentra cerca de otro(s) muestreador(es) de referencia
para PM2.5 asegúrese de que los equipos tengan su toma de muestra a más de un
metro de distancia. Para el caso de estar junto a muestreadores de partículas
suspendidas totales (PST) o muestreadores de alto volumen para PM2.5. La
distancia entre las tomas de muestra deberá ser mayor o igual a 2 metros de
distancia.
ƒ
La entrada del muestreador debe estar nivelada.
ƒ
Traslade todos los estándares y demás equipo de verificación al sitio de instalación.
Antes de la verificación permita que todos los sensores se estabilicen bajo las
mismas condiciones ambientales.
10.4.2 Ensamble del muestreador
Es recomendable ensamblar el muestreador en laboratorio para que pueda ser
verificada su operación antes de su instalación en campo. Para ensamblar el
muestreador hay que seguir las instrucciones el fabricante.
10.5.1 Ensamble de la unidad principal
La unidad principal La cuenta con tres cubiertas laterales de diferente tamaño las cuales
solo coinciden en un sitio de acuerdo a su diseño.
1. La unidad principal se debe colocar de forma tal que la pantalla siempre este de
frente al operador con la unidad principal de frente, coloque las cubiertas
laterales: una a cada extremo para cubrir los ductos de aire. La cubierta más
grande se coloca en el costado derecho para permitir que el área donde se
encuentra el impactor WINS PM2.5 esta ventilada. La cubierta izquierda permite
que el calor del área donde se encuentra la bomba se disipe hacia el ambiente.
La tercer cubierta se colocará en la parte posterior resguardando el área del
ventilador. La imagen 4 muestra la ubicación de las tres cubiertas en la unidad
principal. Para el ensamble de esta unidad se deben seguir las instrucciones del
fabricante
10.5.2 Ensamble del tubo y cabezal de entrada
1. Realice una verificación general al cabezal y al tubo para detectar piezas
faltantes o dañadas. La base de acople del tubo debe contener un empaque. El
hule de los empaques no debe presentar grietas o ser brilloso y requiere grasa
de silicón sobre su superficie para facilitar el acoplamiento conforme a las
instrucciones contenidas en el manual del fabricante
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.5.3 Instalación del Impactor WINS (Well Impactor Ninety-Six)
El impactor WINS PM2.5 debe ser instalado con un filtro de fibra de vidrio de
7mm impregnado con aproximadamente 20 gotas de aceite difusor DOW 704 en su
interior para que el filtro este impregnado homogéneamente. La instalación de este
importante dispositivo debe realizarse en estricto apego a las instrucciones del
fabricante y el personal a cargo de la maniobra deberá ser capacitado previamente por
especialistas que recomiende el fabricante o distribuidor autorizado de los instrumentos
reconocidos por la DGCENICA.
Configuración inicial
Alimentación eléctrica y encendido
1. Para operar el muestreador con corriente alterna conecte el equipo a una fuente
de alimentación de 110/120 volts aterrizada a tierra seguir las instrucciones del
fabricante
10.5.4. Ajuste de la fecha y hora del muestreador
Una vez que se ha concluido con la instalación de la unidad principal es
necesario verificar que los parámetros de fecha y hora sean correctos. El equipo debe
ser configurado a la hora local y sincronizada dentro de un minuto con respecto al
estándar nacional de tiempo que se encuentra en el Centro Nacional de Metrología
(CENAM) utilizando un estándar de trabajo. Siga el procedimiento indicado por el
fabricante del instrumento.
1. Registre la hora indicada en la pantalla del equipo en el formato de campo que
proponga el administrador del programa de monitoreo de la calidad del aire o del
protocolo que rija el programa en desarrollo.
10.5.5 Verificaciones del instrumento
Si las verificaciones corresponden a la instalación del muestreador en sitio,
realice la verificación de fugas, presión barométrica y temperaturas como se describa
en las recomendaciones del fabricante contenidas en el manual de operación de cada
equipo en particular.
Para este propósito todos los valores deberán quedar registrados en un formato,
particular (Formatos F-1, F-2, F-3 y F-4) como parte del esquema de control y
aseguramiento de calidad y reporte Esta como mínimo debe considerar:
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
1) Datos Generales
2) Equipos de referencia
3) Verificación de parámetros
4) Verificación de Fugas
5) Calibración multipunto
6) Verificación/calibración de flujo y
7) Auditoría. 3.6 .1Verificación de fugas del Instrumento de muestreo o medición
10.6. El procedimiento de verificación de fugas.
El procedimiento de verificación de fugas se usa para garantizar que el sistema
de flujo de aire se encuentra libre de cualquier fuga que pudiera causar el ingreso de
cuerpos o material ajeno al muestreo o de mediciones incorrectas de la tasa de flujo
requerida. Durante la verificación el instrumento determina automáticamente cualquier
fuga por medio de la creación de vacío al interior del sistema de flujo de aire utilizando
válvulas que sellan diferentes secciones del equipo y monitoreando cambios en la
presión interna por un periodo preestablecido por el fabricante del equipo. Si el valor de
presión interna incrementa rápidamente, el equipo indicará la presencia de una fuga en
el sistema, por lo que la verificación de fugas internas tendría que ser efectuada como
parte de las actividades de solución de problemas. NOTA: Se debe garantizar que el
sistema esté libre de fugas antes de realizar cualquier verificación de flujo.
10.6.1 Verificación de fuga externa:
1. La función más importante de los instrumentos es la medición de un flujo
constante y su respuesta a la variación de parámetros críticos como son la
presión o la temperatura, esto también se modifica cuando el sistema en su
conjunto pierde parcial o totalmente la hermeticidad; si el muestreador no ha
aprobado la verificación de fuga externa será necesario revisar todas las
conexiones del sistema, “empaques del impactor y del sujetador del cartucho.
2. Repita la prueba desde el inicio y si no se logran resultados satisfactorios realice
la prueba de fugas interna, parara identificar la zona donde se localiza el
problema.
10.6.2 Verificación de fuga interna
1. La verificación de fugas internas deberá realizarse en estricto apego del
procedimiento que indique el fabricante, ya que cada equipo presenta características
de diseño y operación muy particulares., si los resultados de la prueba resultan
satisfactorios continúe con la operación del equipo.
2. De lo contrario retire el muestreador para mantenimiento correctivo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.6.3 Verificación de temperaturas
La temperatura es el parámetro más importante a controlar en el muestreo y
manejo integral de la muestra hasta la determinación de la lectura final del estudio, por
lo que el control de este parámetro es determinante para la validación de los resultados
y su aceptación como un dato de la calidad del aire.
El control por lo tanto requiere de la medición de la temperatura ambiente y de la
del filtro durante todo el proceso. Desde la estabilización del filtro y durante todo el
manejo de la muestra. Las temperaturas de referencia deben ser registradas por los
medios propios del instrumento y verificadas por los responsables de la operación en
cada muestreo o medición y reportadas en un formato especifico que determine el
responsable del programa de monitoreo o del muestreo particular que se desarrolle.
1. Si la diferencia entre la temperatura ambiente registradas por el instrumento y el
dispositivo de verificación o de referencia, están dentro del criterio de aceptación de
±2°C la prueba se considerará satisfactoria.
2. De lo contrario permita de 10 a 15 minutos más para que los sensores del
instrumento y del patrón de referencia se estabilicen y repita el procedimiento. Si
las lecturas no son aceptables aun, realice una calibración del sensor que presente
el problema de acuerdo al procedimiento descrito por el fabricante del equipo en
cuestión tanto para la temperatura ambiente como la del filtro.
10.6.4
Verificación de presión barométrica en el instrumento de muestreo o
medición utilizando un patrón de referencia
Con forme a los requisitos del método todos los instrumentos de medición
deberán contar con un sensor interno de presión ambiental que permite el control de la
tasa de flujo utilizado durante el muestreo dentro del valor de diseño de 16.7 L/min a
condiciones locales de presión y temperatura.
Para la verificación de presión del muestreador, se compara la lectura obtenida
en pantalla del equipo con la del patrón de referencia utilizado como estándar de
trabajo conforme a las instrucciones del fabricante del instrumento que se reconoce
como equipo de referencia por la DGCENICA.
1. Si la diferencia (Pequipo-Pparón de trabajo) entre las lecturas obtenidas es menor a
10 mmHg, la verificación del sensor será satisfactoria.
2. Si la diferencia presenta un resultado mayor a 10 mmHg será necesario realizar
una nueva calibración del instrumento.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.6.5 Verificación de flujo del instrumento utilizando un patrón de referencia
La selección del tamaño de partícula durante el muestreo guarda una
dependencia directa con la velocidad del aire durante su paso por el cabezal de entrada
y por el impactor WINS. Cualquier cambio en la tasa de flujo del aire (16.67 L/min)
repercute en cambios del tamaño de partículas colectadas. Por lo que la diferencia
entre el estándar de trabajo y el equipo tendrá un intervalo de trabajo de ±4%. NOTA:
Realice la verificación de fugas, temperatura y presión antes de comenzar una
verificación de flujo. .permitir su estabilización a las condiciones ambientales locales.
1. Se debe ratificar y registrar en el formato de verificación, el valor de flujo del
muestreador y el valor de flujo del equipo de referencia y calcular el porcentaje de
diferencia existente del siguiente modo:
Dif(%) =[ (Flujomuestreador – Flujo patrón de trabajo) / Flujo patron de trabajo ] X 100
2. Si el porcentaje de diferencia calculado es menor al ±4% y menor al ±5% con
respecto al flujo de diseño del muestreador de 16.67 L/min. (Flujo entre 15.8 – 17.5
L/min.). La prueba fue satisfactoria.
3. De lo contrario realice una inspección física en busca de factores que pudieran
estar afectando la medición.
4. Si no es posible corregir el problema de flujo del muestreador, retírelo para
mantenimiento correctivo.
5. Todos los datos proporcionados por el equipo sujeto a verificación deberán ser
clasificados como “en proceso de valoración” hasta que se determine su validez.
10.7 Calibración del instrumento
La actividad más importante en todo muestreo o medición directa de la partículas Pm2.5
es la verificación de la operación correcta de las componentes del instrumento ,
analizador o del sistema integral de medición ,por lo que se requiere establecer un
programa de calibración constante y programático de los sensores que proporcionan la
información El siguiente procedimiento aplica para la calibración de flujo, temperatura y
presión de los instrumentos que se empleen para la medición de PM2.5 utilizando como
estándar de trabajo un patrón de referencia .El patrón de referencia deberá ser
propuesto por el fabricante que postule un instrumento , para ser considerado como
parte del método de referencia y reconocido por la DGCENICA.
Para la realización de las actividades básicas de calibración se requerirá del siguiente
material y equipo:
ƒ Voltímetro digital calibrado
ƒ Desarmador pequeño para potenciómetros
ƒ Pulsera antiestática
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.7.1 Calibración de presión barométrica en el instrumento utilizando un patrón
de referencia.
1. La presión debe ser medida en el tubo de muestra, colocando para ello un
dispositivo que permita medir directamente la presión barométrica en el momento
de la prueba.
2.
Determine la presión ambiente con el estándar de trabajo. Si el valor no
corresponde con el mostrado en la pantalla del instrumento y esta fuera del margen de
trabajo de ±10mmHg. Ajuste el valor en el instrumento muestreador o de medición.
Registre este valor en el formato de calibración correspondiente por si el muestreador El
valor debe estar en unidades de mmHg.
10.7.1.1 Calibración de temperatura en el instrumento utilizando un patrón de
referencia.
1. Con el uso de un patrón para la medición de la temperatura se deben medir y
compara todas las temperaturas en los puntos críticos del muestreo
2. Si el valor registrado por el muestreador se encuentra fuera del rango de trabajo
de ±2 °C con respecto al valor del estándar, se deberá ajustar el valor del
muestreador. Y registrar el ajuste en el formato correspondiente, para efectos de
control aseguramiento de calidad y reporte.
3. Este procedimiento se debe desarrollar en apego a lo recomendado por el
fabricante en el manual de operación mantenimiento y calibración del
instrumento.
10.7.1.2 Calibración de un punto de flujo del instrumento utilizando un patrón de
referencia
La selección del tamaño de partícula durante el muestreo guarda una
dependencia directa con la velocidad del aire durante su paso por el cabezal de entrada
y por el impactor WINS. Cualquier cambio en la tasa de flujo del aire (16.67 L/min)
repercute en cambios del tamaño de partículas colectadas. Por lo que la diferencia
entre el patrón de trabajo y el equipo tendrá un intervalo de trabajo de ±4% para
verificaciones de flujo y de ±2% para verificaciones finales de flujo posteriores a una
calibración multipunto.
1. El procedimiento de calibración es específico para cada instrumento por su
geometría de diseño y filosofía operativa, por lo que se deberá realizar conforme al
instructivo del fabricante y al procedimiento que reconozca la DGCENICA, para los
propósitos de control, aseguramiento de calidad y reporte.
2. Se deberá registrar toda la información, tanto del instrumento, del patrón de
referencia y los resultados comparativos en el formato o Bitácora que determine el
administrador del programa de monitoreo o del protocolo en desarrollo.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.7.1.3 Programación de Muestreo
Para el desarrollo de este procedimiento utilizará el formato F-1, o F-2en el cual se
colocan los datos del muestreador y las condiciones en que se lleva a cabo el muestreo.
Es muy importante introducir correctamente la información para obtener datos e la
calidad del aire del sitio de interés.
1. El equipo debe registrar la hora de inicio del muestreo, la temperatura del filtro
del ambiente y la humedad relativa presente y programar la fecha y hora de
paro o finalización del muestreo cuando este no es continuo.
2. Se debe registrar el No. de filtro, y toda la información relativa a su pre
acondicionamiento en el formato F-1 o F-2
10.7.1.4 Procedimiento de medición de PM2,5.
El procedimiento detallado para la medición, de PM2.5 con instrumentos
designados como parte del método de referencia considera de forma genérica lo
siguiente:
El muestreador debe iniciar la operación, calibrarse y operar conforme al manual
del fabricante y los lineamientos del responsable del programa de monitoreo de la
calidad del aire o del protocolo de prueba que se este desarrollando y se debe sujetar a
un programa de control y aseguramiento de la calidad.
Todos los filtros antes del acondicionamiento deben ser inspeccionados en
cuanto a su forma, tamaño e integridad física. Esto es que no tenga dobleces, ni
perforaciones, cada filtro deberá mantener un registro particular como parte del control
de calidad. La codificación del filtro no debe hacerse sobre el mismo por lo que se
recomienda que en el medio de cubierta y protección para el transporte y manejo se
hagan los registros precisos. Cada filtro debe ser acondicionado a las condiciones
controladas de un sitio que cuente con control de temperatura, humedad relativa y que
cuente con lecturas permanentes de la presión barométrica del lugar.
Luego del acondicionamiento, cada uno de los filtros se pesara y el resultado
debe ser registrado, en folios específicos por cada uno. Un filtro codificado debe
colocarse en el muestreador, de acuerdo con el procedimiento que indica el manual del
fabricante y que aplica el responsable del programa de monitoreo o del protocolo de
prueba que se encuentra en desarrollo.
El muestreador debe ser revisado en cada una de sus componentes especificas
para verificar un ensamble correcto, la perfecta operación de los sensores de presión,
humedad relativa y temperatura, muy importante es verificar el optimo estado mecánico
de la bomba de vacío para garantizar un flujo constante y una caída de presión dentro
de los límites del procedimiento.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Registrar la fecha y hora de inicio del muestreo. El periodo de muestreo debe
ser de 24 hs continuas, +-una hora, fuera de esta condición la muestra puede ser
invalidada. Tiempo mínimo 1380 min y tiempo máximo de 1500 min.
El filtro debe ser retirado del sitio, en un plazo máximo de 24 horas después del
muestreo para evitar perdidas de materiales colectados por evaporación de las
fracciones volátiles y conducirse al laboratorio, para re acondicionamiento, pesado y
almacenamiento para usos subsiguientes, si así se contempla en el programa en
desarrollo. Cuando se retire el cartucho se debe hacer cuidadosamente para no tocar
la muestra, revise que el filtro no presente alguna perforación o contenga algún objeto
extraño y guárdelo en el contenedor para transportarlo al laboratorio. Si el filtro presenta
algún problema documente en el formato correspondiente (Formato No F-1y F-2) del
presente documento, si es necesario invalide el filtro.
10.8
Captura de los parámetros al formato F-1 o F-2
Durante su operación, el aparato registra en una memoria una serie de
parámetros y banderas relacionadas con el estado del muestreo. Una vez finalizado el
muestreo, el aparato guarda toda esta información en la memoria y debe ser
descargada por el técnico de campo al momento de recolectar la muestra. A
continuación se muestra un listado con los diferentes parámetros registrados durante el
muestreo y al final de éste:
ƒ
ET =
tiempo de muestreo transcurrido desde el arranque (Elapsed Time)
ƒ
TV =
volumen de aire total muestreado durante la última corrida (Total
Volume)
ƒ
[DC In] =
tipo de alimentación
actualmente
ƒ
Start =
hora y fecha en la que comenzó el muestreo
ƒ
Stop =
hora y fecha en la que finalizó o fue interrumpido el muestreo
ƒ
Q(Vlpm) =
tasa de flujo instantánea en litros por minuto
ƒ
AVG =
tasa de flujo promedio en litros por minuto
ƒ
CV =
coeficiente de variación de la tasa de flujo
ƒ
mmHg =
presión barométrica ambiente instantánea en milímetros de
mercurio
eléctrica
Ing. Rogelio González García
Consultor
que
utiliza
el
muestreador
INE / ADA - 008 - 2008
ƒ
A °C =
temperatura ambiente instantánea en grados Celsius
ƒ
F °C =
temperatura del filtro instantánea en grados Celsius
ƒ
SP cm. =
caída de presión a través del filtro en centímetros de agua (Sample
Pressure)
ƒ
Tmax =
temperatura ambiente máxima registrada durante el muestreo
ƒ
Tmin =
temperatura ambiente mínima registrada durante el muestreo
ƒ
Tavg =
temperatura ambiente promedio
ƒ
BPmax =
presión barométrica ambiente máxima registrada durante el
muestreo
ƒ
BPmin =
presión barométrica ambiente mínima registrada durante el
muestreo
ƒ
BPavg =
presión barométrica ambiente promedio
ƒ
□□□□□ =
área de banderas; las banderas que pueden aparecer son las
siguientes:
¾
P=
Ocurrió una falla en la alimentación eléctrica durante el
muestreo
¾
Q=
El flujo se ha desviado en más de ±5%
¾
F=
El filtro sufrió un sobrecalentamiento ≥5°C con respecto a la
temperatura ambiente con una duración mayor a 30 minutos
¾
M=
Se ha excedido la capacidad de la memoria
Capture los datos del muestreo como se describe a continuación:
1. Cuando el equipo ha completado el muestreo, registre los datos operativos
registrados en la memoria del aparato (tiempo de muestreo, presión, temperatura del
filtro, de la caseta, etc.). Los datos de muestreo son fundamentales para calcular la
concentración de la masa de partículas PM2.5, vinculados con lo correspondientes
al manejo del filtro, tal y como se describe (numeral 3.0), en el presente documento.
