La Importancia del Monitoreo Ambiental de COVs. Caso de estudio

La Importancia del Monitoreo
Ambiental de COVs. Caso de
estudio Salamanca, Gto.
Dr.
Dr. Miguel
Miguel Magaña
Magaña Reyes
Reyes
Departamento
Departamentode
deEstudios
Estudiossobre
sobreCompuestos
Compuestos
Orgánicos
OrgánicosTóxicos
TóxicosyyPrecursores
Precursoresde
deOzono.
Ozono.
DGCENICA
DGCENICA
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1
Contenido
Contenido
ƒƒ
ƒƒ
ƒƒ
ƒƒ
ƒƒ
ƒƒ
ƒƒ
Efectos
Efectos de
de COVs
COVs en
en la
la salud
salud yy en
en el
el ambiente
ambiente
Emisión
Emisión de
de contaminantes
contaminantes tóxicos
tóxicos en
en la
la ZMVM
ZMVM
Normas
Normas de
de límites
límites máximos
máximos permisibles
permisibles
Normas
Normas para
para métodos
métodos de
de medición
medición
Métodos
Métodos estándar
estándar EPA
EPA para
para monitoreo
monitoreo de
de COVs
COVs
Monitoreo
Monitoreo de
de aire
aire en
en la
la DGCENICA
DGCENICA
Campaña
Campaña de
de Salamanca
Salamanca
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2
Importancia
Importancia del
del Monitoreo
Monitoreo de
de COVs
COVs en
en aire
aire
COVs, O3
Daños a la flora y
fauna
Daños a la salud
humana
Daños al ambiente
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3
Efecto
Efecto de
de la
la concentración
concentración de
de tolueno
tolueno en
en la
la salud
salud
Concentración de tolueno
Efecto
50-100 ppm
Fatiga o dolor de cabeza.
200 ppm
Irritación suave de los ojos y de la garganta.
100-300 ppm
incoordinación en periodos de exposición de hasta 8
horas.
400 ppm
Lagrimeo e irritación de ojos y garganta
300-800 ppm
Se pueden esperar grandes indicios de incoordinación en
periodos de exposición de hasta 8 horas.
600-800 ppm
Causa fatiga, nauseas, exposiciones de 3 horas.
1500 ppm
Probablemente no es mortal durante periodos de
exposición de hasta 8 horas.
4000 ppm
Exposiciones de una hora o más pueden conducir a
depresión del SNC y posiblemente a la muerte.
7000 ppm
Se ha observado paresis, amnesia y estupefacción.
10000 ppm
Causa anestesia general
10000-30000 ppm
En pocos minutos aparece la depresión del SNC,
exposiciones más prolongadas pueden ser mortales.
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4
Emisiones
Emisiones de
de contaminantes
contaminantes tóxicos
tóxicos del
del aire
aire por
por fuente
fuente en
en la
la ZMVM
ZMVM
[ton/año]
[ton/año]
Puntuales
Área
Móviles
Vegetación y suelos
Total
Tolueno
15,626
18,308
14,850
N/A
48,784
Metanol
2,768
8,825
N/E
5,059
16,652
N/S
14,228
N/E
N/A
14,228
Xilenos (Isómeros y Mezclas)
1,803
2,839
8,368
N/A
13,010
n-Hexano
1,920
5,601
1,431
N/A
8,952
N/S
932
6,119
N/A
7,051
1
6,949
N/E
N/A
6,950
268
819
5,482
N/A
6,569
8
684
5,135
N/A
5,827
Formaldehído
346
308
3,709
205
4,568
Etilbenceno
N/S
1,824
2,277
N/A
4,101
Bromuro de Metilo (Bromometano)
N/S
2,918
N/E
N/A
2,918
1,016
1,643
N/E
N/A
2,659
29,950
88,848
50,309
5,773
174,880
Contaminante
1,1,1-Tricloroetano
MTBE
Tricloroetileno
Benceno
2,2,4-Trimetilpentano
Metil Etil Cetona (2-Butanona)
Total
N/S: No Significativo; N/E: No Estimado; N/A: No Aplica.
Inventario de emisiones de contaminantes tóxicos de la Zona Metropolitana del
Valle de México. GDF (2006)
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5
Normas
Normas que
que establecen
establecen límites
límites máximos
máximos permisibles
permisibles de
de COVs
COVs
NOM-121-ECOL1997
Que establece los límites máximos permisibles de
emisión a la atmósfera de compuestos orgánicos
volátiles (COVs) provenientes de las operaciones de
recubrimiento de carrocerías nuevas en planta de
automóviles, unidades de uso múltiple, de pasajeros y
utilitarios; carga y camiones ligeros, así como el
método para calcular sus emisiones.
