PRINCIPIOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

MANUAL 1: PRINCIPIOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE.

AIRE:

El aire es el fluido que forma la atmósfera de la Tierra. Éste es una mezcla gaseosa, que se compone principalmente de 21 partes de oxígeno y 78 partes de nitrógeno. El resto lo componen vapor de agua, gases nobles y bióxido de carbono.

El equilibrio de esta concentración permite que los seres humanos puedan respirar sin tener afectaciones a la salud.

Sin embargo, el aire que respiramos puede ser alterado debido a la presencia de otros compuestos. En este sentido definimos como contaminante del aire al compuesto o compuestos que alteran noscivamente la concentración normal del aire ambiente y calidad del aire como el estado de la concentración de los diferentes contaminantes atmosféricos en un periodo de tiempo y lugar determinados.

PRÓLOGO:

La contaminación del aire es uno de los principales problemas ambientales y de salud pública de México y del mundo. 

Para medir y 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 medición de la calidad del aire bajo esquemas uniformes de operación y aseguramiento de calidad.

Figura 1: Referente a los programas que existen en México para medir y evaluar el impacto de la contaminación del aire en la población

Figura 2: Referente al monitoreo atmosférico en México

Figura 3: Referente a 4 manuales de calidad del aire

CONCEPTOS BÁSICOS

Figura 4: Mapa referente a los contaminantes emitidos a la atmósfera de manera natural

Figura 5: Mapa referente a los contaminantes emitidos por causa de las actividades humanas a la atmósfera

Algunos de los contaminantes del aire, por sus efectos en la salud de la población, han sido normados y se han establecido límites máximos de concentración en el aire ambiente. Estos contaminantes son conocidos como criterio. Los contaminantes criterio incluyen : el ozono (O3), el monóxido de carbono (CO), el bióxido de azufre (SO2), el bióxido de nitrógeno (NO2), el plomo (Pb), las partículas suspendidas totales (PST), y las partículas suspendidas menores a 10 y a 2.5 micrómetros (PM10 y PM2.5).

Figura 6: Cuadro referente a los efectos a la salud por exposición a contaminantes criterio
Extraido de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf 

PRINCIPIOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

MEDICIÓN

Figura 7: Cuadro sinóptico referente a los principios de la calidad de aire en México

MUESTREO

Figura 8: Referente a los métodos de muestreo.

ANÁLISIS DE MUESTRAS

Figura 9: Referente a análisis de muestras.

MONITOREO.

Figura 10: Cuadro sinóptico referente al monitoreo del aire.

El monitoreo juega un papel regulador en este proceso proporcionando la base científica para el desarrollo de las políticas y estrategias, en el establecimiento de objetivos durante la evaluación del cumplimiento de las metas y en la ejecución de las acciones.

Figura 11: Esquema del papel del monitoreo dentro del ciclo de la gestión de la calidad del aire.
ExTraido de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

NORMATIVIDAD AMBIENTAL

Figura 12: Cuadro sinóptico referente a la normatividad ambiental

Figura 13; Cuadro referente a valores para las concentraciones de contaminantes criterio en el aire ambiente
Extraído de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

Figura 14: Cuadro sobre métodos de referencia para medir la concentración de contaminantes criterio. Normas desarrolladas por la SEMARNAT.
Extraido de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

Adicionalmente, para apoyar el establecimiento de sistemas de medición de la calidad del aire, la SEMARNAT, en conjunto con otras dependencias, desarrolló el proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-156-SEMARNAT-2008, el cual tiene como objetivo: “Especificar las condiciones mínimas que deben ser observadas para el establecimiento y operación de sistemas de: monitoreo de la calidad del aire y de muestreo de contaminantes atmosféricos”.

GESTIÓN DE LA CALIDAD EN LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE, SMCA.

Figura 15: Referente a la gestión de la calidad en los sistemas de medición de la calidad del aire. 

ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD

Figura 16: Cuadro sinóptico referente al aseguramiento de la calidad.