Las discrepancias o no conformidades se deberán reportar en el formato F-5 formato
de reporte de no conformidad.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
10.9 Calculo de la concentración de las partículas
La concentración de las partículas PM2.5.se calculará de la forma siguiente
PM 2.5 = (W f − W i )/V a
En donde:
PM 2.5 = Concentración de la masa de PM 2.5 µg/m 3
W f , W i = Al peso inicial y final respectivamente, del filtro empleado para colectar las
PM2.5 durante el muestreo y se expresa como, µg
V a = Volumen total de la muestra de aire, durante el periodo de muestreo, tal y como lo
registra el equipo en condiciones locales se expresa en: m 3
Nota: El tiempo total de muestreo debe ser de un mínimo de 1,380 min. Y un máximo de
1,500 minutos (23 y 25 hs) para un ciclo de muestreo complete y valido.
10.9
Mantenimiento y limpieza
La limpieza y mantenimiento de los muestreadores debe verificarse con la
frecuencia que indiquen los controles de calidad y las instrucciones del fabricante
contenidas en el manual del equipo, con la finalidad de asegurar una operación
confiable y evitar que fuentes de contaminación puedan afectar la calidad de los datos
del muestreo.
Se requiere del siguiente material y equipo para llevar a cabo las diferentes labores de
limpieza y mantenimiento:
ƒ
Agua destilada
ƒ
Pinzas
ƒ
Algodón
ƒ
Paños Kim-wipes
ƒ
Paños de trapo suave (libre de pelusa)
ƒ
Brocha de cerdas suaves
ƒ
Aceite difusor DOW 704
ƒ
Grasa de silicón
ƒ
Guantes de nitrilo
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
ƒ
Cubre boca
ƒ
Lámpara de mano
ƒ
Filtros de fibra de vidrio de 37mm
.
10.10
Mantenimiento a la bomba de flujo
Todas las partes componentes del equipo deben sujetarse a un programa
calenda rizado de mantenimiento preventivo en los términos que indique el fabricante,
sin embargo hay algunas que resultan determinantes como lo es la bomba de vacío por
la naturaleza del método y el procedimiento de muestreo. El tiempo de vida promedio
de la bomba de flujo de los muestreadores es de entre 8000 y 9000 horas de operación.
Aunque las verificaciones de rutina permiten estar monitoreando la eficiencia de la
bomba, se debe realizar una verificación del estado físico del diafragma una vez al año.
En caso de que la bomba no suministre la tasa de flujo requerida durante alguna
verificación deberá realizarse una verificación del estado físico de la bomba.
Si se detectan deficiencias en los componentes internos de la bomba retírela y
proceda a su reparación, sustituyéndola por una que cumpla con los requisitos del
muestreo, la información que derive se debe concentrar en los formatos de verificación
de campo F-3 o F-4.
10.11 Control y aseguramiento de calidad
Objetivos de calidad de los datos
Los objetivos de calidad de los datos son indicadores cualitativos y cuantitativos
que tienen la finalidad de proporcionar veracidad y confianza a los datos generados por
el método de referencia para el monitoreo de partículas finas de tamaño aerodinámico
menor a 2.5 micras (PM2.5). Los criterios para el cumplimiento de los objetivos fueron
establecidos por la DGCENICA en cumplimiento con las políticas de calidad del Sistema
Nacional de información de la calidad del aire (SINAICA), a cargo de la DGCENICA y
del proyecto de NOM---------Monitoreo de la calidad del aire.
Entre los más relevantes se propone:
Precisión; se plantea como de
Exactitud;
Suficiencia y calidad de la información;
Representatividad.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
Lo anterior en los términos que se establecen en el documento
9.0
correspondiente al método de referencia para la determinación de la concentración de
la masa de las partículas PM2,5, fundamentalmente se persigue que los resultados de
los muestreos se constituyan en datos de la calidad del aire y no solo en números , por
lo que se deben respaldar con valores de referencia para garantizar su
representatividad
10.12 Objetivos de calidad para el monitoreo
Los objetivos de calidad para el monitoreo están diseñados para evaluar y
controlar las diferentes etapas del proceso de medición y colección de muestra con la
finalidad de asegurar que los diferentes requerimientos de los objetivos de calidad de
los datos se cumplan.
Ing. Rogelio González García
Consultor
INE / ADA - 008 - 2008
11. Evaluación de la conformidad.
11.1. La evaluación de la conformidad de la presente Norma se realizará a petición de
parte, de conformidad a lo dispuesto por la Ley Federal sobre Metrología y Normalización
y su Reglamento, además de lo siguiente:
11.1.1. El procedimiento de verificación se llevará a cabo por las unidades de verificación
acreditadas y aprobadas.
11.1.2. El responsable del cumplimiento de la norma deberá entregar en la unidad de
verificación elegida, el formato de solicitud de verificación de cumplimiento debidamente
llenado.
11.1.3. La Unidad de Verificación fijará fecha para la visita de verificación dentro de los 5
días hábiles siguientes a la solicitud, notificándolo al interesado por escrito.
11.1.4. La verificación podrá realizarse por proyecto por cada estación o la totalidad de
estaciones de muestreo y monitoreo, ya sean fijas, semifijas o móviles, tomando en
cuenta la o las etapas que se estén desarrollando al momento de la misma.
11.2. Durante la visita de verificación, la unidad de verificación comprobará, que se
mantiene el cumplimiento de las disposiciones de la presente Norma:
11.2.1. Sobre los objetivos de los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire y de
Muestreo de Contaminantes Atmosféricos, la disposición normativa 5.3. se evaluará
mediante la comprobación del envío de reportes de monitoreo de calidad del aire y
muestreo de contaminantes atmosféricos, y su integración al SINAICA.
11.2.2. Sobre el diseño de los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire y Muestreo
de Contaminantes Atmosféricos, la disposición normativa 6, se comprobará la
existencia y cumplimiento de los objetivos del monitoreo de la calidad del aire y del
muestreo de contaminantes atmosféricos, y de calidad de los datos
11.2.3. Sobre las características básicas de los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del
Aire y del Muestreo de Contaminantes Atmosféricos, la evaluación se realizará de la
siguiente manera:
11.2.3.1. Respecto a la disposición normativa 7.1., mediante la constatación ocular, y
documental en su caso, de la existencia de estaciones de medición, de información
meteorológica, de sistemas de acopio y transmisión de datos, del centro de
control/cómputo, de oficinas administrativas, y de la capacitación del personal.
11.2.4. Sobre la disposición normativa 8 “Instalación de estaciones. Operación,
mantenimiento y calibración de equipos”, la evaluación se realizará de la siguiente
manera:
11.2.4.1. Respecto a la disposición normativa 8.1., en caso de contar con estaciones
monitoreo, mediante la constatación ocular, y documental en su caso, de: la existencia
del sistema eléctrico con corriente regulada y protección contra descargas eléctricas;
área para cilindros de gases de calibración; construcción de la estación hecha con
materiales resistentes y aislantes; del material de la toma de muestra; y la ubicación de
la estación con base a las consideraciones establecidas.
INE / ADA - 008 - 2008
11.2.4.2. Respecto a la disposición normativa 8.2, en caso de contar con estaciones de
muestreo, mediante la constatación ocular, y documental en su caso, de la existencia y
operación de: el suministro de corriente eléctrica y la sujeción de ésta; y la sujeción del
muestreador.
11.2.4.3. Respecto a la disposición normativa 8.3, mediante la revisión de las bitácoras,
registros o formatos preestablecidos de la evaluación de rutina.
11.2.4.4. Respecto a la disposición normativa 8.6, mediante la constatación de la
existencia y ejecución del programa de mantenimiento preventivo.
11.2.4.5. Respecto a la disposición normativa 8.7 mediante la constatación de la
existencia y ejecución del programa de calibración.
11.2.4.6. Respecto a la disposición normativa 8.10 mediante la constatación de la
existencia y ejecución de los procedimientos de seguridad y atención a emergencias.
11.2.5. Sobre la gestión del aseguramiento y control de la calidad en los sistemas de
monitoreo de la calidad del aire y muestreo de contaminantes atmosféricos, las
disposiciones normativas se evaluarán de la siguiente manera:
11.2.5.1. Respecto a la disposición normativa 9.2., mediante examen del manual de
procedimientos y su aplicación.
11.2.5.2. Respecto a la disposición normativa 9.3., mediante examen de los
procedimientos y expedientes para el aseguramiento de la calidad.
11.2.5.3. Respecto a la disposición normativa 9.4., mediante examen de los programas
de control, registros y bitácoras generadas.
11.2.5.4. Respecto a la disposición normativa 9.5., mediante la constatación ocular y/o
documental en su caso del área de almacén e inventarios, y de los números de
inventario de los componentes.
11.2.6. Sobre Protocolo de Manejo de datos de la calidad del aire, la disposición
normativa 10 se evaluará mediante examen de los reportes de calidad del aire
generados, y el manejo de datos –Limpieza, Verificación y Validación- empleado.
11.2.7. Sobre Auditorías técnicas del sistema, la disposición normativa 11 se evaluará
mediante el examen de los reportes de las auditorias técnicas, y de calidad de los
datos, realizadas al sistema, así como de las acreditaciones requeridas a los auditores.
11.3. Derivado de lo anterior, la unidad de verificación emitirá un dictamen de verificación,
con la evaluación realizada.
11.3.1. Los dictámenes de las unidades de verificación serán reconocidos en los términos
que determine la autoridad competente.
11.3.2. Cuando como resultado de la verificación se genere un informe técnico de noconformidades, la unidad de verificación debe notificar al usuario dentro de los cinco días
naturales siguientes y programará una segunda visita de verificación para evaluar el
cumplimiento en un plazo máximo de 20 días naturales contados a partir de la fecha de la
notificación.
INE / ADA - 008 - 2008
12.
Grado de concordancia con normas y lineamientos internacionales y con
normas mexicanas tomadas como base para su elaboración.
Esta Norma es coincidente con la NOM-035-ECOL-1993 , y coincide totalmente con la
norma contenida en el Code of Federal Regulations 40, Part 50, appendix J y L, revised
July 1990, U.S.A. (Código Federal de Reglamentaciones 40, Parte 50, apéndice B,
revisado en julio 1990, Estados Unidos de América).
INE / ADA - 008 - 2008
13.
Bibliografía.
1. American Conference of Governmental Industrial Hygienists (1989). Air sampling
Instruments. Susanne Hering, Technical editors, 7th edition, Cincinnati, Ohio.
2. CARB. Standard Operating Procedures for Air Quality Monitoring. Vol. II, Appendix
A, B, C, California Air resources Board, State of California. 1997
3. CFR. Code of Federal Registers Title 40. Protection of Environment, Part 58-Ambient
Air Quality Surveillance. 2004
4. Decanini, Alfredo E. Manual ISO-9000, Ediciones Castillo, tercera edición, 1997.
5. Diario Oficial de la Federación. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-020SSA1-1993, Salud Ambiental, 30 de octubre de 2002.
6. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-021-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 23 de diciembre de 1994.
7. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-022-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 23 de diciembre de 1994.
8. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-023-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 23 de diciembre de 1994.
9. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-024-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 23 de diciembre de 1994.
10. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-026-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 23 de diciembre de 1994.
11. Diario Oficial de la Federación. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-025SSA1-1993, Salud Ambiental, 26 de septiembre de 2005.
12. Diccionario de la real academia española http://buscon.rae.es/draeI/,
13. EMEP (Comunidad Europea: “Cooperative programme for monitoring and evaluation
of long-range transmission of air pollutants in Europe”), Manual for sampling and
analyses, 1996.
14. EMEP Manual for sampling and analysis, consultada 04/06/2003 y confirmada
28/07/06. http://www.nilu.no/projects/ccc/submission.html,
15. EPA QA/G-7, Guidance on Technical Audits and Related Assessments for
Environmental Data Operations, EPA/600/R-99/080, January 2000.
16. Guías para la calidad del aire, OMS, Ginebra, 1999.
17. Guidance on environmental data verification and validation EPA QA/G-8, August
1999.
18. Guidance for data quality assessment, USEPA, 1998. Statistical Test
19. Guidance on Environmental Data Verification and Data Validation EPA QA/G-8,
USEPA November 2002.
20. Fentanes, Arriaga O. Et. Al. Situación actual del monitoreo atmosférico, INEDGCENICA, 2004.
21. INE-SEMARNAT. Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico. CENICA, México,
2003.
22. ISO 9001:2000, Sistemas de Gestión de Calidad – Requisitos, ISO, 2000.
INE / ADA - 008 - 2008
23. ISO/IEC 17025:1999, NMX-EC-17025-IMNC-2000, Requisitos Generales para la
Competencia de los Laboratorios de Ensayo y de Calibración, 2000.
24. Jahnhke. J. Continuous Emission Monitoring. Van Nostrand Reinhold, Ontario,
Canadá. 1993
25. Knoderer, Charley A., Et Al “Data collected by a surface meteorological station at
Autberry, California during Fall 2000/Winter 2001 for the California Regional
PM10/PM2.5 air quality study. CARB, 2001
26. Martínez, Ana Patricia Método para estimar la precisión y exactitud de monitores
pasivos de NOX para muestreos ambientales, 2001.
27. Martínez, Bolivar Ana P. & Romieu Isabel Introducción al monitoreo atmosférico
28. Meteorological Monitoring Guidance for Regulatory Modelling Applications. USEPA,
Febrero 2000. pp 107.
29. UNEP/WHO. GEMS/AIR Methodology Review Handbooks. Nairobi: United Nations
Environment Programme; 1994.
30. NARSTO (México, Estados Unidos, Canadá), Guidance to data exchange, 2000.
31. Ness. S. Air Monitoring for Toxic Exposures, an Integrated Approach. Van Nostrand
Reinhold, New York.1991.
32. NZ. Good-practice guide for air quality monitoring and data management, December
2000. Published by the Ministry for the Environment of New Zealand, ISBN 0-47824005-2. 2000.
33. Radian. Operation manual Ambient Air Monitoring Systems-SIMA. Radian
Corporation, Austin, Texas.1992.
34. Ray, Michael APTI Course 470 Quality Assurance for Air Pollution Measurement
Systems, Student Workbook, Second edition, 1984.
35. Report Series No. PMD 95-8, National Air Pollution Surveillance Network (NAPS),
Quality Assurance and Quality Control Guidelines, Environmental Technology
Centre, Pollution Measurement Division, Environment Canada, Canada, 1995.
36. Report No. AAQD 2004-1, National Air Pollution Surveillance Network (NAPS),
Quality Assurance and Quality Control Guidelines, Environmental Technology Centre
Analysis and Air Quality Division, Environment Canada, Canada, 2004.
37. SMA-DF, Adquisición y validación de datos de contaminantes atmosféricos y
parámetros meteorológicos, Procedimiento: SA/ADDA/GG/01(00), Febrero 2004.
38. Teledyne Instruments. Instructor Manual Ozone Analyzer Model 400 E. Teledyne
Technologies Company, San Diego, CA. 2002.
39. UNEP/WHO, GEMS/AIR. Methodology Review Handbooks, United Nations
Environmental Programs, Nairobi, 1994.Vols. I-IV.
40. USEPA, Quality Assurance Handbook for air pollution measurements systems, Vols
1-5, 1998.
41. USEPA, APT1 Course 470 Quality Assurance for Air Pollution Monitoring Systems,
1989. Vols. 1-5.
42. USEPA (EPA QA/G-), Guidance for Data Quality Assessment Practical Methods for
Data Analysis, 1996.
43. SEDESOL-CONAPO-INEGI. 2004. Delimitación de Zonas Metropolitana de México.
México: 170 Págs.
INE / ADA - 008 - 2008
44. LEY GENERAL DE ASENTAMINENTOS HUMANOS. Nueva Ley publicada en el
Diario Oficial de la Federación el 21 de julio de 1993, TEXTO VIGENTE última
reforma publicada DOF 05-08 -1994
TRANSITORIOS
PRIMERO. Esta Norma Oficial Mexicana entrará en vigor al año siguiente de su
publicación en el Diario Oficial de la Federación.
SEGUNDO. El Instituto Nacional de Ecología, a través de la DGCENICA, en un periodo
de 6 meses posterior a la publicación de esta Norma, elaborará y distribuirá, entre los
gobiernos de los Estados, del Distrito Federal y de los Municipios guías para el
establecimiento y operación de sistemas de monitoreo de la calidad del aire.
TERCERO. En tanto no exista el organismo nacional competente, se reconocerá a la
Agencia de Protección al Ambiente de los Estados Unidos de América como organismo
para realizar las auditorías técnicas a los sistemas de monitoreo de la calidad del aire
de acuerdo a los instrumentos jurídicos que se suscriban.
México, Distrito Federal, a los xx días del mes de xxx de dos mil ocho.- La
Subsecretaria de Fomento y Normatividad Ambiental de la Secretaría de Medio
Ambiente y Recursos Naturales y Presidenta del Comité Consultivo Nacional de
Normalización de Medio Ambiente y Recursos Naturales, SANDRA DENISSE
HERRERA FLORES.- Rúbrica.
INE / ADA - 008 - 2008
PROPUESTA PRELIMINAR
DE LA MANIFESTACION DEL
IMPACTO REGULATORIO
INE / ADA - 008 - 2008
Formulario MIR Ordinaria para el anteproyecto
Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM- XXX - SEMARNAT-2008
BORRADOR DEL ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA PROY-NOM000-SEMARNAT-2008 DE PARTICULAS FINAS PM10 y PM 2.5
Dependencia:
Responsable Oficial:
Encargado del
Anteproyecto:
Status del Anteproyecto:
Secretaría del Medio Ambiente y Recursos
Naturales
Sandra Denisse Herrera Flores
Víctor Javier Gutiérrez Avedoy
En proceso
INE / ADA - 008 - 2008
A. Nombre del archivo electrónico con el texto del anteproyecto
B. Título del anteproyecto
Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-- SEMARNAT-2008.
BORRADOR DEL ANTEPROYECTO DE NORMA OFICIAL MEXICANA PROY-NOM000-SEMARNAT-2008 DE PARTICULAS FINAS PM10 y PM 2.5
C. Punto de contacto para mayor información sobre el anteproyecto y la MIR
Nombre: ANA PATRICIA
Apellido paterno: MARTINEZ
Apellido materno: BOLIVAR
Cargo: DIRECTORA DE INVESTIGACIONES DE MONITOREO ATMOSFERICO Y
CARACTERIZACION ANALITICA DE CONTAMINANTES
Teléfono: 5490-0994
Correo electrónico: [email protected]
D. Dirección general, área o equivalente de la dependencia u organismo
descentralizado que elaboró la MIR.
DIRECCIÓN GENERAL DEL
CAPACITACION AMBIENTAL
CENTRO
NACIONAL
DE
INVESTIGACION
Y
E. Si se trata de un anteproyecto que responde a una solicitud de ampliaciones y
correcciones por parte de COFEMER, proporcione el número del anteproyecto que sirve
como antecedente.
F. Resumen del anteproyecto (Limítese a 3,500 caracteres)
Este anteproyecto tiene por objeto proponer el Método de Referencia para la medición
de las partículas de diámetro nominal igual o menor a 10 y 2.5 micrómetros , así como
los procedimientos para la medición de las partículas de referencia , especificar las
condiciones mínimas que deben observar los responsables de los programas de
monitoreo a cargo de los Gobiernos de los Estados, del Distrito Federal y de los
Municipios en el ejercicio de su función de establecer y operar sistemas de monitoreo
INE / ADA - 008 - 2008
de la calidad del aire y de aquellos profesionales a cargo del desarrollo de campañas
especificas de monitoreo de material particulado en la fracción de referencia.