NOM-123-ECOL1998
Que establece el contenido máximo permisible de
compuestos orgánicos volátiles (COVs), en la
fabricación de pinturas de secado al aire base
disolvente para uso doméstico y los procedimientos
para la determinación del contenido de los mismos en
pinturas y recubrimientos.
NOM-010-STPS1999
Condiciones de seguridad e higiene en los centros
de trabajo donde se manejen, transporten, procesen o
almacenen sustancias químicas capaces de generar
contaminación en el medio ambiente laboral
PROY-NADF-011AMBT-2007
Que establece los límites máximos permisibles de
emisiones de compuestos orgánicos volátiles en
Fuentes Fijas de jurisdicción del Distrito Federal que
utilizan solventes orgánicos o productos que los
contengan.
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6
Normas
Normas que
que establecen
establecen métodos
métodos de
de medición
medición
NOM-034SEMARNAT-1993
Que establece los métodos de medición para
determinar la concentración de monóxido de
carbono en el aire ambiente y los procedimientos
para la calibración de los equipos de medición.
NOM-035SEMARNAT-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.
NOM-036SEMARNAT-1993
Que establece los métodos de medición para
determinar la concentración de ozono en el aire
ambiente y los procedimientos para la calibración de
los equipos de medición.
NOM-037SEMARNAT-1993
Que establece los métodos de medición para
determinar la concentración de bióxido de
nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos
para la calibración de los equipos de medición.
NOM 038SEMARNAT-1993
Que establece los métodos de medición para
determinar la concentración de bióxido de azufre en
el aire ambiente y los procedimientos para la
calibración de los equipos de medición.
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7
Métodos
Métodos Estándar
Estándar Relacionados
Relacionados al
al Monitoreo
Monitoreo de
de Compuestos
Compuestos
Orgánicos
Orgánicos en
en fase
fase vapor
vapor en
en Aire
Aire
United
United States
States Environmental
Environmental Protection
Protection Agency
Agency (EPA)
(EPA)
•TO-14
•TO-14
Determinación
Determinación de
de COVs
COVs en
en aire
aire ambiental
ambiental usando
usando muestreo
muestreo
en
en canister
canister yy análisis
análisis por
por cromatografía
cromatografía de
de gases.
gases.
•TO-15
•TO-15
Método
Método para
para determinar
determinar COVs
COVs en
en aire
aire ambiental
ambiental usando
usando
canisters
canisters yy análisis
análisis por
por GC/MS.
GC/MS.
•TO-17
•TO-17
Determinación
Determinación de
de COVs
COVs en
en aire
aire ambiental
ambiental usando
usando muestreo
muestreo
activo
activo en
en tubos
tubos sorbentes
sorbentes
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8
Muestreo
Muestreo de
de COVs
COVs
Los
Los muestreos
muestreos pueden
pueden realizarse
realizarse en
en contenedores
contenedores
evacuados,
evacuados, en
en muestreadores
muestreadores de
de sorbentes
sorbentes sólidos
sólidos oo
por
por mediciones
mediciones directas.
directas.
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9
Muestreo In situ de COVs
Instrumentos portátiles o semiportátiles
como Cromatografía de gases, FTIR,
etc.
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10
Campaña de Salamanca
Colegio El Bajío
Estación
Cruz Roja
Refinería
Estación
Nativitas
Secundaria
Cerro
Gordo
Termoeléctrica
Tekchem
Estación
DIF
Secundaria
Rancho La Luz
Universidad
La Salle
Sitios de muestreo en relación a la ubicación de las tres fuentes
principales en la Ciudad de Salamanca.