Para apoyar y conducir las actividades concernientes al aseguramiento de la calidad, el SMCA debe establecer y declarar los objetivos que pretende alcanzar en términos de calidad, tomando en cuenta los objetivos de medición de la calidad del aire y los objetivos de calidad de los datos

Figura 17: Cuadro que muestra algunos ejemplos de objetivos generales que pueden ser establecidos en un Manual de Calidad.
Extraído de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

ELABORACIÓN DE UN PO

Para decidir si una actividad específica es candidata para desarrollarla en un PO se puede auxiliar contestando las siguientes dos preguntas:

• ¿La actividad específica afecta significativamente los datos o la generación de los mismos? 
• ¿La actividad específica es repetitiva o rutinaria?

Si la respuesta a ambas preguntas es si, entonces es recomendable desarrollar un PO para la actividad específica.

Figura 18: Cuadro referente a la estructura de un PO
Extraído de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

Para la elaboración de un PO es necesario considerar algunos elementos básicos

Figura 19: Cuadro referente a los elementos básicos necesarios para la elaboración de un PO.
Extraído de: http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf

Procedimientos de gestión de la calidad. Si el SMCA tiene implementado un procedimiento de control de documentos, éste debe ser considerado para la elaboración del resto de los procedimientos del SMCA.

Métodos de prueba. Algunos de los métodos de prueba que se aplican en los SMCA corresponden a Normas Oficiales Mexicanas, Normas Mexicanas y Métodos de la USEPA.

Manual del equipo. En la medición de la calidad del aire, los manuales o instructivos de operación y mantenimiento de los equipos representan la fuente primordial de información técnica para la elaboración de los PO, ya que éstos contienen las instrucciones específicas para su instalación, operación, mantenimiento y detección de fallas.

Prácticas del SMCA y recursos. Los procedimientos de operación deben contener una descripción detallada de la forma en que se realizan las actividades de muestreo, monitoreo, calibración o mantenimiento, aplicables según las prácticas operativas de la organización.

CONTROL DE CALIDAD

Figura 20: Referente al control de calidad

NORMAS DE REFERENCIA:

Norma Oficial Mexicana NOM-021-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al monóxido de carbono (CO).

Monóxido de carbono (CO): Es un gas inodoro e incoloro que se produce por la combustión incompleta de compuestos de carbono, consecuentemente pueden verterlo al aire los vehículos automotores y la industria, aunque en menor escala; algunos procesos naturales son capaces de emitirlo, tales como los incendios forestales o su emisión en los océanos. Mención especial debe hacerse de la acumulación intramuros por procesos domésticos y el hábito de fumar.

Límite máximo permisible: El monóxido de carbono, como contaminante atmosférico, no debe rebasar el valor permisible de 11 ppm

(12595 µg/m³) 

en promedio móvil de ocho horas una vez al año, como protección a la salud de la población susceptible. (Ver norma)

Norma Oficial Mexicana NOM-022-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al dióxido azufre (SO2)

Bióxido de azufre: Se genera tanto de fuentes naturales, como de la combustión de compuestos ricos en azufre. Es hidrosoluble y al hidrolizarse da lugar a ácidos lo que le confiere sus características potencialmente agresoras.

Límite máximo permisible: La concentración de bióxido de azufre como contaminante atmosférico no debe rebasar el límite máximo normado de 0.13 ppm o lo que es equivalente a 341 µg/m³, en 24 horas una vez al año y 0.03 ppm (79 µg/m³) en una media aritmética anual, para protección a la salud de la población susceptible (Ver norma) 

NOM-023-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al dióxido de nitrógeno (NO2).

Bióxido de nitrógeno (NO2) Se deriva de los procesos de combustión, siendo ésta la fuente principal de su vertimiento a la atmósfera.

Es un contaminante primario y juega un doble papel en materia medio ambiental ya que se le reconoce efecto potencialmente dañino de manera directa, pero también es uno de los precursores del ozono.

LMP: La concentración de bióxido de nitrógeno, como contaminante atmosférico, no debe rebasar el el límite máximo normado de 0.21 ppm o lo que es equivalente a 
395 µg/m³, en una hora una vez al año, como protección a la salud de la población susceptible. (Ver norma)

NOM-020- SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al ozono (O3)

Ozono: es un alótropo reactivo del oxígeno formado por tres átomos (O3). 

LMP: La concentración de ozono, como contaminante atmosférico, debe ser menor o igual a 0.110 ppm, promedio horario.