El anteproyecto plantea los principios de medición conforme a la experiencia que se ha
desarrollado en los países vanguardistas y en México ya que el monitoreo de partículas
finas de diámetro nominal menor o igual a 10 y 2.5 micrómetros se realiza en el país
por mas de tres y una década respectivamente en la mayoría de los programas oficiales
de Monitoreo de la Calidad del Aire registrados ante el Sistema Nacional de Información
de la Calidad del Aire, y propone las acciones que las autoridades locales deberán
realizar para la selección diseño, la instalación de equipos, su operación, el
mantenimiento y calibración de los instrumentos de medición y equipos, para la
certificación de estándares de transferencia, medidas de seguridad y planes de
emergencia, así como procedimientos para la gestión del aseguramiento y control de
calidad. Finalmente, el anteproyecto dispone los requisitos técnicos para el manejo de
datos y el procedimiento para la evaluación de la conformidad.
Sección
I.
Indique si el anteproyecto encuadra en uno o más de los siguientes supuestos de
excepción previstos por el artículo 3 del Acuerdo Presidencial de Calidad Regulatoria.
I-A Obligación específica establecida en términos del artículo 3 fracción II del Acuerdo
de
Calidad
Regulatoria.
En el cuadro de la Sección II, indique la ley, así como el reglamento, decreto, acuerdo u
otra disposición de carácter general expedidos por el Titular del Ejecutivo Federal que
obliga a emitir la regulación (proporcione fecha de publicación en el DOF). Especifique y
transcriba el o los artículos que establecen esta obligación.
SI
I-B Compromiso internacional
En el cuadro de la Sección II, indique el compromiso internacional que justifica la
emisión de la propuesta, así como el instrumento normativo que contiene dicho
compromiso. Especifique y transcriba el o los artículos que establecen esta obligación.
NO
I-C Beneficios notoriamente superiores a los costos.
En el cuadro de la Sección II, presente los resultados obtenidos en el análisis realizado
en las secciones de Costos y Beneficios de la MIR. Estos resultados deberán demostrar
INE / ADA - 008 - 2008
que los beneficios aportados por la regulación propuesta, en términos de competitividad
y funcionamiento eficiente de los mercados, entre otros, son superiores a los costos de
cumplimiento por parte de los particulares. Es importante que la información cuantitativa
presentada y las fuentes de donde se obtuvo la información puedan ser verificadas.
NO
I-D Instrumento relacionado con algún programa federal contenido en el Presupuesto de
Egresos
de
la
Federación
En el cuadro de la Sección II, identifique el nombre del programa federal que se emite
de conformidad con el Presupuesto de Egresos de la Federación al ejercicio fiscal que
corresponde el anteproyecto de regla de operación (Para este supuesto sólo se
requiere contestar las preguntas A, B, C, D, E, F, Secciones I y II, así como las
preguntas 1,8,24-27).
NO
Sección II. Presente la información y justificación correspondiente al supuesto respecto
del art. 3 del Acuerdo de Calidad Regulatoria. Incluya la descripción de la consulta
pública que se haya llevado a cabo, particularmente con el sector empresarial, en el
caso de regulaciones que afectarían a dicho sector (Limítese a 3,500 caracteres).
La disposición específica establecida en ley o reglamento que obliga a emitir la
regulación se trata de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al
Ambiente, la cual fue publicada en el D.O.F. el 28 de enero de 1988 (última reforma el
05 de julio de 2007). Dicha ley menciona: ARTICULO 111.- Para controlar, reducir o
evitar la contaminación de la atmósfera, la Secretaría tendrá las siguientes facultades:…
VII. Expedir las normas oficiales mexicanas para el establecimiento y operación de los
sistemas de monitoreo de la calidad del aire. En relación a la consulta pública realizada
para la elaboración de la Norma, se integró un Grupo de Trabajo, en el cual se
incluyeron al sector empresarial, a la academia, a los proveedores de equipos, y al
Gobierno del, Estado de México
1. Describa los objetivos regulatorios generales del anteproyecto. (Limítese a 1,500
caracteres)
La norma tiene por objeto especificar las condiciones mínimas que deben ser
observadas para la instalación y operación de los sistemas de monitoreo y muestreo de
material particulado PM10 y PM2.5presentes en el ambiente como contaminantes
atmosféricos, con objeto de determinar la concentraciones de estos por estar
clasificados como contaminantes criterio y estar integrados a los programas de
contingencia ambientales y cuyas concentraciones deberán ser reportadas a las
autoridades locales y Federales competentes como al público en general. Esta norma
oficial mexicana rige en todo el territorio nacional y es de observancia obligatoria en
INE / ADA - 008 - 2008
todo programa de monitoreo de partículas tanto por los Autoridades a cargo de los
programas de monitoreo o del desarrollo de campañas especificas o protocolos de
prueba y evaluación
2. Describa la problemática o situación que da origen al anteproyecto y presente la
información estadística sobre la existencia de dicha problemática o situación. En caso
de regulaciones de salud, trabajo, medio ambiente o protección a los consumidores
presente la información estadística sobre los riesgos a atenuar o eliminar con el
anteproyecto. (Limítese a 5,000 caracteres)
Se reconoce que entre las principales causas de efectos adversos de la calidad del aire
en la salud de la población se debe a la presencia en el ambiente de partículas finas
provenientes de diversos procesos naturales y antropogénicos y muy en particular a la
formación y presencia de aerosoles en el ambiente como es el caso de las partículas
con diámetro nominal igual o inferior a 2.5 micrómetros , motivo por el cual la Secretaria
de Salud propuso el limite de calidad del aire para estas fracciones , los que deberán
ser observados por los gobiernos locales para alcanzar y mantener sus metas de
calidad del aire. Y para la comparación de informes de la calidad del aire locales e
internacionales .En México y muy en particular en la Ciudad de México y su zona
metropolitana se mide este parámetro desde hace tres décadas en el caso de las
partículas PM10 ,empleando métodos continuos y semi-continuos que han venido
evolucionado conforme al estado del arte, siguiendo las experiencias internacionales y
es precisamente este parámetro uno de los que superan permanentemente la norma
de la calidad del aire .Mas reciente es la medición de material particulado Pm2.5, cuya
complejidad requiere de métodos y procedimientos muy precisos y desarrollados con
estricto apego a criterios de control y aseguramiento de calidad .La mayoría de las
redes de Monitoreo formalmente establecidas integra equipos para la medición de
PM10 y poco apoco vienen instalando equipos para la medición directa o el muestreo
de PM2.5, en apego a criterios internacionales principalmente tomados a partir de la
experiencia de La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América
(USEPA ), por igual en los protocolos de prueba y evaluación (muestreos perimetrales)
se emplean equipos para la medición y el muestreo de ambas fracciones PM10 y PM2.5
El establecer un método nacional permitirá la estandarización de todos los
procedimientos y su comparabilidad relativa a los métodos de referencia que proponga
la autoridad y sus equivalencias, para la evaluación de la conformidad y para asegurar
la representatividad y validez de la información que derive de la operación de redes
especificas de monitoreo o de campañas particulares .En el caso de la fracción PM2.5
la ciudad de México cuenta con la red más desarrollada, al igual que la de la ciudad de
Monterrey NL y su zona metropolitana , mientras que los otros estados incorporados al
SINAICA vienen incorporando este tipo de analizadores paulatinamente y deberán
hacerlo todos en respuesta a la NOM -126, SEMARNAT /2008 para la operación de
sistemas de monitoreo de la calidad del aire.
INE / ADA - 008 - 2008
Debido a la falta de cobertura de sistemas que puedan medir la fracción respirable
PM10 o PM 2.5 la información disponible a nivel nacional es escasa muy en particular
para PM 2.5. Por ello resulta evidente el requerimiento de más información confiable y
de calidad respecto a los niveles de contaminación del aire. Esto significa, la apremiante
instrumentación y modernización de sistemas de monitoreo que incrementen la
representatividad, compatibilidad y validez de la información que se colecta. El
monitoreo de las partículas finas del aire toma una importancia fundamental para
identificar y proveer la información necesaria a fin de evaluar la calidad del aire de cada
región y sus tendencias, como una herramienta para desarrollar estrategias de
prevención y control, planes de manejo de la calidad del aire y políticas ambientales
integrales, entre otras aplicaciones.
La legislación ambiental establece la facultad de los Gobiernos de los Estados, del
Distrito Federal y de los Municipios de establecer y operar sistemas de monitoreo de la
calidad del aire, así como remitir a la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
Naturales los datos resultantes de dicha actividad. El cumplimiento de la obligatoriedad
respecto de la medición de la concentración de partículas finas presentes en la
atmósfera, posibilitará producir y manejar información de calidad que permita la toma de
decisiones en materia de gestión ambiental. Con base en la competencia de la
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales de expedir las normas oficiales
mexicanas para el establecimiento y operación de sistemas de monitoreo de la calidad
del aire, se consideró la necesidad de determinar las condiciones mínimas que deben
ser observadas en el establecimiento y operación de los sistemas de monitoreo de la
calidad del aire y muestreo de contaminantes, a fin de asegurar la producción y uso de
información de calidad.
2bis. Es optativo someter un análisis de riesgo completo sobre la problemática que
motiva el anteproyecto. En caso de presentarlo, anexe el texto de dicho análisis en
versión electrónica.
3. Tipo de ordenamiento jurídico propuesto
Tipo de anteproyecto: Borrador de Norma Oficial Mexicana
4. ¿Qué otras alternativas al anteproyecto se consideraron durante su elaboración? ¿Se
consideraron alternativas que pudieran lograr los objetivos del anteproyecto sin crear
nuevas obligaciones para los particulares, tales como un programa basado en
incentivos, un programa de información a consumidores o a empresas, una norma
mexicana, o simplemente un programa para mejorar el cumplimiento de regulaciones
existentes? ¿Por qué se desecharon dichas alternativas? (Limítese a 3,000 caracteres)
INE / ADA - 008 - 2008
No se consideraron otras alternativas porque la expedición de una Norma Oficial
Mexicana en esta materia es el mandato previsto en el artículo 111 fracción VII de la
Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, además porque la
función y la obligación para las autoridades locales en esta materia ya están previstas
en el artículo 112 fracción VI de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección
al Ambiente. Es decir, la expedición de esta Norma Oficial Mexicana, por un lado es el
ejercicio de una función expresamente impuesta a la SEMARNAT, y por el otro es la
complementación necesaria de la regulación jurídica vigente en esta materia.
5. Enumere los ordenamientos legales (tomar en cuenta acuerdos o tratados
internacionales) que dan fundamento jurídico al anteproyecto.
Ordenamiento: Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, Diario
Oficial de la Federación 28 de enero de 1988, última reforma publicada DOF el 05 de
julio de 2007.
Artículos y fracciones: Artículos 5 fracciones I, V y XIX; 7 fracción XXI; 8 fracción XVI; 9;
36 fracciones I y II; 110, fracciones I y II; 111 fracción VII y 112 fracción VI.
Ordenamiento: Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al
Ambiente en Materia de Prevención y Control de la Contaminación de la Atmósfera.
Artículos y fracciones: Artículos 3 fracción I, 13, 41 fracción I, 42 y 43
Ordenamiento: Ley Orgánica de la Administración Pública Federal. Diario Oficial de la
Federación el 29 de diciembre de 1976, última Reforma publicada en el D.O.F. 21 de
mayo de 2003.
Artículos y fracciones: artículos 32 bis fracciones IV y V
Ordenamiento: Ley Federal Sobre Metrología y Normalización. Diario Oficial de la
Federación el 1º de julio de 1992, última reforma publicada DOF 28-07-2006
Artículos y fracciones: Artículos 38, fracciones II, V y VI; 40 fracción X, y 47 fracción I
Ordenamiento: Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Diario
Oficial de la Federación el 14 de enero de 1999
Artículos y fracciones: Artículos 28 y 34
Ordenamiento: Reglamento Interior de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
Naturales. Diario Oficial de la Federación el 30 de noviembre de 2006.
INE / ADA - 008 - 2008
Artículos y fracciones: Artículos 8 fracciones V y VIII y 115 fracción III
6. Si existen disposiciones jurídicas vigentes directamente aplicables a la problemática
materia del anteproyecto, enumérelas y explique por qué son insuficientes para atender
la problemática identificada.
Ordenamiento: Las disposiciones jurídicas vigentes son las mismas que han sido
enunciadas en el apartado anterior, es decir: los artículos 111 fracción VII y 112 fracción
VI de la Ley General del Equilibrio
Razones por las que es insuficiente para atender la problemática identificada: Dichas
disposiciones jurídicas no son suficientes porque solamente establecen la función y
obligación de realizar el muestreo y monitoreo de la calidad del aire, pero no especifican
la forma en que deberá realizarse.
7. Enumere, en su caso, las disposiciones jurídicas en vigor que el anteproyecto
modifica, abroga o deroga.
Ordenamiento: El anteproyecto no modifica, abroga o deroga disposición jurídica
alguna.
Artículos y fracciones: Artículos y fracciones
8. Acciones Regulatorias Específicas. Para cada acción regulatoria específica en el
anteproyecto: (a) describa la acción; (b) identifique los artículos aplicables; (c) justifique
la acción regulatoria escogida y, en su caso, compárela con otras acciones alternativas
viables. Explique la manera en que contribuye a solucionar la problemática identificada
y lograr los objetivos del anteproyecto.
Descripción: Establecer los criterios mínimos que definen las bases de operación de los
sistemas de monitoreo y muestreo de material particulado PM10 Y PM2.5 para
garantizar la calidad de la información y con ello la observancia del criterio para la
protección de la salud de la población potencialmente afectada con base en la NOM- SSA
Artículos aplicables: Campo de Aplicación
Justificación: Hay 23 redes de monitoreo de calidad del aire integradas al Sistema de
Información de Calidad del Aire, en donde se ha identificado la existencia de
instrumentos para la medición sistemática de PM10 , y solo en las principales ciudades
se cuenta con medios para la medición de PM2.5 , aunque la tendencia observada por
las empresas proveedoras de estos equipos es de constante incremento hasta la fecha
INE / ADA - 008 - 2008
se cuantifican alrededor de cincuenta unidades en operación en todo el país .por lo que
resulta muy oportuno el establecer los criterios de operación de estos equipos para
alcanzar una condición de comparabilidad entre las redes o sistemas que midan estos
parámetros.
Descripción: Especificar el propósito, las actividades y los requisitos a observar en el
diseño de los sistemas de monitoreo de la calidad del aire y muestreo de contaminantes
atmosféricos.
Artículos aplicables: 6. Diseño de los Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire y
Muestreo de Contaminantes Atmosféricos
Justificación: Se requiere que los sistemas de monitoreo de calidad del aire generen
información precisa, relevante, confiable y congruente con la problemática de cada
localidad, para poder tomar las medidas necesarias adecuadas. Por lo que se requiere
definir en los objetivos de los sistemas, qué, cuándo, cómo y con qué se va a medir la
calidad del aire de cada localidad, para cumplir con la política ambiental tanto local
como nacional.
Descripción: Determinar las características básicas de los sistemas de monitoreo de la
calidad del aire y muestreo de contaminantes atmosféricos
Artículos aplicables: 7. Características básicas de los Sistemas de Monitoreo de la
Calidad del Aire y del Muestreo de Contaminantes Atmosféricos.
Justificación: Cada localidad requiere de un sistema particular que cumpla con los
objetivos del mismo sistema. Para cumplir con dichos objetivos es preciso establecer
cuáles son los requisitos mínimos para establecer un sistema de monitoreo de
partículas PM10 y PM2,5 que garantice el adecuado registro de las mediciones.
Descripción: Especificar cuáles son las condiciones mínimas necesarias para instalar
estaciones de monitoreo de PM10 y PM2.5, operar, mantener y calibrar equipos, así
como establecer medidas de seguridad y planes de emergencia.
Artículos aplicables: 8. Instalación de Estaciones de Monitoreo de la Calidad del Aire,
Operación, Mantenimiento y Calibración de Equipos
Justificación: Asegurar la operación y el cumplimiento de los objetivos de calidad de los
sistemas de monitoreo de calidad del aire, a través de la adecuada instalación de las
estaciones de monitoreo y los equipos para la medición de partículas finas PM10 y
PM2.5 su operación, mantenimiento y calibración de equipos. Asimismo, es necesario
establecer requerimientos mínimos que deben ser observados por los responsables de
INE / ADA - 008 - 2008
dichos sistemas. Lo anterior es porque no sólo se requiere instalar los equipos , sino
también se requiere su resguardo, mantenimiento, calibración y abastecimiento de
recursos
Descripción: Establecer un sistema de aseguramiento y control de la calidad de los
sistemas de monitoreo de calidad del aire y muestreo de partículas PM10 y PM2.5 para
asegurar la confiabilidad de la información generada.
Artículos aplicables: 9. Gestión del Aseguramiento y Control de la Calidad en los
Sistemas de Monitoreo de la Calidad del Aire y Muestreo de Contaminantes
Atmosféricos.
Justificación: La corroboración del adecuado funcionamiento de un sistema de calidad
del aire, y la garantía de que la información generada es confiable, se logra con la
implementación de un sistema de gestión de calidad. Un sistema de gestión de calidad,
además de garantizar el funcionamiento de los sistemas de monitoreo, asegura que la
información que se genera pueda ser comparable en todos los sistemas de monitoreo
del país.
Descripción: Dar los lineamientos para el manejo de datos de la calidad del aire limpieza, verificación y validación.
Artículos aplicables: 10. Manejo de datos de la calidad del aire.
Justificación: Los datos que generan los sistemas de monitoreo de calidad del aire
deben ser limpiados, verificados y validados, con el fin de tener información confiable
sobre la calidad del aire de una región determinada.
Descripción: Determinar cuáles son los aspectos de la norma que son sujetos a una
evaluación de conformidad.
Artículos aplicables: 11. Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad.
Justificación: En toda norma debe ser valorado en el grado de cumplimiento de sus
disposiciones, por lo que de acuerdo a los criterios de mejora regulatoria vigentes, esta
norma incluye su Procedimiento de Evaluación de la Conformidad. Ello evita la
discrecionalidad y fomenta la transparencia, y en su momento posibilitará su
comparación y compatibilidad con normas internacionales.
INE / ADA - 008 - 2008
9. Indique si se revisó la manera como se regula en otros países la materia objeto del
anteproyecto. De ser el caso, explique cómo afectó dicha revisión la elaboración del
anteproyecto, sobre todo si considera que los elementos surgidos de la revisión de la
experiencia de otros países dan sustento o justificación al contenido del anteproyecto.
Se investigó sobre la normatividad vigente sobre esta materia en los países que
manejan sistemas de monitoreo de calidad del aire (Estados Unidos, Canadá ,,Japón ,la
India , Australia, Chile y la Comunidad Europea). Los documentos encontrados
afectaron positivamente la elaboración del anteproyecto, ya que en ellos se evidencia la
necesidad de establecer objetivos de calidad para los sistemas de monitoreo de
partículas en la fracción respirable PM10 y PM 2.5 de la calidad del aire como uno de
los sustentos principales para esta normatividad, así como la necesidad de implementar
un sistema de gestión de calidad que asegure y verifique el funcionamiento del sistema
de monitoreo atmosférico, así como el cumplimiento de dichos objetivos de calidad
mencionados. En este sentido la norma incluye dentro de los requisitos mínimos para
establecer un sistema de monitoreo y muestreo de partículas como para todo
contaminante atmosférico, el establecimiento de objetivos de calidad, y la
implementación de un sistema de gestión de calidad. Los documentos consultados se
pueden cotejar en el apartado de bibliografía de la norma.