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11
Campaña de Salamanca
Sitio
Abril/Mayo
Agosto
Noviembre*
ULS
3
3
3
DIF
3
3
3
NAT
3
3
3
CR
3
2
3
CB
2
2
3
RL
3
3
3
CG
3
3
3
Total
20
19
21
Duplicados
1
1
1
Relación de muestras de compuestos orgánicos volátiles
obtenidas en siete sitios con canisters/cartuchos*
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12
Monitoreo con canisters
Parafinas
Etano
Propano
Butano
Pentano
Hexano
Heptano
Octano
Nonano
Decano
Undecano
Duodecano
Isoparafinas
Isobutano
Isopentano
2,2-Dimetilbutano
2,3-Dimetilbutano
2-Mepentano
3-Mepentano
2,3-Dimetilpentano
2,4-Dimetilpentano
2-Metilhexano
3-Metilhexano
2,2,4Trimetilpentano
2,3,4Trimetilpentano
2-Metilheptano
Nafténicos
Ciclopentano
Metilciclopentano
Metilciclohexano
Olefinas
Aromáticos
Acetileno
Etileno
Propileno
T-2-Buteno
1-Buteno
C-2-Buteno
1-Penteno
Isopreno
T-2-Penteno
C-2Penteno
1-Hexeno
Benceno
Tolueno
Etilbenceno
m-Xileno
p-Xileno
o-Xileno
Isopropilbenceno
n-Propilbenceno
m-Etiltolueno
o-Etiltolueno
1,3,5Tremetilbenceno
1,2,4Tremetilbenceno
1,2,3Tremetilbenceno
m-Dietilbenceno
p-Dietilbenceno
Acetileno
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13
Monitoreo con canisters
COVs Totales
Abril-Mayo
Agosto
Noviembre
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas
Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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14
Monitoreo con canisters
Las concentraciones de COVs totales obtenidas en
los siete diferentes sitios mediante el muestreo con
canisters, están en el rango de 35 a 190 ppb.
A diferencia del comportamiento mostrado por
partículas, que tuvieron las concentraciones más
bajas durante Agosto (época de lluvias), y las
mayores en Noviembre (época seca-fría, con
inversiones térmicas), los COVs totales mostraron
en general las mayores concentraciones en el
periodo de agosto.
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15
Monitoreo con canisters
Nafténicos
Abril-Mayo
Agosto
Noviembre
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas
Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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16
Monitoreo con canisters
Aromáticos
Abril-Mayo
Agosto
Noviembre
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas
Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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17
Monitoreo con canisters
Cerro Gordo mostró ser uno de los sitios más
contaminados con nafténicos, aromáticos y COVs
totales durante abril y agosto, y uno de los menos
contaminados durante Noviembre.
La diferencia entre estas condiciones puede
atribuirse a un incremento en las emisiones
evaporativas de COVs en los sitios donde se
almacenen hidrocarburos en los meses calurosos: y
a la cercanía de Cerro Gordo a una autopista.
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18
Monitoreo con canisters
Para
los
aromáticos,
considerados
como
marcadores para la exposición a COVs, se
observan las mayores concentraciones en agosto (de
37 ppb para Cruz Roja hasta 130 ppb para Cerro
Gordo) y las menores (de 1 ppb en el Rancho la
Luz hasta 35 ppb en el Colegio del Bajío) en
noviembre.
Esta tendencia es similar a la encontrada para
COVs totales. Siendo una posible explicación, la
mayor emisión evaporativa durante la época de
calor.
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19
Monitoreo con canisters
Parafinas
Abril-Mayo
Agosto
Noviembre
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas
Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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20
Monitoreo con canisters
En el caso de las parafinas, consideradas como
marcadores para fuentes de área e industriales
(consumo de gas doméstico, hexano, etc.), se
observa un efecto inverso: mayor concentración
en la época fría (noviembre), con un valor
máximo de más de 100 ppb en Nativitas.
Para las isoparafinas y olefinas, no se observa
una tendencia estacional clara.
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21
Monitoreo con canisters
Benceno
Abril-Mayo
Agosto
Noviembre
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas
Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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22
Monitoreo con canisters
Actualmente, no existen en México normas para
regular la exposición a COVs en aire ambiental, pero
tomando como referencia el valor promedio anual
establecido para benceno por el Parlamento Europeo
de 1.5 ppb (5 μg/m3), Cerro Gordo rebasaría este valor
en el periodo de abril-mayo y llegaría al limite en
agosto.
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23
Monitoreo con cartuchos
Cruz
Roja
DIF
Colegio
del Bajío
Nativitas Rancho
La Luz
Cerro
Gordo
Universidad
La Salle
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24
Monitoreo con cartuchos
Los análisis con cartuchos en noviembre
muestran que el aromático más abundante es el
tolueno, siendo el DIF (>5 ppbV) el sitio más
contaminado.
Las mayor concentración de benceno se obtuvo
en DIF (2 ppbV)
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25
Conclusión y recomendación
Las concentraciones de COVs encontradas en
Salamanca no son mayores a las encontradas
usualmente en la ZMVM.
Se sugiere contar con mayor número de datos
por lo que se sugiere realizar monitoreo
periódicos en la región para asegurar los niveles
de exposición de la población.
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26
Trabajos futuros
Análisis de datos de muestreo en la región de
Tula – Tepeji (seis sitios de muestreo, en
canisters y en cartuchos)
Análisis de emisiones vehiculares en
ciudades de Salamanca y de Guanajuato.
las
Monitoreo con equipo de medición de BTEX
continuo.
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27
Gracias
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28