La concentración del promedio de ocho horas de ozono, como contaminante atmosférico, debe ser menor o igual a 0.080 ppm, (Ver norma)

NOM-025- SSA1-1993. Criterios para evaluar la calidad del aire ambiente, con respecto a material particulado (partículas suspendidas totales PST, partículas menores de 10 micrómetros PM10 y partículas menores de 2.5 micrómetros PM2.5)

Partículas Suspendidas Totales PST: a las partículas con un diámetro aerodinámico menor a aproximadamente 50 micrómetros medidas con un muestreador de alto volumen.

LMP: 210 µg/m³ promedio de 24 horas.

Partículas PM10: a las partículas con un diámetro aerodinámico igual o menor a 10 micrómetros.

LMP: 20 µg/m³ promedio de 24 horas.
          50 μg/m³ promedio anual.

Partículas PM2.5: a las partículas con un diámetro aerodinámico igual o menor a 2.5 micrómetros.

LMP: 65 μg/m³ promedio de 24 horas.

          15 μg/m³ promedio anual (Ver norma)

Norma Oficial Mexicana NOM-034-SEMARNAT-1993. 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.

Equipos de medición: El conjunto de dispositivos instrumentales necesarios para medir la concentración de contaminantes en el aire en forma simultánea, con el fin de evaluar la calidad del aire en un área determinada. (Ver norma)

Norma Oficial Mexicana NOM-035-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de partículas suspendidas totales en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. (Ver norma)

NOM-036-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. (Ver norma)

Norma Oficial Mexicana NOM-037-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de dióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. (Ver norma)

NOM-038-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de dióxido de azufre en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. (Ver norma)

BIBLIOGRAFÍA: 

• DOF, 1994a. Norma Oficial Mexicana NOM-021-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al monóxido de carbono (CO). Diario Oficial de la Federación del 23 de diciembre de 1994. Secretaría de Salud, México.

• DOF, 1994b. Norma Oficial Mexicana NOM-022-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al dióxido azufre (SO2). Diario Oficial de la Federación del 23 de diciembre de 1994. Secretaría de Salud, México.

• DOF, 1994c. Norma Oficial Mexicana NOM-023-SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al dióxido de nitrógeno (NO2). Diario Oficial de la Federación del 23 de diciembre de 1994. Secretaría de Salud, México.

• DOF, 2002. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-020- SSA1-1993. Criterio para evaluar la calidad del aire ambiente con respecto al ozono (O3). Diario Oficial de la Federación del 30 de octubre de 2002. Secretaría de Salud, México.

• DOF, 2005. Modificación a la Norma Oficial Mexicana NOM-025- SSA1-1993. Criterios para evaluar la calidad del aire ambiente, con respecto a material particulado (partículas suspendidas totales PST, partículas menores de 10 micrómetros PM10 y partículas menores de 2.5 micrómetros PM2.5). Diario 41 Oficial de la Federación del 26 de septiembre del 2005. Secretaría de Salud, México.

• DOF, 1993. Norma Oficial Mexicana NOM-034-SEMARNAT-1993. 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. Diario Oficial de la Federación del 18 de octubre de 1993. SEMARNAT, México.

• DOF, 1993. Norma Oficial Mexicana NOM-035-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de partículas suspendidas totales en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. Diario Oficial de la Federación del 18 de octubre de 1993. SEMARNAT, México.

• DOF, 1993. Norma Oficial Mexicana NOM-036-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de ozono en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. Diario Oficial de la Federación del 18 de octubre de 1993. SEMARNAT, México.

• DOF, 1993. Norma Oficial Mexicana NOM-037-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de dióxido de nitrógeno en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. Diario Oficial de la Federación del 18 de octubre de 1993. SEMARNAT, México.

• DOF, 1993. Norma Oficial Mexicana NOM-038-SEMARNAT-1993. Métodos de medición para determinar la concentración de dióxido de azufre en el aire ambiente y los procedimientos para la calibración de los equipos de medición. Diario Oficial de la Federación del 18 de octubre de 1993. SEMARNAT, México.

• Instituto Nacional de Ecología. (2010). Manual 1. Principios de Medición de la Calidad del Aire. Recuperado el 21 de Septiembre de 2018, de http://sinaica.inecc.gob.mx/archivo/guias/1-%20Principios%20de%20Medici%C3%B3n%20de%20la%20Calidad%20del%20Aire.pdf.

"Para mayor información consultar el manual completo en el siguiente enlace"

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