10. Identifique si se realizaron los siguientes tipos de consulta en la elaboración del
anteproyecto:
Formación de grupo de trabajo / comité técnico para la elaboración conjunta del
anteproyecto: SI
Circulación del borrador a grupos o personas interesadas y recepción de comentarios:
SI
Seminario/conferencia por invitación: NO
Seminario/conferencia abierto al público: NO
Recepción de comentarios no solicitados: NO
Consulta intra-gubernamental: NO
Consulta con autoridades internacionales o de otros países: NO
Otro: NO
Especifique:
INE / ADA - 008 - 2008
No se realizó consulta: NO
11. Presente la lista de personas, organizaciones y autoridades consultadas
Nombre completo: Se anexa archivo electrónico (Titulares NOM) en el punto 29, según
el punto 11 bis de este documento, porque la lista excede los ocho renglones
Nombre completo de la organización: Se anexa archivo electrónico (Titulares NOM) en
el punto 29, según el punto 11 bis de este documento, porque la lista excede los ocho
renglones
12. Describa brevemente las propuestas que se incluyeron al anteproyecto como
resultado de las consultas identificadas en la pregunta 11. De ser posible, identifique las
personas u organizaciones que sometieron dichas propuestas. (Limítese a 3,700
caracteres)
Las propuestas que se generaron en las reuniones del Grupo de Trabajo son: 1. Los
representantes de los laboratorios Ambientales Acreditados (ANLAC) , se pronunciaron
por la objetividad y transparencia de los requisitos que se establezcan para la
verificación de la conformidad y de la existencia de centros de Calibración y
Transferencia de Estándares reconocidos por el CENICA y el CENAM,
13. ¿Qué recursos públicos, ya asignados o adicionales, serán necesarios para
asegurar la aplicación del anteproyecto? Si el anteproyecto requiere actividades de
inspección, verificación o certificación, justifique que los recursos e infraestructura
disponibles (por ejemplo, número de inspectores o unidades de verificación) son
suficientes para realizar dichas actividades. (Limítese a 3,700 caracteres)
Los recursos públicos ya asignados corresponden a aquellos recursos humanos y
materiales de las dependencias de los Gobiernos Municipales y Estatales y los
particulares que brinden servicios de monitoreo o los que tengan a su cargo la
realización de protocolos de prueba y evaluaciones especificas, con atribuciones en
materia de medio ambiente.
INE / ADA - 008 - 2008
También, en aquellas localidades en donde ya existen sistemas de monitoreo de la
calidad del aire y muestreo contaminantes atmosféricos. Por lo que en un principio, los
recursos serán los mismos a los ahora ya existentes. Los recursos adicionales
corresponden a los que tendrán que ser utilizados en la compra, instalación, operación,
mantenimiento y actualización de equipo de monitoreo de la calidad del aire, según los
parámetros de la NOM en cuestión. En este sentido, los recursos varían de una
localidad a otra y no pueden ser generalizados, dado que las características de cada
localidad son distintas. Dependerá de los objetivos de calidad de cada sistema el tipo de
equipos que tendrán que adquirirse. El presupuesto destinado a la aplicación de esta
norma depende de los recursos que la localidad misma pueda destinar para la compra y
mantenimiento de equipo, conforme a las políticas públicas ambientales locales de cada
Estado y/o Municipio.
14. Describa el esquema de sanciones contempladas por el anteproyecto.
¿Corresponde la severidad de las sanciones con la gravedad del incumplimiento?
(Limítese a 3,000 caracteres)
No aplica debido a que la vigilancia de la presente Norma Oficial Mexicana es
competencia de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales a través de la
Procuraduría Federal de Protección al Ambiente, de los Gobiernos del Distrito Federal,
Estados y Municipios, de acuerdo a los ámbitos de su competencia, como se señala en
el punto 14 del anteproyecto.
15. Indique si su anteproyecto es de alto impacto y, en su caso, anexe en un archivo
electrónico el estudio de costo-beneficio correspondiente
16. Efectos Generales del Anteproyecto. ¿Cuáles serían los efectos del anteproyecto
sobre la competencia en los mercados, y sobre el comercio nacional e internacional?
(Limítese a 3,000 caracteres)
No existe un efecto en la competencia de los mercados ya que Actualmente están
integradas al Sistema Nacional de Información de Calidad del Aire 23 localidades, Que
actualmente cuentan con equipos para la medición de partículas PM10 y se encuentran
en fase de instalación de equipos para la medición de PM2.5 , como es el caso de las
redes de monitoreo de las zonas metropolitanas de monterrey N L y de la ciudad de
México, por otra parte las empresas prestadoras de servicios y los Laboratorios
Ambientales Acreditados , cuentan con equipos que operan en apego al método de
referencia que se propone o sus equivalentes reconocidos internacionalmente .Así
mismo se han identificado al menos y cinco empresas particulares (Empresas cogeneradoras de energía eléctrica ), y la propia CFE que emplean equipos para la
medición y muestreo de partículas PM10 con métodos consistentes con el que se
propone en este proyecto . y en el caso de las PM2.5 aunque es mínimo el avance
INE / ADA - 008 - 2008
,concentrándose principalmente en las zonas metropolitanas de Monterrey NL y de la
Ciudad de México y de sistemas particulares, también sus métodos son consistentes
con el que se propone.
17. ¿Cuáles serían los efectos del anteproyecto sobre los consumidores o sobre los
usuarios intermedios de bienes y servicios, en términos de precios, calidad y
disponibilidad de los bienes y servicios?
El anteproyecto no tiene efecto sobre los consumidores. En este particular caso, los
consumidores tanto directos como indirectos son los Gobiernos de los Estados,
Municipios y del Distrito Federal, así como las empresas prestadoras de servicios de
monitoreo de la calidad del aire y la s que están obligadas a medir permanentemente el
impacto de sus emisiones en un perímetro dado. El efecto más importante será que los
consumidores mencionados cumplirán con la normatividad correspondiente y al mismo
tiempo tendrán información confiable sobre la calidad del aire, de su localidad y por
ende esta información servirá de herramienta para implementar medidas que prevengan
o reviertan el deterioro ambiental. El contar con información confiable de la calidad del
aire específicamente de los parámetros que con más frecuencia superan los criterios de
la calidad del aire previstos para proteger la salud de la población potencialmente
expuesta promoverá la implementación de políticas ambientales enfocadas a prevenir,
detener y revertir el deterioro ambiental, lo que resultará en una mejor salud de la
población.
18. Justifique que es viable para las micro, pequeñas y medianas empresas cumplir con
las obligaciones establecidas en el anteproyecto. (Limítese a 1,000 caracteres)
Esta norma está dirigida a estados y municipios y también incluye a particulares a cargo
de programas de monitoreo
19. Costos Cuantificables. Identifique cada uno de los grupos o sectores que incurrirían
en costos cuantificables a raíz del anteproyecto. Para cada grupo o sector describa el
costo incurrido; de ser posible, estime (en pesos por año) el monto y el rango esperados
del costo. En la parte del cuadro denominado “cuantificación” describa las principales
variables utilizadas y los supuestos subyacentes en el cálculo del monto y rango
esperados del costo
Descripción: Adquisición de una estación de monitoreo de la calidad del aire para la
medición de partículas PM10 y Pm2.5
Grupo Afectado: Localidades que requieran, por los parámetros que se mencionan en la
NOM, instalar una estación de monitoreo de la calidad del aire para la medición de
partículas PM10 Y PM2,5
INE / ADA - 008 - 2008
Cuantificación: La adquisición de una estación de monitoreo de la calidad del aire
incluye: 1 Caseta fija, 1 Muestreador de PM10 y Muestreador de PM2.5, Estación
meteorológica y gastos de ingeniería
Costo: Monto Esperado: 400000,00 pesos
Rango del Costo: Límite Inferior: 300000.00 pesos
Rango del Costo: Límite Superior: 1’300 000 .00 pesos (incluye Laboratorio Analítico )
Descripción: Operación (anual) de una estación de monitoreo de calidad del aire
Grupo Afectado: Localidades que tengan que contratar personal para operar su sistema
de monitoreo la calidad del aire
Cuantificación: Uno a dos trabajadores, dependiendo de las actividades propias de
cada dependencia municipal o estatal
Costo: Monto Esperado: 400000 .00 pesos
Rango del Costo: Límite Inferior: 212000.00
Rango del Costo: Límite Superior: 520 000.00
20. Costos No Cuantificables: Identifique cada uno de los grupos o sectores que
incurrirían en costos no cuantificables a raíz del anteproyecto. Para cada grupo o sector
describa el tipo de costo incurrido y señale su importancia relativa. En la parte del
cuadro denominada evaluación cualitativa explique las razones que justifican la
importancia del costo.
Descripción: Costos relacionados con la disminución de enfermedades respiratorias
debido a la contaminación del aire.
Grupo Afectado: El Gobiernos Federal, Estatales, Municipales y del Distrito Federal; la
población en general; y particulares.
Evaluación Cualitativa: Varias localidades donde se han llevado a cabo estudios para
determinar la calidad del aire, han desarrollado programas* para mejorar la calidad del
aire (PROAIRES) con base en los resultados de los estudios realizados. Dichos
programas han llevado acciones directas a reducir las emisiones contaminantes de las
distintas fuentes de contaminación.
INE / ADA - 008 - 2008
Diversos documentos científicos** manifiestan que una disminución en la
contaminación del aire por material particulado en la fracción respirable PM10 y
principalmente PM2.5 y menores, trae beneficios directos en la salud de la población y
en los costos asociados, como: ausentismo laboral, morbilidad, y mortalidad. La
implementación de un sistema de monitoreo atmosférico permitirá saber la calidad del
aire en una zona y tiempo determinado.
INE / ADA - 008 - 2008
Esto sirve de fundamento para la implementación de programas de contingencias
ambientales, enfocados a limitar las actividades físicas de la población, resultando en
una disminución a las admisiones hospitalarias. * PROAIRES de: Ciudad de México
(ZMVM 1995-2000), MONTERREY 1997-2000, TOLUCA 1997-2000, GUADALAJARA
1997-2001, CD.JUAREZ 1998-2002, MEXICALI 2000-2005, TIJUANA ROSARITO
2000-2005, ZMVM 2002-2010, SALAMANCA 2003-2006, PUEBLA 2006-2011,
TOLUCA 2007- 2011, CD.JUAREZ 2006-2012, PROAIRE SALAMANCA 2007- 2012,
LEON 2008-2012 ** 1. Air Quality in the Mexico megacity: An integrated assessment. M.
Molina et al. 2002. 2. www.ine.gob.mx/dgicur/calaire/impacto_salud.html 3. The benefits
and cost of a bus rapid transit system in Mexico City. Final Report. INE 2006
Importancia: Alto Impacto
Descripción: Transparencia de la información
Grupo Afectado: Público en general
Evaluación Cualitativa: Se da cumplimiento a la agenda de buen gobierno y al derecho
de la población de tener acceso a la información que genera el gobierno.
Importancia: Impacto Mediano
21. Análisis de Beneficios. Beneficios Cuantificables. Identifique cada uno de los grupos
o sectores que recibirían beneficios cuantificables a raíz del anteproyecto. Para cada
grupo o sector describa el tipo de beneficio recibido; de ser posible, estime (en pesos
por año) el monto y el rango esperados del beneficio. En la parte del cuadro
denominado “cuantificación” describa las principales variables utilizadas y los supuestos
subyacentes en el cálculo del monto y rango esperados del beneficio.
Descripción: Esta norma no tiene beneficios cuantificables directos, ya que sólo
establece los procedimientos para establecer sistemas de monitoreo de calidad del aire
y muestro de partículas en la fracción respirable con diámetro nominal igual o inferior a
10 y 2.5 micrometros. Sin embargo, los resultados que se generen de los sistemas
establecidos resultarán en su mayoría en la adecuada formulación, establecimiento,
aplicación y vigilancia de políticas ambientales para la protección de la salud de la
población. A nivel nacional e internacional existe suficiente evidencia científica que
relaciona la exposición a la contaminación del aire con impactos a la salud humana y
los ecosistemas. Los estudios epidemiológicos y toxicológicos permiten relacionar la
exposición a contaminantes atmosféricos como los que se refieren en este documento,
al exponer personas diferentes niveles de contaminación y medir sus respuestas en
términos de impactos a la salud. Con los resultados de los estudios epidemiológicos y
toxicológicos, se puede estimar funciones de dosis respuesta (o concentración
INE / ADA - 008 - 2008
respuesta). Estas funciones cuantifican el porcentaje de cambio de incidencia de una
enfermedad o muerte que este asociado con una cantidad de exposición a
contaminación.
INE / ADA - 008 - 2008
Por ejemplo, en un estudio epidemiológico de la ciudad de México, se encontró que
cada 10 [microgramos/metro cúbico] de exposición a ozono produce un incremento del
5% en las tasas de visitas a salas de emergencia por asma. Esta información puede ser
utilizada para estimar los impactos en la salud por una o varias fuentes contaminantes
(www.ine.gob.mx/dgicur/calaire/impacto_salud.html). Los análisis que se describen en
la sección de cuantificación son ejemplos muy claros de los beneficios en la salud y el
impacto económico positivo que representa el que la población o la sociedad gasten
menos en consulta médica, hospitalización y medicinas, lo que implica una mejor
calidad de vida de las personas. Por otro lado, también se reducen las pérdidas
económicas por ausentismo y baja productividad. Si bien es cierto, que el monitoreo o la
medición de contaminantes del aire, no proporcionan soluciones directas a los impactos
que ocasionan las emisiones de contaminantes atmosféricos, los datos generados en la
operación de este tipo de sistemas son fundamentales entre otras acciones, para: • la
elaboración de programas de mejoramiento de la calidad del aire y de protección a la
salud de los habitantes de las ciudades; • en la evaluación de la efectividad de las
medidas que se establezcan con este fin; • en el análisis de tendencias del
comportamiento de los contaminantes. En concreto, las autoridades federales o locales
no pueden determinar las efectividad de las medidas de reducción de contaminantes ni
sus beneficios en la salud de la población, si no cuentan con sistemas de monitoreo
atmosférico, los cuales son una de las herramientas fundamentales en cualquier
programa de gestión para el mejoramiento de la calidad del aire.
Grupo Beneficiado: Población en general
Cuantificación:
Beneficio: Monto Esperado: 0
Rango del beneficio: Límite Inferior: 0
Rango del beneficio: Límite Superior: 0
22. Beneficios No Cuantificables. Identifique cada uno de los grupos o sectores que se
beneficiarían con el anteproyecto. Para cada grupo o sector describa el tipo de beneficio
recibido y su importancia relativa. En la parte del cuadro denominada evaluación
cualitativa explique las razones que justifican la importancia del beneficio.
Descripción: Información confiable sobre la calidad del aire
Grupo Beneficiado: Gobiernos, grupos de trabajo y población en general
Importancia: Alto Impacto
INE / ADA - 008 - 2008
23. Si desea proporcionar información adicional sobre los costos y beneficios esperados
anteproyecto (cuantificable o no cuantificable), tales como gráficos, tablas, modelos,
etc. anéxela en un archivo electrónico. Nombre del archivo electrónico con información
adicional.
24. Identificación y descripción de trámites
¿El anteproyecto elimina trámites?: NO
¿El anteproyecto crea trámites?: NO
¿El anteproyecto modifica trámites?: NO
25. En el caso de que el anteproyecto elimine trámites existentes, presente la
información requerida en el siguiente cuadro para cada uno de los tramites eliminados.
26. Para cada uno de los trámites nuevos que crea el anteproyecto provea la
información requerida en el siguiente cuadro
27. Para cada uno de los trámites en vigor que el anteproyecto modifica provea la
información requerida en el siguiente cuadro
28. Presente la cita bibliográfica de otros documentos o fuentes de información
consultada o elaborada que considere fueron importantes en la elaboración o
justificación del anteproyecto o la MIR.
29. Anexe las versiones electrónicas de documentos consultados o elaborados que
considere fueron importantes en la elaboración o justificación del anteproyecto o la MIR.
INE / ADA - 008 - 2008
PROPUESTA DE UN BORRADOR DE
PROCEDIMIENTO DE EVALUACION DE LA CONFORMIDAD
INE / ADA - 008 - 2008
PROCEDIMIENTO GENERAL MUESTREADORES DE ALTO VOLUMEN PARA PM10
Y PM 2.5
I.
0.1
PROCEDIMIENTO
CONFORMIDAD
DE
AUDITORIA,
PARA
EVALUAR
LA
El procedimiento de auditoria que se propone es aplicable a ambos dispositivos de
muestreo y medición .ya que se concentra en la verificación de aquellos parámetros que
determinan la calidad de la medición,y que por lo tanto permiten asegurar la
representatividad de los datos que deriven de las campañas de monitoreo y que puedan
ser reproducibles y comparables, a través del uso de estándares de referencia .
La meta principal de un programa de auditoria es identificar errores en el sistema que
puedan resultar en datos inválidos o sospechosos. La eficiencia absoluta del sistema de
monitoreo (Trabajo de entrada vs. Datos validados de salida), depende de la aplicación
efectiva de procedimientos de aseguramiento de calidad. Esta evaluación real de la
exactitud y eficiencia del sistema de medición de partículas de alto volumen (Hi-Vol)
pueden solamente lograrse a partir de efectuar una auditoria conforme a las los
siguientes directrices:
A. Sin una preparación especial o ajuste del sistema que va a ser auditado.
B. A través de un conocimiento individual de los procesos o instrumentos
evaluados, pero no el operador de rutina.
C. Con el empleo de Estándares de transferencia trazables (NIST) que son
completamente independientes a los usados en la rutinas de calibración.
D. Con la documentación completa de datos de la auditoria enviada por el
operador del organismo auditado. Incluyendo la información , pero no
limitada a, tipos de instrumentos y estándares de transferencia auditados,
modelos y números de series, transferencia de estándares trazabilidad,
información de calibración y datos colectados en la auditoria.
Un observador independiente esté presente, preferentemente el operador del en la
rutina del equipo muestreados. Esta practica no solo contribuye a la integridad de la
auditoria, sino también permite al operador ofrezca cualquier explicación e información
que pueda ayudar al auditor a determinar la causa de las discrepancias entre los datos
medidos y la respuesta del equipo muestreador.
I.1.0.2 ADITORIAS DEL FUNCIONAMIENTO A MUETREADORES DE PM10 y PM2.5
DE ALTOS VOLUMENES DE FLUJO DE MASA Y DE FLUJO VOLUMÉTRICO
CONTROLADO.
INE / ADA - 008 - 2008
Los procedimientos de auditoría proporcionados aquí son específicos para los
muestreadores Hi-Vol de PM10 y 2,5 que están equipados con entradas fraccionadas que
requieren una tasa de flujo actual de 1.13 m3/min (40.0 CFM).
INE / ADA - 008 - 2008
Las técnicas de auditoría pueden variar entre los diferentes modelos o muestreadores
por la diferencia en los rangos de flujo requeridos, dispositivos de control de flujo,
opciones utilizadas (es decir, los registros de flujo continuo), y la configuración de los
muestreadores. En esta sub-sección, se asumen las siguientes condiciones:
A. El muestreador de flujo masa controlado utiliza un sensor de flujo para ajustar
la tasa de flujo controlando la salida del motor y esta usualmente equipado con
un registrador de flujo. El muestreador volumétrico de flujo controlado utiliza un
orificio crítico de flujo para el control de flujo controlado y es no equipado con un
registrador de flujo, aunque esa opción es disponible.
B. La entrada del muestreador esta diseñada para operar a un rango de flujo
volumétrico de 1.13 m3/min (40.0 CFM) a condiciones actuales; el rango
aceptable de fluctuación de flujo es ±10 % de ese valor conforme a las
especificaciones del fabricante. En algunos casos el rango de flujo actual debe
ser corregido en relación a la elevación del sitio (ver Tabla I.1.01). Si el
muestreador es volumétrico de flujo controlado y operado por ARB.
C. El estándar de transferencia certificado que se usa para la auditoría es un
calibrador de orificio a variable marca BGI con manómetro tipo U. Este equipo es
trazable a NIST y se certifica trimestralmente con la desviación estándar dentro
de 1.5 % entre las dos últimas certificaciones.
D. La relación de calibración para calibrador de orifico variable (auditor) es
expresada en términos del rango de flujo volumétrico verdadero (Qc) como son
indicadas por el equipo; estas unidades están en ft3/min [pies cúbicos por minuto
(CFM)].
E. Ejemplos de muestreadores usados para medición de partículas son
proporcionados en las figuras I.1.0.1, I.1.0.2, y I.1.0.3. Las diferencias en equipo
y teoría para cada muestreador se muestran en los diagramas. Los
procedimientos de auditoría de funcionamiento de los para los muestreadores
varia debido a las diferencias en formas de operación.
I.1.0.3
FUNCIONAMIENTO
DE
PROCEDIMIENTOS
DE
MUESTREADORES DE FLUJO MASICO CONTROLADO (MFC).
AUDITORÍA
–
El auditor debe apegarse a los siguientes procedimientos durante una auditoría del
muestreador MFC:
A. Colecte el equipo siguiente y transporte a la estación de monitoreo:
INE / ADA - 008 - 2008
1. Un dispositivo de orificio variable certificado (NIST trazable) con el reporte
certificado más reciente.
2. Un manómetro tipo U con un rango de 0 – 20” H2O y una división mínima
de escala de lo menos 0.2” H2O.
3. Un dispositivo de medición de temperatura (es decir, termómetro,
termómetro digital o termopar) capaz de medir exactamente la
temperatura por encima del rango de –20 °C a + 60°C con una exactitud
de cerca de 1°C. Debe ser trazable a NIST o ASTM y verificado. El
termómetro debe estar dentro de ± 2°C respecto a la revisión anual.
4. Un barómetro capaz de medir exactamente presiones ambiente lo mas
cerca de un milímetro de mercurio (mmHg) en el rango de 500 a 800 mm
Hg. El barómetro debe ser referenciado dentro ± 5 mmHg de un barómetro
trazable a NIST por lo menos una vez al año.
5. Q.A. Formato de auditoría (figura I.1.0.4).
6. Cartas de Registro de Flujo, filtros limpios y herramientas de mano.
NOTA: El operador del sitio es responsable por proveer la relación de la calibración
de los muestreadores (curva o factor de calibración) para la sub-siguiente
determinación de la tasa de flujo actual del muestrador de MFC. (Qa).
B. En la parte posterior de la carta de flujo nueva, registra los parámetros listados abajo
e instale la carta en el registrador.
1.
2.
3.
4.
Número ID del muestreador.
Nombre del sitio
Fecha
Iniciales del auditor.
NOTA: Use una carta equivalente al tipo de cartas usada por el operador del sitio para
eliminar el error debido al diferente formato impreso de cada fabricante. Si el
muestreador de MFC fue calibrado usando papel de función cuadrática , la auditoría
debe conducirse con una carta de registro similar. Observe el ajuste del registro del
cero. Pregunte al operador si normalmente ajusta a cero como parte de la rutina de
cada semana, si lo hacen solicite que ellos ajusten la plumilla para indicar el cero.
C. Instale un filtro limpio en el HV PM10.Y 2.5 No use un porta filtro, ponga el filtro
directamente en la malla del muestreador.
D. Instale el calibrador de orificio variable en al muestreador para auditoría. No restrinja
la tasa de flujo a través de la unidad de orificio. (p.e, usando platos perforados o
cerrando la válvula). Use un orificio sin restricción. Apriete las tuercas de la placa
INE / ADA - 008 - 2008
adaptadora en forma alterna (esquinas) para prevenir fugas y apriete al tope cada
tuerca para no dañar o deformar el empaque. Asegúrese que el empaque de la
unidad de orificio quede correctamente asentado y no obstruirá el patrón de flujo en
el interior del orificio.
E. Revise que la unidad de orificio para auditoría indica el cero correctamente y ajuste
si es necesario.
F. Encienda el interruptor de muestreador y permita que alcance la temperatura de
operación (5 minutos).
G. Observe y registre los siguientes parámetros en la formato de la auditoria QA (figura
I.1.0.4):
1. Nombre del sitio, fecha de la auditoría y número del sitio
2. Altitud, auditores, agencia y técnicos
3. Muestreador, modelo, número ID y fecha de la última calibración.
4. # de Orificio ARB, auditoría trimestral y año
5. Temperatura ambiente (Ta) en grados Centígrados (°C)
6. Presión ambiente barométrica (Pa) en mm Hg
7. Condiciones inusuales de clima
H. Cuando el muestreador ha alcanzado la temperatura de operación, leer la presión
diferencial en el manómetro y registre como ∆P en la formato de la auditoría.
I. Invite al operador a leer la lectura correspondiente de flujo en la carta y registre el
valor en el formato de auditoría como flujo indicado del muestreador (Qind).
NOTA: Cerciórese que el operador levante la plumilla del registrador antes de leer la
carta. Esto asegura una lectura real.
J. Apague el muestreador hasta que se encuentre en cero y repita los pasos H y I, de
I.1.0.3, dos veces mas para efectuar un total de tres observaciones, Registre las
respuestas del dispositivo y muestreador auditado para cada paso en el formato de
auditoría.
K. Verifique que el controlador de flujo y el motor estén operando apropiadamente.
Pruebe el muestreador con un filtro en el lugar y marque la carta de flujo. Sin apagar
el muestreador, cierre parcialmente la válvula del la unidad de orificio y verifique
que el flujo cae y vuelve al punto de funcionamiento original dentro de varios
minutos. Después sin apagar el motor, abra de nuevo la válvula y revise otra vez
para esta condición y verifique que el flujo retorne al punto de operación original. Si
el control de flujo y motor no responden a este tipo de pruebas, entonces una
prueba con doble filtro es conducida. Esto se logra por la adición y remoción de un
segundo filtro encima del filtro original. Revise nuevamente la respuesta correcta de
compensación de flujo y registre la información en el formato de auditoría de AC.
INE / ADA - 008 - 2008
L. Apague el muestreador y remueva el orificio auditado.
M. Verifique las que las lecturas correctas del dispositivo de auditoría y del muestreador
se hayan registrado en el formato de auditoría.
N. Solicite al operador que calcule la tasa de flujo estándar (Qstd) del muestreador
conforme a la relación de la calibración y registre el valor en el formato de auditoría.
O. Si la tasa flujo estándar es Qstd, convierta Qsdt a Qa (flujo actual) usando la
ecuación 1:
(Ec.1)
Qa = Qstd x760 / PaxTa / 298.15
Donde:
Qa = Tasa de flujo actual del muestreador
Qstd = Tasa de flujo estándar del muestreador
Ta = temperatura ambiente, °K (°K = °C + 273.15)
Pa = Presión barométrica ambiente, mm Hg
NOTA: Las subsecciones O a R son generadas como un resultado de la entrada de
datos en la computadora Compaq. Estos cálculos son proporcionados para mostrar
el método usado para generar el por ciento de diferencia.
P. Determine el rango de flujo verdadero manejado a través de la unidad de
orificio(estándar de transferencia) usando la ecuación 2.
*
(Ec.2)
Qc = m [∆P(H2O) (Ta/Pa)]
Donde:
Qc = rango de flujo volumétrico verdadero como es indicado por el orificio de
auditoría, ft3/min. (CFM).
∆P(H2O) = caida de presión a través del orificio, en pulgadas de agua (H2O)
Ta = temperatura ambiente, °K (°K = °C + 273.15)
Pa = Presión barométrica ambiente, mm Hg
m = Pendiente de la relación (curva) de calibración de la unidad orificio de
auditoría.
*NOTA: La relación del orificio de calibración es igual a el que la EPA usa de
pendiente e intercepción en el Manual de Aseguramiento de Calidad Volumen II,
sección 2.11.7.1.15.
INE / ADA - 008 - 2008
Q. Determine el porcentaje de diferencia entre la tasa de actual del muestreador y la
tasa de flujo del orifico de auditoría usando la ecuación 3:
Diferencia % = [Oa – Oc]/ Qc x 100
(Eq. 3)
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirán recalibración. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocidad de cambio a ser determinada por
el SMA.
R. Determine el porcentaje de diferencia entre la tasa de flujo de entrada de diseño de
40.0 CFM y la tasa de flujo verdadero medida en la auditoría usando la ecuación 4:
Diferencia % = [Oc – 40.0]/ 40.0 x 100
(Eq. 4)
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirá una investigación. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocida de cambio a ser determinada por el
SMA.
S. Genere el reporte preliminar de auditoria incorpore las lecturas registradas en el
formato de auditoria dentro de la computadora (figura I.1.0.5). El reporte final se
generará sobre la certificación final o el orificio variable BGI a el final del trimestre.
Estos resultados serán enviados a el distrito.
I.1.0.4
PROCEDIMIENTOS
DE
AUDITORIA
DE
FUNCIONAMIENTOMUESTREADOR DE FLUJO VOLUMÉTRICO CONTROLADO (VFC)
El auditor debe utilizar el siguiente procedimiento durante una auditoria de un
muestreador VFC:
A Colecte el equipo siguiente y transporte a la estación de monitoreo:
1. Un dispositivo de orificio variable certificado (NIST trazable) con el reporte
certificado mas reciente.
2. Un manómetro tipo U con un rango de 0 – 20” H2O y una división mínima
de escala de lo menos 0.2” H2O.
INE / ADA - 008 - 2008
3. Un dispositivo de medición de temperatura (es decir, termómetro,
termómetro digital o termopar) capaz de medir exactamente la
temperatura por encima del rango de –20 °C a + 60°C con una exactitud
de cerca de 1°C. Debe ser trazable a NIST o ASTM y verificado. El
termómetro debe estar dentro de ± 2°C respecto a la revisión anual.
4. Un barómetro capaz de medir exactamente presiones ambiente lo mas
cerca de un milímetro de mercurio (mmHg) en el rango de 500 a 800 mm
Hg. El barómetro debe ser referenciado dentro ± 5 mmHg de un barómetro
trazable a NIST por lo menos una vez al año.
5. Q.A. Formato de auditoria (figura I.1.0.4).
6. Cartas de Registro de Flujo, filtros limpios y herramientas de mano.
NOTA: El operador del sitio es responsable por proveer la relación de la calibración
de los muestreadores (curva o factor de calibración) para las subsiguiente
determinación de la tasa de flujo actual del muestrador de MFC. (Qa).
B En la parte posterior de la carta de flujo nueva, registra los parámetros listados
abajo e instale la carta en el registrador.
1 Número ID del muestreador.
2 Nombre del sitio
3 Fecha
4 Iniciales del auditor.
NOTA: Use una carta equivalente al tipo de cartas usada por el operador del sitio para
eliminar el error debido al diferente formato impreso de cada fabricante. Si el
muestreador de MFC fue calibrado usando papel de función cuadrática , la auditoría
debe conducirse con una carta de registro similar. Observe el ajuste del registro del
cero. Pregunte al operador si normalmente ajusta a cero como parte de la rutina de
cada semana, si lo hacen solicite que ellos ajusten la plumilla para indicar el cero.
C. Instale un filtro limpio dentro de un portafiltro en el muestreador VFC.
D. Instale el calibrador de orificio variable en al muestreador para auditoría. No
restrinja la tasa de flujo a través de la unidad de orificio. (p.e, usando platos
perforados o cerrando la válvula). Use un orificio sin restricción. Apriete las
tuercas de la placa adaptadora en forma alterna (esquinas) para prevenir fugas y
apriete al tope cada tuerca para no dañar o deformar el empaque. Asegúrese
que el empaque de la unidad de orificio quede correctamente asentado y no
obstruirá el patrón de flujo en el interior del orificio.
INE / ADA - 008 - 2008
E Revise que la unidad de orificio para auditoría indica el cero correctamente y
ajuste si es necesario.
F Encienda el interruptor de muestreador y permita que alcance la temperatura de
operación (5 minutos).
G.
Observe y registre los siguientes parámetros en el formato Auditoria de
Aseguramiento de Calidad (fig. I.1.04)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Nombre del sitio, fecha de la auditoría y número del sitio
Altitud, auditores, agencia y técnicos
Muestreador, modelo, número ID y fecha de la última calibración.
# de Orificio ARB, auditoría trimestral y año
Temperatura ambiente (Ta) en grados Centígrados (°C)
Presión ambiente barométrica (Pa) en mm Hg
Condiciones inusuales del clima
H Cuando el muestreador ha alcanzado la temperatura de operación, leer la
presión diferencial en el manómetro y registre como ∆P en la formato de la
auditoría.
I
Invite al operador a leer la lectura correspondiente de flujo en la carta y registre el
valor en el formato de auditoría como flujo indicado del muestreador (Qind).
NOTA: Cerciórese que el operador levante la plumilla del registrador antes de leer la
carta. Esto asegura una mejor lectura.
Si el muestreador no utiliza una carta de registro pida al operador que determine la
tasa de flujo del muestreador usando el mismo método que usa durante la operación
normal.
J. Apague el muestreador hasta que se encuentre en cero y repita los pasos H y I,
de I.1.0.3, dos veces mas para efectuar un total de tres observaciones, Registre
las respuestas del dispositivo y muestreador auditado para cada paso en el
formato de auditoría
K Verifique las que las lecturas correctas del dispositivo de auditoría y del
muestreador se hayan registrado en el formato de auditoría
L Solicite al operador que calcule la tasa de flujo estándar (Qstd) del muestreador
conforme a la relación de la calibración y registre el valor en el formato de
auditoría.
INE / ADA - 008 - 2008
M Si la tasa flujo estándar es Qstd, convierta Qsdt a Qa (flujo actual) como se indico
en ek inciso O de la sección anterior.
N Determine la tasa de flujo verdadero a través de la unidad de orificio de auditoría
conforme a lo indicado en P de la sección anterior.
O. Determinar el porcentaje de diferencia entre la tasa actual de flujo del
muestreador y la correspondiente al orificio de auditoría conforme a la ec 3
indicada en el inciso Q.
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirán recalibración. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocida de cambio a ser determinada por el
SMA.
P Determine el porcentaje de diferencia entre la tasa de flujo de entrada de diseño
de 40.0 CFM y la tasa de flujo verdadero medida en la auditoría usando la
ecuación 4 (ver R sección anterior)
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirá una investigación. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocida de cambio a ser determinada por el
SMA.
Q Genere el reporte preliminar de auditoría incorpore las lecturas registradas en el
formato de auditoría dentro de la computadora (figura I.1.0.5). El reporte final se
generará sobre la certificación final o el orificio variable BGI a el final del
trimestre. Estos resultados serán enviados al distrito.
I.1.0.4.1 ( no se incluye es prácticamente idéntica solo que se utiliza un manómetro
como indicador de flujo)
I.1.0.5 REPORTE DE DATOS DE AUDITORIA
La entidad auditora debe de dar una copia preliminar de los resultados de la
auditoría cuando la auditoría es completada. Los datos preliminares nunca deben
ser usados para ajustes en el sistema de monitoreo. Una verificación post-auditoría
del equipo auditado y de datos de la auditoría es esencial antes de que las
interferencias puedan dibujar con respecto a el funcionamiento del muestreador. Un
INE / ADA - 008 - 2008
auditor debe poder soportar los datos trimestrales pre o post auditoría de la
documentación y verificación de equipo.
Los datos finales verificados en la auditoría se deben someter a la agencia de
operación cuanto antes. Retrasar puede dar lugar a la perdida de datos. Un
muestreador fuera de los límites de auditoría está también fuera de los límites de
calibración, y los datos colectados serán inválidos. Si un muestreador exhibe
acuerdos insatisfactorios con los resultados de verificación de la auditoría ( las
diferencias de la auditoría exceden los límites de control de ARB) una calibración se
debe realizar inmediatamente ( antes del siguiente día de funcionamiento).
NOTA: Las secciones del procedimiento antes mencionado fueron tomadas de las
referencias “Método para la determinación de Material particulado en la Atmósfera
como PM10”, Sección 2.11.7 publicado por la Agencia de Protección al Ambiente.
Las diferencias de la intervención exceden los límites de control de ARB.
Los datos verificados finales de la intervención se deben someter a la agencia de
funcionamiento cuanto antes
El auditor debe de seguir el siguiente procedimiento durante una suditoria del
muestreador VFC.
A. Colectar el siguiente equipo y transportarlo a la estación de monitoreo
1.- Un certificado del instrumento de orifico variable con el más reciente reporte de
certificación.
1. Un medidor de presión diferencial en un rango de 0-20”H2O y una escala mínima
de al menos 0.2 “ H2O
3.- Un aparato de medición de temperatura (por ejemplo termómetro) capaz de
precisar una medición de temperatura en un rango de –20 C a +60 C y precisar a la
INE / ADA - 008 - 2008
más cerca de 1 C. Deber ser referenciado por la NIST o la ASTM y ser checada
anualmente. El termómetro deber estar dentro de +/- 2C en un chequeo anual.
1. Un barómetro capaz de precisar la medición de la presión ambiental a el más
cerca mmHg en un rango de 500 a 800 mmHg. El barómetro debe estar
referenciado dentro de +/- 5 mmHg de la NIST, al menos anualmente.
2. Un formato AQ para la auditoria.
6. repuestos de registradores, filtros limpios y herramientas manuales.
Nota: el operador del sitio es responsable de proporcionar la información de la
calibración del muestreador y si algún equipo es requerido (por ejemplo un
manómetro de 0 a 8 mmHg) para determinar la tasa de flujo actual de la muestra.
B. Si la muestra utiliza un dispositivo de registrador, registrar los parámetros listados
bajo la parte posterior de la caja limpia e instalar en le registrador
a. numero de identificación del muestreador
b. Nombre del sitio
c. fecha
d. iniciales del auditor
T. use la caja equivalente al tipo de caja usada por el operador del sitio para eliminar
errores debido a la diferente marca en la caja impresa. Si el muestreador VFC fue
calibrado usando una función de raíces cuadráticas, el auditor debe conducir una
tabla similar de registro, Observe los registros de cero establecidos. Preguntar al
operador si ellos normalmente ajustan el zero como parte de su rutina semanal. Si
ellos lo hacen, la instrucción de Genere el reporte preliminar de auditoría incorpore
las lecturas registradas en el formato de auditoría dentro de la computadora (figura
I.1.0.5). El reporte final se generará sobre la certificación final o el orificio variable
BGI a el final del trimestre. Estos resultados serán enviados a el distrito.
I.1.0.4
PROCEDIMIENTOS
DE
AUDITORIA
DE
FUNCIONAMIENTOMUUETREADOR DE FLUJO VOLUMÉTRICO CONTROLADO (VFC)
INE / ADA - 008 - 2008
El auditor debe utilizar el siguiente procedimiento durante una auditoria de un
muestreador VFC:
A Colecte el equipo siguiente y transporte a la estación de monitoreo:
1. Un dispositivo de orificio variable certificado (NIST trazable) con el reporte
certificado mas reciente.
2. Un manómetro tipo U con un rango de 0 – 20” H2O y una división mínima
de escala de lo menos 0.2” H2O.
3. Un dispositivo de medición de temperatura (es decir, termómetro,
termómetro digital o termopar) capaz de medir exactamente la
temperatura por encima del rango de –20 °C a + 60°C con una exactitud
de cerca de 1°C. Debe ser trazable a NIST o ASTM y verificado. El
termómetro debe estar dentro de ± 2°C respecto a la revisión anual.
4. Un barómetro capaz de medir exactamente presiones ambiente lo mas
cerca de un milímetro de mercurio (mmHg) en el rango de 500 a 800 mm
Hg. El barómetro debe ser referenciado dentro ± 5 mmHg de un barómetro
trazable a NIST por lo menos una vez al año.
5. Q.A. Formato de auditoría (figura I.1.0.4).
6. Cartas de Registro de Flujo, filtros limpios y herramientas de mano.
NOTA: El operador del sitio es responsable por proveer la relación de la calibración
de los muestreadores (curva o factor de calibración) para las subsiguiente
determinación de la tasa de flujo actual del muestrador de MFC. (Qa).
B En la parte posterior de la carta de flujo nueva, registra los parámetros listados
abajo e instale la carta en el registrador.
1 Número ID del muestreador.
2 Nombre del sitio
3 Fecha
4 Iniciales del auditor.
NOTA: Use una carta equivalente al tipo de cartas usada por el operador del sitio para
eliminar el error debido al diferente formato impreso de cada fabricante. Si el
muestreador de MFC fue calibrado usando papel de función cuadrática , la auditoría
debe conducirse con una carta de registro similar. Observe el ajuste del registro del
cero. Pregunte al operador si normalmente ajusta a cero como parte de la rutina de
cada semana, si lo hacen solicite que ellos ajusten la plumilla para indicar el cero.
INE / ADA - 008 - 2008
E. Instale un filtro limpio dentro de un portafiltro en el muestreador VFC.
F. Instale el calibrador de orificio variable en al muestreador para auditoría. No
restrinja la tasa de flujo a través de la unidad de orificio. (p.e, usando platos
perforados o cerrando la válvula). Use un orificio sin restricción. Apriete las
tuercas de la placa adaptadora en forma alterna (esquinas) para prevenir fugas y
apriete al tope cada tuerca para no dañar o deformar el empaque. Asegúrese
que el empaque de la unidad de orificio quede correctamente asentado y no
obstruirá el patrón de flujo en el interior del orificio.
E Revise que la unidad de orificio para auditoría indica el cero correctamente y
ajuste si es necesario.
F Encienda el interruptor de muestreador y permita que alcance la temperatura de
operación (5 minutos).
G. Observe y registre los siguientes parámetros en el formato Auditoria de
Aseguramiento de Calidad (fig. I.1.04)
8. Nombre del sitio, fecha de la auditoría y número del sitio
9. Altitud, auditores, agencia y técnicos
10. Muestreador, modelo, número ID y fecha de la última calibración.
11. # de Orificio ARB, auditoría trimestral y año
12. Temperatura ambiente (Ta) en grados Centígrados (°C)
13. Presión ambiente barométrica (Pa) en mm Hg
14. Condiciones inusuales del clima
H Cuando el muestreador ha alcanzado la temperatura de operación, leer la
presión diferencial en el manómetro y registre como ∆P en la formato de la
auditoría.
I
Invite al operador a leer la lectura correspondiente de flujo en la carta y registre el
valor en el formato de auditoría como flujo indicado del muestreador (Qind).
INE / ADA - 008 - 2008
NOTA: Cerciórese que el operador levante la plumilla del registrador antes de leer la
carta. Esto asegura una mejor lectura.
Si el muestreador no utiliza una carta de registro pida al operador que determine la
tasa de flujo del muestreador usando el mismo método que usa durante la operación
normal.
J. Apague el muestreador hasta que se encuentre en cero y repita los pasos H y I,
de I.1.0.3, dos veces mas para efectuar un total de tres observaciones, Registre
las respuestas del dispositivo y muestreador auditado para cada paso en el
formato de auditoría
K Verifique las que las lecturas correctas del dispositivo de auditoría y del
muestreador se hayan registrado en el formato de auditoría
L Solicite al operador que calcule la tasa de flujo estándar (Qstd) del muestreador
conforme a la relación de la calibración y registre el valor en el formato de
auditoría.
M Si la tasa flujo estándar es Qstd, convierta Qsdt a Qa (flujo actual) como se indico
en ek inciso O de la sección anterior.
N Determine la tasa de flujo verdadero a través de la unidad de orificio de auditoría
conforme a lo indicado en P de la sección anterior.
P. Determinar el porcentaje de diferencia entre la tasa actual de flujo del
muestreador y la correspondiente al orificio de auditoría conforme a la ec 3
indicada en el inciso Q.
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirán recalibración. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocida de cambio a ser determinada por el
SMA.
Q. Determine el porcentaje de diferencia entre la tasa de flujo de entrada de diseño
de 40.0 CFM y la tasa de flujo verdadero medida en la auditoría usando la
ecuación 4 (ver R sección anterior)
NOTA: Si la desviación excede ±7% requerirá una investigación. Desviaciones
excediendo ±10% requiere una solicitud de Acción de los Datos de Calidad del Aire
(AQDA). Sobre la investigación la invalidación o corrección de todos los datos
desde la pasada calibración o la fecha conocida de cambio a ser determinada por el
SMA.
INE / ADA - 008 - 2008
R. Genere el reporte preliminar de auditoría incorpore las lecturas registradas en el
formato de auditoría dentro de la computadora (figura I.1.0.5). El reporte final se
generará sobre la certificación final o el orificio variable BGI a el final del
trimestre. Estos resultados serán enviados a el distrito.
I.1.0.4.1 ( no se incluye es prácticamente idéntica solo que se utiliza un manómetro
como indicador de flujo)
I.1.0.5 REPORTE DE DATOS DE AUDITORIA
La entidad auditora debe de dar una copia preliminar de los resultados de la
auditoría cuando la auditoría es completada. Los datos preliminares nunca deben
ser usados para ajustes en el sistema de monitoreo. Una verificación post-auditoría
del equipo auditado y de datos de la auditoría es esencial antes de que las
interferencias puedan dibujar con respecto a el funcionamiento del muestreador. Un
auditor debe poder soportar los datos trimestrales pre o post auditoría de la
documentación y verificación de equipo.
Los datos finales verificados en la auditoría se deben someter a la agencia de
operación cuanto antes. Retrasar puede dar lugar a la perdida de datos. Un
muestreador fuera de los límites de auditoría está también fuera de los límites de
calibración, y los datos colectados serán inválidos. Si un muestreador exhibe
acuerdos insatisfactorios con los resultados de verificación de la auditoria ( las
diferencias de la auditoria exceden los límites de control de ARB) una calibración se
debe realizar inmediatamente ( antes del siguiente día de funcionamiento).
Las diferencias de la intervención exceden los límites de control de ARB.
Los datos verificados finales de la intervención se deben someter a la agencia de
funcionamiento cuanto antes
El auditor debe de seguir el siguiente procedimiento durante una auditoria del
muestreador VFC.
A. Colectar el siguiente equipo y transportarlo a la estación de monitoreo:
INE / ADA - 008 - 2008
1.- Un certificado del instrumento de orifico variable con el más reciente reporte de
certificación.
2. Un medidor de presión diferencial en un rango de 0-20”H2O y una escala mínima
de al menos 0.2 “ H2O
3.- Un aparato de medición de temperatura (por ejemplo termómetro) capaz de
precisar una medición de temperatura en un rango de –20 C a +60 C y precisar a la
más cerca de 1 C. Deber ser referenciado por la NIST o la ASTM y ser checada
anualmente. El termómetro deber estar dentro de +/- 2C en un chequeo anual.
4.- Un barómetro capaz de precisar la medición de la presión ambiental a el más
cerca mmHg en un rango de 500 a 800 mmHg. El barómetro debe estar
referenciado dentro de +/- 5 mmHg de la NIST, al menos anualmente.
5.- Un formato AQ para la auditoria.
6.- Repuestos de registradores, filtros limpios y herramientas manuales.
Nota: el operador del sitio es responsable de proporcionar la información de la
calibración del muestreador y si algún equipo es requerido (por ejemplo un
manómetro de 0 a 8 mmHg) para determinar la tasa de flujo actual de la muestra.
B. Si la muestra utiliza un dispositivo de registrador, registrar los parámetros listados
bajo la parte posterior de la caja limpia e instalar en le registrador
a. numero de identificación del muestreador
b. Nombre del sitio
c. fecha
d. iniciales del auditor
INE / ADA - 008 - 2008
l BIBLIOGRAFÍA
1. CARB (2003). Audit Procedures for Air Quality Monitoring. State of California Air
Resources Board, Monitoring and Laboratory Division. Vol V., February.
2. IMNC (2000). Requisitos Generales para la Competencia de Laboratorios de
Ensayo y Calibración. NMX-EC-17025-IMNC-2000, México.
3. Ley Federal de Metrología y Normalización. Diario Oficial del 01.07.1992
4. SEMARNAT (2001). Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al
Ambiente. Diario Oficial del 31.12.2001.
5. SEMARNAT (2003). Reglamento Interno de la SEMARNAT. Diario Oficial del
21.1.2003.
INE / ADA - 008 - 2008
INVESTIGACION
BIBLIOGRAFICA
INE / ADA - 008 - 2008
REVISIÓN DOCUMENTAL RELATIVA A LOS ESTÁNDARES Y MÉTODOS DE
MEDICIÓN DE PARTÍCULAS FINAS
PRIMER ENTREGA
JUNIO 20 - 2008
PRESENTADA A:
CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN Y
CAPACITACIÓN AMBIENTAL
(CENICA) - INE
ELABORADO POR:
ING. ROGELIO GONZÁLEZ GARCÍA
INE / ADA - 008 - 2008
CONTENIDO
1.
2.
3.
4.
5
6.
7.
8.
RESUMEN
146
INTRODUCCIÓN
147
2.1
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTICULAS POR SU DIAMETRO
AERODINAMICO (PST, PM10 Y PM2.5)
148
149
METODOS PARA EL MUESTREO DE PM10
3.1
MÉTODO GRAVIMETRICO:
149
3.2
MÉTODO POR TEOM
149
3.3
MÉTODO POR BETA ATENUACIÓN
149
ANALISIS DOCUMENTAL
151
4.1
MARCO CONCEPTUAL
151
4.2
ORIGEN E INTERACCIONES
151
4.3
SITUACION ACTUAL Y TENDENCIAS
153
4.4
DEFINICIÓN DE UN MÉTODO DE REFERENCIA PARA LA
MEDICIÓN DE PARTÍCULAS CON DIÁMETRO DE 10 Y 2.5 MICRAS
(PM10 –PM2.5)
155
MUESTREO Y ANÁLISIS
158
5.1
FILTRACION
160
5.2
IMPACTORES
161
5.3
CICLONES
162
5.4
TEOM
163
5.5
ATENUACION BETA
¡Error! Marcador no definido.
5.6
DIFUSORES (DENUDERS)
166
EL MÉTODO ESTÁNDAR PARA LA MEDICIÓN DE PARTÍCULAS EN LA
FRACCIÓN PM10 Y PM2.5
167
MARCO REGULATORIO ACTUAL Y TENDENCIAS
169
BIBLIOGRAFIA
172
ANEXO No. 1.
ANEXO No. 2.
SERIES DE DATOS PROPORCIONADOS AL GRUPO DE TRABAJO
(Comunidad Económica Europea - CEE - ).
VARIACIONES PROPUESTAS A PARTIR DE LOS DOCUMENTOS DE
ASEGURAMIENTO DE CALIDAD DE LA AGENCIA DE PROTECCIÓN
AMBIENTAL DE LOS ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA (USEPA POR SUS
SIGLAS EN INGLÉS).
INE / ADA - 008 - 2008
1.
RESUMEN
El presente documento se ha elaborado como un insumo al Proyecto de Norma
Oficial Mexicana PROY-NOM-XXX-SEMARNAT-200X.
Este insumo es producto de la revisión de la información existente a nivel
internacional (Canadá, los Estados Unidos de América – USA – y Comunidad
Económica Europea – CEE – ).
En éste se presenta una revisión general sobre los métodos de muestreo y
medición, así como los estándares actuales y sus tendencias en nuestro País y en el
contexto internacional antes referido.
En la medida que ello fue posible, se realiza una intercomparación de los
métodos y estándares mencionados para determinar sus bondades y limitaciones.
Los materiales de consulta empleados incluyen documentos oficiales e
información electrónica que como información pública se encuentra disponible en la red
Internet.
INE / ADA - 008 - 2008
2.
INTRODUCCIÓN
El nombre de “Partículas Suspendidas” se refiere a una diversidad de sustancias
suspendidas en el aire y que existen en forma de material sólido o líquido finamente
particulado con un amplio intervalo de tamaño (0.005 µm a 100 µm). Las partículas son
generadas por una gran variedad de fuentes antropogénicas y naturales. Pueden ser
emitidas directamente a la atmósfera (partículas primarias) o formarse por la
transformación de emisiones gaseosas (partículas secundarias) como los óxidos de
azufre, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles.
La toxicidad de las partículas está determinada por sus características físicas y
químicas. El tamaño, que se mide en términos de diámetro aerodinámico, es un
parámetro importante para caracterizar su comportamiento, ya que de él depende la
capacidad de penetración y retención en diversas regiones de las vías aéreas
respiratorias; también determina su tiempo de residencia en la atmósfera y por ende la
concentración a la que puede estar expuesta la población
INE / ADA - 008 - 2008
2.1
CLASIFICACIÓN DE LAS PARTICULAS
AERODINAMICO (PST, PM10 Y PM2.5)
POR
SU
DIAMETRO
Las PST (Partículas Suspendidas Totales) son aquellas partículas con un
diámetro aerodinámico menor a aproximadamente 50 micrómetros, medidas con un
muestreador de alto volumen y analizadas por el método gravimétrico.
Las PM10 (Partículas Respirables Fracción de 10 µm) se definen como partículas
con diámetro de masa aerodinámica media menor a 10 micrómetros (µm).
Para poder imaginar el tamaño de una partícula PM10 basta con señalar que el
diámetro promedio de un cabello es de 50 µm. Las PM10 se subdividen en dos tipos fino
y grueso; el tipo fino define partículas con diámetro menor a 2.5 µm (PM2.5), el tipo
grueso se refiere a las partículas con diámetro entre 2.5 y 10 µm.
Los elementos que encontramos en las partículas varían mucho según las
fuentes locales, pero, en general, los principales componentes son carbono, material
alquitranado (hidrocarburos), material soluble en agua, como el sulfato de amonio, y
material insoluble conteniendo pequeñas cantidades de hierro, plomo, manganeso y
otros elementos, como por ejemplo los pólenes.
INE / ADA - 008 - 2008
3.
METODOS PARA EL MUESTREO DE PM10
Los métodos más comúnmente utilizados incluyen los siguientes:
♦
♦
♦
3.1
Gravimetría
Teom
ß atenuación
MÉTODO GRAVIMETRICO:
El método usado por las redes manuales es la gravimetría, el cual se basa en el
peso del total de partículas en suspensión (peso específico o densidad). En la
actualidad comienza a generalizarse el uso de otro método automático basado en la
técnica de la balanza inercial.
3.2
MÉTODO POR TEOM
El monitor TEOM tiene un mecanismo de tiempo real para la medición de la
concentración de las partículas en el aire tanto en interior como exterior. Los equipos
TEOM (por sus siglas en inglés “Tapered Element Oscilating Microbalance”) son
monitores basados en filtros que miden la masa de las partículas suspendidas de la
corriente del gas en ese momento.
3.3
MÉTODO POR BETA ATENUACIÓN
El método analítico de las redes automáticas suele ser la atenuación a la
radiación beta: las partículas en suspensión de la muestra son retenidas en un papel de
INE / ADA - 008 - 2008
fibra de vidrio, donde se mide su concentración a partir de la atenuación sufrida por la
radiación emitida por una fuente radiactiva de gran estabilidad al atravesar el filtro de
fibra de vidrio.
Para efectos de protección a la salud de la población más susceptible se
establecen los valores de concentración máxima para PM10 y PM2.5 en el aire ambiente:
El 26 de septiembre de 2005 se público en nuestro país la modificación de la
Norma Oficial Mexicana (NOM-025-SSA-1993), en la cual se establecen los criterios
para proteger la salud de la población por exposición a PM2.5, mismos que se indican
más adelante en este documento.
INE / ADA - 008 - 2008
4.
ANALISIS DOCUMENTAL
4.1
MARCO CONCEPTUAL
Se reconoce que el material particulado comúnmente conocido como fracción
respirable, PM10 y PM2.5 es una combinación de un gran número de diferentes especies
químicas provenientes asimismo de diferentes fuentes directas, más las que se forman
en el ambiente por diversas interacciones.
Esta fracción de material particulado se adiciona actualmente en el interés de la
comunidad científica y de las autoridades responsables de la administración de la
calidad del aire y de la prevención y control de los efectos del ambiente en la salud, con
un nuevo subgrupo “coarse” al que la USEPA define como el subgrupo cuyo diámetro
se ubica entre los 10 y los 2.5 µm y que para la opinión de algunos especialistas podría
resultar su evaluación más importante que la de PM10, conceptos a los que se destinan
importantes recursos para la investigación en los países vanguardistas en donde la
USEPA, como en la mayoría de los casos, mantiene el liderazgo.
4.2
ORIGEN E INTERACCIONES
La emisión de estas partículas proviene tanto de actividades naturales como
antropogénicas, algunas de estas son sólidas; subproductos de la combustión, mientras
que otras son aerosoles secundarios tales como sulfatos y nitratos o compuestos
orgánicos semi-volátiles (SVOCs ).
Atendiendo a la naturaleza físico – química de las partículas pueden sufrir
importantes variaciones una vez que son emitidas y se encuentran libres en un
ambiente tal que conforme a factores particulares como la localización de la zona, la
humedad ambiente y la temperatura, así como la presencia de otros contaminantes,
constituyen factores que proporcionan las condiciones adecuadas para que se
desarrollen fenómenos de interacción o reacciones primarias y secundarias que hacen
complicada la evaluación exacta del origen, comportamiento e impacto de estos
materiales.
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
Por otro lado, en el muestreo, separación, medición y análisis de las muestras se
introduce un importante factor de error que incrementa significativamente la
incertidumbre de las lecturas. Se sabe que, por lo general, la fracción volátil y semivolátil se afecta de forma importante durante el proceso, alterando con ello los
resultados y, por ende, la interpretación del fenómeno que se evalúa.
4.3
SITUACION ACTUAL Y TENDENCIAS
Se sabe que la medición de partículas en la fracción PM10 y principalmente en la
2.5, se ve afectada por lo general por la calidad del muestreo o por la ineficiencia en la
operación de equipos y dispositivos de muestreo y los sistemas analíticos.
Esto da lugar a la constante invalidación de datos y, como consecuencia, un
pobre conocimiento de la química de las partículas en el ambiente y sus efectos
correlativos en la salud de la población expuesta y, por lo tanto, falta de contundencia
en el diseño y operación de programas para su control y abatimiento.
Como se sabe, la preocupación relativa a la presencia e impacto de las
partículas finas es que éstas pueden penetrar en el organismo humano y alojarse en los
pulmones, provocando o exacerbando problemas respiratorios graves, a pesar de existir
una evidencia científica que sustenta lo anterior, todavía no se define si las partículas
causan el daño por su tamaño, por la presencia de algún componente específico, o por
la interacción de varias especies presentes en la partícula que exacerban el problema.
En los Estados Unidos de América y Europa se desarrollan programas
exhaustivos de investigación sobre los efectos de las partículas finas en la salud de la
población expuesta, así como de su origen y sus consecuencias.
La figura No. 1. Esta ilustración representa la Estrategia Ambiental Nacional de
Monitoreo Ambiental diseñado y operado por la Agencia de Protección Ambiental de los
Estados Unidos de America (USEPA – por sus siglas en ingles.
INE / ADA - 008 - 2008
Los Estados Unidos de América ha sido el primer País en establecer un Estándar
Nacional de Calidad del Aire para material particulado en la fracción PM2.5 y, por su
parte, la Comunidad Europea (CEE) ha propuesto endurecer el estándar para PM10 y
promulgar un estándar obligatorio para PM2.5 que aplique en toda la Comunidad.
En respuesta a esto, empresas, universidades y grupos de investigación en la
mayoría de los países vanguardistas a nivel mundial, se han dado a la tarea de estudiar
el origen, comportamiento e impacto de las partículas, en donde la principal
preocupación o área de interés es la necesidad de fortalecer los mecanismos de
medición.
Por otro lado se estima que los sistemas de monitoreo y análisis no solo deben
proporcionar datos sobre el cumplimiento o incumplimiento de los requisitos de la
calidad del aire, sino también, debe constituirse en la fuente principal de información
para sustentar futuros estudios epidemiológicos y toxicológicos.
INE / ADA - 008 - 2008
Cada vez resulta más imperativo el seleccionar adecuadamente los dispositivos
de muestreo y medición de partículas tomando en cuenta el propósito a que se
destinará la información que resulte de las campañas de monitoreo.
La atención no solo debe enfocarse en la eficiencia de separación o corte de las
partículas atendiendo a su diámetro, sino también, a la factibilidad de la especiación,
sobre todo, si se sabe de la existencia de algún componente o componentes
específicos y si se supone que éste o éstos son causantes del efecto adverso. Ello
sugiere que el análisis debe ser específico para el elemento de interés.
Algunos investigadores y desarrolladores de sistemas analíticos proponen que el
estándar de PM2.5 considere la necesidad de la especiación de los componentes de
interés. Al momento se acepta que no es claro si los sistemas actuales de monitoreo de
partículas miden los contaminantes de interés de forma exacta.
4.4
DEFINICIÓN DE UN MÉTODO DE REFERENCIA PARA LA MEDICIÓN DE
PARTÍCULAS CON DIÁMETRO DE 10 Y 2.5 MICRAS (PM10 –PM2.5)
A partir del año 1997, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos
de América (USEPA), promulgó el Estándar Nacional de Calidad del Aire para material
particulado en la fracción respirable con diámetro de 2.5 micras.
En México el 26 de septiembre de 2005 se publicó la modificación a la Norma
Oficial Mexicana (NOM-025-SAA1-1993) en la que se establecen los criterios para
proteger la salud de la población por exposición a las partículas PM2.5. Por su parte, la
Unión Europea estableció en 1996 la directiva 96/62EC sobre evaluación y manejo de
la calidad del aire que debe ser observada por todos los miembros de la Comunidad y la
Directiva 1999/30EC (1 EC Air Quality Daughter Directive) la cual establece los
parámetros específicos para la evaluación de material particulado.
Como consecuencia de este mandato se hizo necesario integrar un grupo de
trabajo bajo el acuerdo CEN/TC 264 Air Quality, CEN/TC264/WG15 cuyo compromiso
fue el proponer el método de referencia para la medición de PM10 y PM2.5. Para el
efecto se propuso y desarrolló un estudio piloto en varias localidades a lo largo del
Continente Europeo enfocándose las pruebas de campo principalmente en los
siguientes aspectos:
♦
Seleccionar, validar y evaluar la representatividad de un método gravimétrico
para la medición de PM2.5.
INE / ADA - 008 - 2008
♦
Determinar el desempeño de los instrumentos y la determinación de los
parámetros críticos en todo el procedimiento desde la preparación del medio
filtrante, hasta la lectura de resultados.
♦
Desarrollar el procedimiento para determinar la equivalencia de otros métodos
de medición con el estándar de referencia.
Determinar y comparar la incertidumbre de las mediciones entre sí, de acuerdo
con la condición de incertidumbre que plantea la directiva 1999/30/EC de
objetivos de calidad de datos.
♦
Como resultado de ese esfuerzo el grupo de trabajo propuso dos métodos en el
documento PREN14907 para tal propósito siendo éstos:
♦
Un método de bajo volumen y un método de alto volumen similar a lo aplicado
para las PM10.
En la comparación realizada encontraron una muy buena repetibilidad y una baja
incertidumbre, pero, en la comparación, el método de alto volumen mostró lecturas más
bajas que el de bajo volumen por un factor de 0.931.
La discrepancia no ha sido resuelta y con el propósito de favorecer la
intercomparabilidad internacional del método de alto volumen se ha mantenido como
estándar de referencia.
Como se hace en los estados unidos de América y en México que a pesar de
que todavía no cuenta con un método estándar de referencia en la práctica es común
emplear el método de alto volumen.
Para determinar la equivalencia con otros principios y métodos de medición se
integró un grupo separado de trabajo para definir alternativas de medición que puedan
aplicarse en las redes de monitoreo de vigilancia y para propósitos de cumplimiento
regulatorio.
Para la evaluación de la incertidumbre debido a la falta de comparatibilidad entre
métodos, se asumió que la relación entre los valores proporcionados por el método
estándar y cualquier otro equivalente puede describirse por una relación lineal que se
1
A Van der Meulen. National Institute for Public Health and the Environment. RIVM Bilthoven The Netherlandas)
INE / ADA - 008 - 2008
establece a partir de una regresión ortogonal y subsecuentemente la incertidumbre del
método no estándar puede inferirse.
Bajo este criterio los métodos que se aplican en instrumentos automáticos,
presentan para sitios específicos una muy buena correlación con el estándar con
valores de 0.94 o mayores.
Este hallazgo permite considerar que con la aplicación de algoritmos
consistentes se puede obtener una buena equivalencia entre varios equipos
automáticos bajo diferentes métodos y principios con el estándar para un sitio dado.
Esto nos indica a su vez que el acuerdo entre instrumentos automáticos y el método
estándar varía de sitio a sitio y de condición a condición de monitoreo, muy en particular
por la presencia de especies volátiles y semi-volátiles.
Problemas asociados a la operación de los métodos de alto volumen con equipos
no automáticos.
Los equipos no automáticos que emplean el método de alto volumen requieren
del desarrollo de actividades previas y posteriores al propio muestreo, el equipo debe
ser calibrado acuciosamente al inicio de la operación y verificado en cada ejercicio
subsecuente, la fuente de energía que alimenta al equipo debe ser verificada también
y garantizar su estabilidad para evitar que las variaciones de corriente afecten la
operación del equipo, el filtro debe antes del muestreo ser acondicionado por humedad
y temperatura para permitir la comparación gravimétrica y luego de dejarse expuesto
por el periodo que indique el protocolo de muestreo de la prueba en desarrollo.
Al termino de este se debe retirar sin afectar su composición evitando la perdida
del material capturado, se debe guardar en un sobre para proteger su integridad, se
debe verificar el flujo del equipo y la presión de operación y sobre todo la operabilidad
del cortador o separador de las partículas por su diámetro, luego se transporta la
muestra obtenida al mismo sitio en donde se pre-acondicionó el filtro para reacondicionarlo a las condiciones iniciales y proceder a la comparación gravimétrica
para determinar la masa presente.
A lo largo del proceso, el factor humano es de alta significancia en la calidad de
los resultados y, por otro lado, el valor obtenido se acepta como promedio de todo el
periodo de muestreo sin que se pueda identificar el momento en que se puede
presentar un evento extraordinario. Lo anterior introduce, asimismo, un factor de costo
ya que todas las actividades vinculadas con el muestreo lo implican.
INE / ADA - 008 - 2008
El costo del monitoreo obliga a que en la mayoría de las redes de vigilancia de la
calidad del aire que cuentan con equipo no automático operen de manera discontinua.
Ésto es, una muestra por cada tercer día, o en muchos casos, una muestra por cada
sexto día. Los equipos automáticos presentan la ventaja de su operación continua y
con un mínimo factor humano, dando resultados directos casi en tiempo real, lo que
facilita las tareas de vigilancia y seguimiento de fenómenos con influencia en la calidad
de aire de una zona específica, pero su costo de adquisición es muy elevado en
comparación con los no automáticos. A continuación se presenta un cuadro de costos
a precios actuales en el mercado de México2.
Costos
Equipo / Concepto
Costo*
Muestreador de alto volumen para PM10 ó PM2.5
7,000 USD
Equipo de Calibración de Campo
1,000 USD
Consumibles y repuestos por un año promedio.
800 USD
Analizador continuo TEOM
30,000 USD
Operación y mantenimiento
1,000 USD
Analizador por atenuación de radiación Beta
Operación y Mantenimiento
20,000 USD
1,500 USD
* (Dólares Americanos)
En la mayoría de las redes de monitoreo sujetas a un estricto programa de
Control y Aseguramiento de Calidad (QA/QC Quality Assurance/Quailty Control) se
emplean los equipos continuos que han sido reconocidos como equivalentes tales como
el TEOM (microbalanza electrónica) y el de atenuación de la radiación beta. La red de la
Ciudad de México emplea el TEOM.
2
Tifch environmental inc. 141 South Miami 45002 USA. [email protected]
INE / ADA - 008 - 2008
5.
MUESTREO Y ANÁLISIS
El muestreo y análisis de cualquier contaminante es de fundamental importancia.
Ninguna sustancia puede ser identificada, dimensionada e identificado su
comportamiento y posibles impactos, o los mecanismos para su control o abatimiento, si
no se cuenta con sistemas capaces de producir información confiable y representativa
del fenómeno que se evalúa. En la actualidad se reconoce que los sistemas de
monitoreo de la partículas finas se encuentran todavía en un nivel de desarrollo u
optimización; por lo tanto, muchas veces la información que proporcionan es inexacta o
insuficiente para identificar y dimensionar la magnitud real de un problema.
Debido a la casi segura presencia de compuestos volátiles y semi-volátiles, no es
fácil argumentar si todos los elementos presentes en la partícula se integran como
PM2.5. Debido a esto muchos de los métodos actuales para la medición de partículas
finas son muy controvertidos, sugiriéndose que se seleccione el sistema a partir de la
naturaleza del elemento o elementos de principal interés. Cuando se conoce la
presencia de elementos volátiles se recomienda emplear algún dispositivo que permita
la separación previa de los volátiles por condensación. Es importante eliminar la
posibilidad de reacciones entre los materiales capturados por su naturaleza físicoquímica o por su sensibilidad a la temperatura o la humedad.
Existe en el medio un gran número de sistemas diseñados y aprobados para la
medición de PM10 y PM2.5, cada cual con sus ventajas y desventajas, sin embargo,
todos presentan un factor limitante común: “la toma de muestra“. Ello radica en que
es el dispositivo de captura y corte de las partículas, por su tamaño, en donde se
determina cuales partículas son excluidas y cuales permitidas para ingresar al sistema
de medición.
En general la exactitud y eficiencia de la medición está determinada por la
correcta selección, operación y mantenimiento de la toma de muestra. Una toma de
muestra precisa, un flujo de muestreo correcto y constante y un sistema de medición
selectivo y preciso son determinantes para garantizar la exactitud del monitoreo de
PM10 y PM2.5.
En los sistemas más robustos para la medición de partículas en el ambiente se
forma la curva de calibración mediante los efectos que producen una serie de platos
circulares con diferente número de horadaciones para producir la aceleración de la
corriente de aire. En ellos, la superficie de contacto entre las horadaciones se engrasa
INE / ADA - 008 - 2008
ligeramente con el fin de que las partículas de diámetro mayor al seleccionado se
adhieren y por lo tanto se separan de la corriente principal.
Actualmente las tomas de muestra por impactación son cada vez más
aceptadas y preferidas sobre aquellas que requieren ser engrasadas para impedir la
resuspensión y atrición de las partículas separadas.
Otra forma de separación muy aceptada es la que emplea ciclones para la preseparación vía inercial de las partículas.
En cuanto a los dispositivos de corte o separación para la fracción 2.5 de las
partículas, aún se mantiene un gran escepticismo en lo relativo a la exactitud y
representatividad del corte y, para garantizar el cumplimiento del estándar, conforme a
ciertas investigaciones recientes, las mediciones de PM2.5 siempre se sobrestiman
debido a la alteración que introduce una fracción identificada entre el rango diferencial
PM10-PM2.5 al que se le clasifica como “coarse “ que vendría a ser la fracción de finos
más común en el aire ambiente de zonas contaminadas.
En todos los casos, una vez que la muestra (PM10 o PM2.5) ha sido tamizada
correctamente, se conduce a un medio en donde debe ser pesada y en algunos casos
sometida a un análisis ulterior para la especiación de la muestra.
A continuación se describen brevemente las opciones de muestreo y medición
comúnmente disponibles en el mercado:
5.1
FILTRACION
El método más común para la colección de material particulado es el de filtración.
Existe una gran variedad de materiales filtrantes cuya selección dependerá de la
naturaleza y características de las partículas que se muestrearán y los métodos
analíticos a los que serán sometidas.
Un parámetro importante a considerar cuando se emplean medios filtrantes es la
temperatura de operación, almacenamiento y análisis.
Esto hace necesario que los filtros se sometan a un proceso de
acondicionamiento para controlar la humedad, lo que muchas veces ocasiona la
INE / ADA - 008 - 2008
eliminación de las especies semi-volátiles, incluyendo compuestos orgánicos y nitrato
de amonio.
Por lo común, cuando el proceso se efectúa de manera manual, el manejo del
filtro en sus distintas etapas constituye una importante fuente de error.
5.2
IMPACTORES
El uso de impactores como un medio de pre-cribado en la toma de muestra para
eliminar la carga de partículas gruesas en ambientes muy contaminados es común.
También se emplean para efectuar la partición de las partículas por tamaño específico.
Los impactadores de cascada pueden muestrear y separar partículas húmedas o
secas por igual. Una vez colectada la muestra puede enviarse a análisis.
Debido al uso de jets dentro del sistema de muestreo este método no puede
considerarse isocinético. Los separadores de cascada son voluminosos y pesados,
especialmente aquellos que cuentan con diferentes etapas de separación; como ventaja
está el hecho de que pueden manejar corrientes a altas temperaturas.
Un ejemplo de aplicación exitosa se tuvo en un programa de evaluación de
zonas carboníferas y con aprovechamiento carbo-eléctrico que se desarrolló en
Finlandia para el estudio de aerosoles de formación secundaria. En éste se empleó un
impactor de cascada de baja presión.
La experiencia indica que en el campo un impactor puede producir cortes en
diámetros de partícula tan pequeños como 0.01-0.02 µm, aplicando un vacío de 50
mbar. Los muestreadores dicótomos son dispositivos específicos y de alta eficiencia
en los que las muestras se dividen por impactación en dos grupos por su diámetro
diferente, siendo por lo general partículas en el rango de “coarse” (2.5-10) y las finas en
el rango de 2.5 y menores.
Al momento el método dicotómico es el único aceptado por la USEPA para la
medición simultánea de PM10 y PM2.5 (véase la figura No. 2). Cabe mencionar que
actualmente se está evaluando un muestreador tricótomo para la medición simultánea
de PM10-2.5 y 1.0. Para el efecto se emplean dos impactores virtuales de alto volumen
para poder lograr los cortes a 2.5 y 1.0 simultáneamente.
INE / ADA - 008 - 2008
Figura No. 2. Esquema de muestreo y fotografía que presenta los componentes
principales de un tipo específico de equipo de muestreo de partículas gruesas.
CICLONES
Los ciclones generalmente se utilizan como “cortadores” en la toma de entrada y
ocasionalmente como colectores, muy en particular para los dispositivos que se
emplean para la medición de partículas en chimenea. Sin embargo, en estudios
realizados por la “US Mining Association” los ciclones no permiten alcanzar “cortes
finos” y homogéneos como lo hacen los impactores normales o virtuales.
INE / ADA - 008 - 2008
TEOM
El método TEOM como coloquialmente se conoce al que emplea un dispositivo
de muestreo y medición basado en la operación de un elemento filtrante (cónico)
oscilante al que se adhieren las partículas presentes en una corriente dada y que se
liga a una microbalanza electrónica que se encarga de medir la variación en la masa del
cuerpo por la presencia de las partículas colectadas opera a una temperatura de 50°C.
En este dispositivo de medición se emplea un filtro de precolección para eliminar las
partículas gruesas y medir exclusivamente las PM10 y 2.5.
El TEOM ha sido aprobado por la EPA y reconocido como un método aceptable
para la determinación de la concentración de partículas en promedio de 24 hs. para
propósitos de cumplimiento.
Figura No. 3. Representación esquemática de un monitor tipo TEOM.
Este método ha mostrado una
aplicación muy particular en la operación
de la red automática de la calidad del
aire urbano, del Departamento Ambiental
del Reino Unido.
Se reconoce que el TEOM
frecuentemente tiende a subestimar la
concentración de PM10. En un estudio
comparativo con un muestreador de alto
volumen,
el
TEOM
presentó
sistemáticamente valores inferiores. Eso
INE / ADA - 008 - 2008
debido a la pérdida de la fracción semivolátil por efecto del filtro calentado.
5.5 ATENUACION BETA
Este principio de medición se
emplea para determinar la concentración
de las partículas midiendo la variación de
la radiación que una muestra absorbe
cuando se expone a una fuente
radioactiva controlada.
Figura No. 4. Resultados de ensayos e intercomparación con instrumentos TEOM frente a equipos gravimétricos de referencia EN12341,
realizados en distintos países Europeos (Austria, Suiza, España, Francia, Países Bajos, Reino Unido). La intercomparación realizada en
Madrid, Birmingham y Berlín se especifica por separado. Los triángulos en la figura inferior indican los resultados de la intercomparación
realizada en períodos invernales. Tomado de: Guía para los estados miembros sobre medidas de pm10 e intercomparación con el método de
referencia. http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/finalwgreportes.pdf.
INE / ADA - 008 - 2008
Los rayos beta de baja energía son
absorbidos por colisión con electrones cuyo
número es proporcional a la densidad. La
absorción es por lo tanto una función de la
masa
del
material
irradiado,
independientemente de su naturaleza
fisicoquímica.
Al inicio de cada ciclo de medición, el
analizador mide la cantidad de radiación
absorbida por un filtro limpio (referencia) y
luego se repite la operación con el filtro que
contiene la muestra La diferencia entre la
lectura original y la inicial es directamente
proporcional a la masa colectada en el filtro.
Una ventaja de este sistema es el que
los ciclos de medición pueden ajustarse a
las condiciones del evento que se evalúa,
garantizando la representatividad de la
medición y proporcionando lecturas casi en
tiempo real.
El sistema cuenta con un dispositivo
de separación o corte a la entrada de la
muestra el cual puede ser del tipo impactor o
ciclón, o la mezcla de ambos, para poder
dividir las fracciones en PST, PM10, PM2.5 y
PM1.0 según lo requiera el estudio en
desarrollo.
Los analizadores que operan bajo
este principio son más complejos que los
sistemas ópticos, sin embargo, son muy
resistentes a los ambientes extremos
conservando al máximo posible la integridad
y representatividad de las muestras.
Figura No. 5. Resultados de los estudios de intercomparación en campo con equipos BETA y equipos gravimétricos de referencia EN12341,
realizados en distintos países Europeos (Austria, Suiza, España, Francia, Países Bajos, Reino Unido). La intercomparación realizada en Madrid,
Birmingham y Berlín se especifica por separado. Los triángulos en la fgura inferior indican los resultados de la intercomparación realizada en
períodos invernales. Tomado de: Guía para los estados miembros sobre medidas de pm10 e intercomparación con el método de referencia.
http://ec.europa.eu/environment/air/pdf/finalwgreportes.pdf.
INE / ADA - 008 - 2008
La principal desventaja que presentan los sistemas por atenuación de la
radiación beta es su operación cíclica o por “batches“y por lo tanto su lectura se hace a
partir de la integración de una muestra en un período de tiempo específico, lo cual lo
hace susceptible a variaciones importantes en un fenómeno para los monitoreos de
fuente orientada y, consecuentemente, al error humano en la interpretación de los
resultados.
5.6 DIFUSORES (DENUDERS)
Los sistemas basados en la difusión son altamente selectivos y apropiados para
la medición de aerosoles. Consisten básicamente de tubos cilíndricos provistos de un
recubrimiento químico que captura los gases que se difunden a través de las paredes
del cilindro y reaccionan con el recubrimiento.
Los “denuders anulares” colectan especies gaseosas al desplazar aire a través
de un espacio anular entre dos tubos concéntricos de vidrio, cubiertos con un sustrato
químico apropiado.
Los estudios desarrollados con estos sistemas proporcionan más información de
los aerosoles presentes, particularmente en lo referente a la fracción PM2.5. La captura
de estas especies antes de la etapa de filtración asegura que se eviten reacciones entre
especies químicas particulares con los propios filtros.
La principal razón del uso de este sistema es el poder distinguir las especies en
fase gaseosa de los aerosoles al remover primeramente los gases y luego colectar los
aerosoles en el filtro. Esto permite, por ejemplo, distinguir la presencia conjunta de
HNO3 y NH4 los que en solución serían medidos como NO3.
Los “denuders” presentan el potencial de convertirse en el método de muestreo
más conveniente para las fracciones PM10 y 2.5 sobre todo para efectos de
caracterización química y especiación. Como desventaja se tiene la operación por
“batches”, lo que hace complejo y costoso comparado con otras opciones.
INE / ADA - 008 - 2008
6.
EL MÉTODO ESTÁNDAR PARA LA MEDICIÓN DE PARTÍCULAS EN LA
FRACCIÓN PM10 Y PM2.5
El método de muestreo de alto volumen (Hi-Vol ),
un sistema basado en la filtración, es aceptado por la
USEPA como método estándar de referencia para la
medición de PM10 en el ambiente. A la fecha, el Comité
Europeo
de
Normalización,
Comité
para
la
Estandarización (CEN) y la Organización Internacional
de Estandarización (ISO), han promulgado un estándar
de referencia, ya sea gravimétrico o automático, aunque
se emplean en la mayoría de los estudios en desarrollo o
que se han realizado anteriormente. La ISO ha
establecido un estándar (ISO7708)3 para la evaluación
de las tomas de muestra y corte para PM10.
El CEN mantiene un grupo de trabajo evaluando
métodos para la medición ambiental de la fracción PM10.
En este esfuerzo se ha desarrollado la iniciativa
PREN12341 para evaluar muestreadores de bajo-alto y
súper alto volumen en comparación con el “clasificador
de aire de intervalo amplio” WRAC, por sus siglas en
inglés. El WRAC es un muestreador gigante de alto
volumen, en el que la toma de muestra de este Figura No. 6. Fotografía de un
equipo del tipo Hi-Vol.
dispositivo tiene una entrada de 60 cm., dos veces la
entrada de un muestreador de alto volumen normal.
El WRAC tiene cuatro impactores en paralelo diseñados e instalados para evitar
perdidas de muestra. El sistema de colección es un súper filtro; el flujo de muestreo en
el centro del instrumento es de 1,980 m3/h.
Por sus dimensiones es poco apropiado para un uso intensivo en campo, sin
embargo, el CEN considera al WRAC como un estándar más efectivo para la
comparación o prueba de nuevos métodos; mejor aún que el túnel de viento, método
que aplica la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América
(USEPA).
3
Evaluación de las tomas de muestra y corte para PM10.
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
7.
MARCO REGULATORIO ACTUAL Y TENDENCIAS
En México, para efectos de protección a la salud de la población más
susceptible, se establecieron los valores de concentración máxima para PM10 y PM2.5
en el aire ambiente, según se indica en la tabla No.1 a la que se refiere el siguiente
párrafo.
El 26 de septiembre de 2005 se público la modificación de la Norma Oficial
Mexicana (NOM-025-SSA1-1993), en la cual se establecen los criterios para proteger
la salud de la población por exposición a PM2.5. Su aplicación es de carácter nacional.
Esta norma tiene concordancia con la norma equivalente en vigor en los EUA.
Los valores establecidos de la NOM son:
Tabla No. 1. Norma Oficial Mexicana (NOM-025-SSA1-1993)
Modificada el 26-09-05
Diámetro de la partícula
Partículas suspendidas totales PST
Partículas menores a 10 micrómetros PM10
LMP
210 µg/m3 promedio de 24 horas
120 µg/m3 promedio de 24 horas
50 µg/m3 promedio anual
65 µg/m3, promedio de 24 horas
Partículas menores a 2.5 micrómetros PM2.5
15 µg/m3, promedio anual
µg/m3 = microgramos por metro cúbico de aire muestreado
La medición se realizara en períodos de 24 horas. Modificación a la NOM-025-SSA11993.- La concentración promedio de 24 horas de PST, PM10 y PM2.5 se reportará en
µg/m3, sin cifras decimales.
En Nueva Delhi, India, se realizó un estudio para evaluar las características de
corredores urbanos seleccionados respecto de la contaminación ambiental de material
particulado en la fracción respirable PM2.5, PM1. En este estudio se realiza la
intercomparación de los siguientes estándares:
INE / ADA - 008 - 2008
Tabla No. 2. Intercomparación de estándares para material particulado.
Estándares de calidad del aire ambiente
Tomado de: http://people.pwf.cam.ac.uk/pp286/3rd%20semfinalMTech.pdf
Estándares de calidad del aire ambiente (Fuente: USEPA, CPCB, India)
India
Material
Particulado
3
(µg/m )
PM10
3
(µg/m )
PST
3
(µg/m )
PM2.5
3
(µg/m )
PM1
3
(µg/m )
Promedio
ponderado
en el
tiempo
Promedio
aritmético
anual*
Promedio
de 24 Hrs**
Promedio
aritmético
anual*
Promedio
de 24 Hrs**
Promedio
aritmético
anual*
Promedio
de 24 Hrs**
Promedio
aritmético
anual*
Promedio
de 24 Hrs**
Sensitividad
USEPA
Julio 1997
Primario y
Secundario
UK
1997
Japón
Unión
Europea
60
50
50
N.E.
N.E.
50
150
100
75
150
50
50
30
360
140
70
N.E
N.E
N.E
N.E
500
200
100
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
15
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
65
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
N.E
Industrial
Residencial,
rural y otras
áreas
120
N.E No especificado
* Promedio aritmético annual de un mínimo de 104 mediciones al año, dos veces
por semana, 24 hs. a intervalos uniformes.
** Los valores de 24 horas/8 horas deben alcanzar el 98% del tiempo en un año. Sin
embargo, puede excederse el 2% del tiempo pero no en dos días consecutivos.
La Organización Mundial de la Salud (WHO) ha establecido lineamientos para la
calidad del aire para Europa en 70µg/m3 para un promedio de 24 Hr.
La Comunidad Económica Europea ha propuesto eliminar el límite vigente para
material particulado y establecer un nuevo límite para PM10. A pesar de la importancia
del PM2.5, se reconoce que aún no se cuenta con suficiente información para establecer
un límite.
INE / ADA - 008 - 2008
En su lugar se considera que las mediciones de PM2.5 se hagan como parte del
programa de medición de PM10 y que el plan para reducir la fracción PM10
implícitamente reducirá la fracción PM2.5.
3.
El programa de aplicación del nuevo límite para PM10 se muestra en la tabla No.
Tabla No. 3
Propuesta de un nuevo estándar de calidad del aire para partículas PM10 en Europa
Fecha propuesta
Intervalo de lectura
Valor límite
1/1/2005
24-h promedio
50µm/m3 que no debe exederse mas 25 veces al año
1/1/2005
promedio anual
30µg/m3
1/1/2010
24-h promedio
50µg/m3 que no debe excederse mas de 7 veces al año
1/1/2010
promedio anual
20µg/m3
Primera etapa
Segunda etapa
INE / ADA - 008 - 2008
8. BIBLIOGRAFIA
8.1 Glenn C. England and Thomas P. McGrath
GE Energy and Environmental Research Corporation
18 Mason Irvine, CA 92618
EVELOPMENT OF FINE PARTICULATE EMISSION FACTORS AND SPECIATION
PROFILES FOR OIL- AND GAS-FIRED COMBUSTION SYSTEMS.
TOPICAL REPORT: FINE PARTICULATE TEST PROTOCOL.
Prepared for: National Petroleum Technology Office
National Energy Technology Laboratory
United States Department of Energy
(DOE Contract No. DE-FC26-00BC15327)
8.2 California Air Resources Board (04/01/08). Ambient Air Quality Standards.
8.3 Michael B.
Seminar: Sampling, Real-time Monitoring and Conditioning of Air Samplesfor
Determination of Particle MassA Review of Ambient PM Monitoring Trends and
Regulations in the United States, 2 April 2004, Copenhagen, Denmark.
8.4 Enviro Technology Services plc. Particulate Monitors and Samplers. Particulate
Monitors and Samplers.
8.5 Grupo de trabajo de la Comisión Europea sobre Material Particulado.
Guía para los Estados miembros sobre medidas de PM10 e intercomparación con el
método de referencia.
8.6 National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure. Technical Paper on
Monitoring for Particles as PM2.5.
8.7 Lesley L. Sloss ), Irene M. Smith. PM and PM : an international perspective 10 2.5.
IEA Coal Research, The Clean Coal Centre, London, UK.
REFERENCIAS ELECTRONICAS EN INTERNET
8.8
“Mass and Number Concentration of Respirable Suspended Particulate Matter
(RSPM) on Selected Urban Corridors of Delhi City”.htm
8.9 Field test experiments to validate the CEN standard measurement method for PM 2,5
- Environmental-Expert_com.htm
8.10 FR Doc E8-9089.htm
8.11 TAMS - Resource Information Center.htm
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
ANEXO 2
VARIACIONES PROPUESTAS A PARTIR DE LOS DOCUMENTOS DE ASEGURAMIENTO DE
CALIDAD DE LA USEPA
INE / ADA - 008 - 2008
ANEXO DE
LA CONSULTA
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
INE / ADA - 008 - 2008
BIBLIOGRAFIA
INE / ADA - 008 - 2008
American Conference of Governmental Industrial Hygienists (1989). Air sampling Instruments. Susanne
Hering, Technical editors, 7th edition, Cincinnati, Ohio.
45. CARB. Standard Operating Procedures for Air Quality Monitoring. Vol. II, Appendix A, B, C, California
Air resources Board, State of California. 1997
46. CFR. Code of Federal Registers Title 40. Protection of Environment, Part 58-Ambient Air Quality
Surveillance. 2004
47. Decanini, Alfredo E. Manual ISO-9000, Ediciones Castillo, tercera edición, 1997.
48. Diario Oficial de la Federación. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-020-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 30 de octubre de 2002.
49. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-021-SSA1-1993, Salud Ambiental, 23
de diciembre de 1994.
50. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-022-SSA1-1993, Salud Ambiental, 23
de diciembre de 1994.
51. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-023-SSA1-1993, Salud Ambiental, 23
de diciembre de 1994.
52. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-024-SSA1-1993, Salud Ambiental, 23
de diciembre de 1994.
53. Diario Oficial de la Federación. Norma Oficial Mexicana NOM-026-SSA1-1993, Salud Ambiental, 23
de diciembre de 1994.
54. Diario Oficial de la Federación. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-025-SSA1-1993,
Salud Ambiental, 26 de septiembre de 2005.
55. Diccionario de la real academia española http://buscon.rae.es/draeI/,
56. EMEP (Comunidad Europea: “Cooperative programme for monitoring and evaluation of long-range
transmission of air pollutants in Europe”), Manual for sampling and analyses, 1996.
57. EMEP Manual for sampling and analysis, consultada 04/06/2003 y confirmada 28/07/06.
http://www.nilu.no/projects/ccc/submission.html,
58. EPA QA/G-7, Guidance on Technical Audits and Related Assessments for Environmental Data
Operations, EPA/600/R-99/080, January 2000.
59. Guías para la calidad del aire, OMS, Ginebra, 1999.
60. Guidance on environmental data verification and validation EPA QA/G-8, August 1999.
61. Guidance for data quality assessment, USEPA, 1998. Statistical Test
62. Guidance on Environmental Data Verification and Data Validation EPA QA/G-8, USEPA November
2002.
63. Fentanes, Arriaga O. Et. Al. Situación actual del monitoreo atmosférico, INE-DGCENICA, 2004.
64. INE-SEMARNAT. Programa Nacional de Monitoreo Atmosférico. CENICA, México, 2003.
65. ISO 9001:2000, Sistemas de Gestión de Calidad – Requisitos, ISO, 2000.
66. ISO/IEC 17025:1999, NMX-EC-17025-IMNC-2000, Requisitos Generales para la Competencia de los
Laboratorios de Ensayo y de Calibración, 2000.
67. Jahnhke. J. Continuous Emission Monitoring. Van Nostrand Reinhold, Ontario, Canadá. 1993
68. Knoderer, Charley A., Et Al “Data collected by a surface meteorological station at Autberry, California
during Fall 2000/Winter 2001 for the California Regional PM10/PM2.5 air quality study. CARB, 2001
69. Martínez, Ana Patricia Método para estimar la precisión y exactitud de monitores pasivos de NOX
para muestreos ambientales, 2001.
70. Martínez, Bolivar Ana P. & Romieu Isabel Introducción al monitoreo atmosférico
71. Meteorological Monitoring Guidance for Regulatory Modelling Applications. USEPA, Febrero 2000. pp
107.
72. UNEP/WHO. GEMS/AIR Methodology Review Handbooks. Nairobi: United Nations Environment
Programme; 1994.
73. NARSTO (México, Estados Unidos, Canadá), Guidance to data exchange, 2000.
74. Ness. S. Air Monitoring for Toxic Exposures, an Integrated Approach. Van Nostrand Reinhold, New
York.1991.
75. NZ. Good-practice guide for air quality monitoring and data management, December 2000. Published
by the Ministry for the Environment of New Zealand, ISBN 0-478-24005-2. 2000.
INE / ADA - 008 - 2008
76. Radian. Operation manual Ambient Air Monitoring Systems-SIMA. Radian Corporation, Austin,
Texas.1992.
77. Ray, Michael APTI Course 470 Quality Assurance for Air Pollution Measurement Systems, Student
Workbook, Second edition, 1984.
78. Report Series No. PMD 95-8, National Air Pollution Surveillance Network (NAPS), Quality Assurance
and Quality Control Guidelines, Environmental Technology Centre, Pollution Measurement Division,
Environment Canada, Canada, 1995.
79. Report No. AAQD 2004-1, National Air Pollution Surveillance Network (NAPS), Quality Assurance and
Quality Control Guidelines, Environmental Technology Centre Analysis and Air Quality Division,
Environment Canada, Canada, 2004.
80. SMA-DF, Adquisición y validación de datos de contaminantes atmosféricos y parámetros
meteorológicos, Procedimiento: SA/ADDA/GG/01(00), Febrero 2004.
81. Teledyne Instruments. Instructor Manual Ozone Analyzer Model 400 E. Teledyne Technologies
Company, San Diego, CA. 2002.
82. UNEP/WHO, GEMS/AIR. Methodology Review Handbooks, United Nations Environmental Programs,
Nairobi, 1994.Vols. I-IV.
83. USEPA, Quality Assurance Handbook for air pollution measurements systems, Vols 1-5, 1998.
84. USEPA, APT1 Course 470 Quality Assurance for Air Pollution Monitoring Systems, 1989. Vols. 1-5.
85. USEPA (EPA QA/G-), Guidance for Data Quality Assessment Practical Methods for Data Analysis,
1996.
86. SEDESOL-CONAPO-INEGI. 2004. Delimitación de Zonas Metropolitana de México. México: 170 Págs.
87. LEY GENERAL DE ASENTAMINENTOS HUMANOS. Nueva Ley publicada en el Diario Oficial de la Federación el 21 de
julio de 1993, TEXTO VIGENTE última reforma publicada DOF 05-08 -1994
88. Glenn C. England and Thomas P. McGrath
GE Energy and Environmental Research Corporation
18 Mason Irvine, CA 92618
EVELOPMENT OF FINE PARTICULATE EMISSION FACTORS AND SPECIATION
PROFILES FOR OIL- AND GAS-FIRED COMBUSTION SYSTEMS.
TOPICAL REPORT: FINE PARTICULATE TEST PROTOCOL.
Prepared for: National Petroleum Technology Office
National Energy Technology Laboratory
United States Department of Energy
(DOE Contract No. DE-FC26-00BC15327)
8.9 California Air Resources Board (04/01/08). Ambient Air Quality Standards.
Michael B.
8.10 Seminar: Sampling, Real-time Monitoring and Conditioning of Air Samplesfor
Determination of Particle MassA Review of Ambient PM Monitoring Trends and
Regulations in the United States, 2 April 2004, Copenhagen, Denmark.
8.11 Enviro Technology Services plc. Particulate Monitors and Samplers. Particulate Monitors
and Samplers.
8.12 Grupo de trabajo de la Comisión Europea sobre Material Particulado.
Guía para los Estados miembros sobre medidas de PM10 e intercomparación con el
método de referencia.
8.13 National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure. Technical Paper on
Monitoring for Particles as PM2.5.
Lesley L. Sloss ), Irene M. Smith. PM and PM : an international perspective 10 2.5. IEA Coal
Research, The Clean Coal Centre, London, UK.
INE / ADA - 008 - 2008
REFERENCIAS ELECTRONICAS EN INTERNET
“Mass and Number Concentration of Respirable Suspended Particulate Matter (RSPM) on
Selected Urban Corridors of Delhi City”.htm
8.14
ield test experiments to validate the CEN standard measurement method for PM
2,5 - Environmental-Expert_com.htm
8.15
FR Doc E8-9089.htm
8.16
TAMS - Resource Information Center.htm