informe de monitoreo de la calidad de aire en la universidad de la salle

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MONITORTEO CALIDAD DE AIRE

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INFORME DE MONITOREO DE LA CALIDAD DE AIRE EN LA UNIVERSIDAD DE LA SALLE- ZONA LA VIRGEN

HAMILTON ESTIVEN RIAO SUAREZMARA ALEJANDRA ESTRADA LEALANGLICA MARA PACHECO RIAO MARA ALEJANDRA VILA PARADA GUILLERMO GUTIRREZ CASTILLO JIMENA PEDRAZA PREZ

UNIVERSIDAD DE LA SALLEPROGRAMA DE INGENIERA AMBIENTAL Y SANITARIAESTUDIOS DE CALIDADBOGOT2015TABLA DE CONTENIDO

1Objetivos41.1General41.2Especifico42MARCO TERICO52.1Gravimetra52.1.1Partculas menores a 10 Micras (PM10)52.2Espectrofotometra82.2.1Ley de Lambert- Beer82.2.2Medicin de transmitancia y absorbancia102.2.3Redes de difraccin112.2.4Opacidad123MARCO LEGAL133.1RESOLUCIN 610 DE 2010133.2RESOLUCIN 0910 DE 2008134METODOLOGA154.1UBICACIN154.1.1Descripcin fsica155Resultados y anlisis de resultados215.1MATERIAL PARTICULADO MENOR A 10 MICRAS215.1.1Curva de calibracin de PM10215.1.2CONCENTRACIN DE PM10235.2xidos de nitrgeno275.2.1Curva de calibracin.275.2.2Concentracin del NOX285.3CONCENTRACIONES ENCONTRADAS VS CLIMA305.4OPACIDAD306Conclusiones327Bibliografa32

TABLA DE TABLASTabla 1 Lmites permisibles para calidad del aire. (mg/m3 o g/m3: a las condiciones de 298,15K y 101,325 KPa. (25C y 760 mm Hg)13Tabla 2: Lmites mximos de opacidad permisibles para vehculos accionados con disel (ACPM) en aceleracin libre14Tabla 3: caudal de orificios de la calibracin (Qa)22Tabla 4: caudales de salida para la curva de calibracin y el porcentaje de diferencia22Tabla 5: Criterio de Homogeneidad de los puntos de muestreo de PM1024Tabla 6: Caudales de salida de los puntos de muestreo de PM1026Tabla 7 Datos empleados en la curva de calibracin para lectura de NOx27Tabla 8 Desviacin Estndar para la determinacin del criterio de homogeneidad29Tabla 9 Desviacin estndar Recalculada30Tabla 10: Discrepancias tomadas por cada tipo de vehculo segn su tipo de combustible y motor.31Tabla 11: aforo vehicular discriminadas por el tipo de vehculo y cuantificadas por intervalos de tiempo31

TABLA DE ILUSTRACIONESIlustracin 1 Ejemplo de curva de calibracin para espectrofotmetro11Ilustracin 2 Ejemplo de difraccin11Ilustracin 3 Georreferenciacin del sitio de muestreo15Ilustracin 4: Condiciones meteorolgicas inicio muestreo 2 pm16Ilustracin 5 Va destapada sobre la circunvalar19Ilustracin 6 Construccin edificacin sobre la circunvalar19Ilustracin 7Va en construccin Circunvalar con calle 619Ilustracin 8 Chimenea restaurante19Ilustracin 9 Chimenea Restaurante19Ilustracin 10: va des -pavimentada mojada debido fuga en tubera.20Ilustracin 11: Avenida circunvalar con 9, alto flujo de automotores.20Ilustracin 12 Automotor de carga grande debido a va en construccin.20Ilustracin 13 Automotor de carga grande debido a va en construccin.20

Objetivos General

Identificar la influencia de los contaminantes PM10 y NO2 en la universidad de la Salle, con el fin establecer las relaciones existentes entre las concentraciones obtenidas y los factores que inciden en la generacin y transporte de los mismos, durante los das 12 y 13 de marzo de 2015.Especificos

- Establecer las condiciones meteorolgicas que afectan las concentraciones de PM10 y NO2 durante el monitoreo.

- Estimar las fuentes fijas y mviles que influyen directa o indirectamente durante el monitoreo y de esta forma analizar su influencia en las concentraciones de NO2.

- Comparar los resultados obtenidos con los valores permisibles establecidos en la Resolucin 610 del 2010 para definir la calidad de aire en el punto de muestreo.

MARCO TERICO

Gravimetra Es un mtodo de anlisis cuantitativo basado en la medicin precisa y exacta de la masa de la sustancia que se determina, la cual es separada previamente por el resto de los componentes de la muestra como una fase ms o menos pura. (Analisis quimico de los alimentos: mtodo clsicos., 2004)Contiene dos etapas: La separacin del componente que desea cuantificar El peso de la muestra exacta y precisa del componente separado. La gravimetra es aplicada como mtodo para la evaluacin de la contaminacin del aire generado por materiales particulados como Partculas Totales Suspendidas (TSP), partculas menores a 10 Micras (PM10) y la precipitacin de polvo.Partculas menores a 10 Micras (PM10)Para la medicin de partculas de PM10 se utiliza un mtodo que mide la concentracin en masa de partculas con un dimetro aerodinmicos de menor o igual a 10 micras en el aire durante 24 horas. Es un mtodo que no afecta la muestra y permite que posteriormente se realicen los anlisis fsico-qumicos necesarios. Calibracin del equipoEl equipo Hi-Vol. se basa en un muestreador de aire que aspira constantemente aire ambiente por medio de una bomba de vaco a una velocidad de flujo donde el material particulado menor de 10 micras es separado por inercia y es llevado a un filtro que posteriormente ser pesado. La concentracin de estas partculas en el aire se determinara por la variacin inicial y final del peso del filtro sobre el volumen del aire hallado por los caudales y el tiempo que se llev a cabo el procedimiento.Ecuacin 1: hallar la concentracin del material particulado de la muestra.

Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos trazaDnde:PM10 = material particulado menor a 10 micrasPf = Presin finalPi = Presin inicialVaire = volumen del aire

El equipo Hi-Vol. es un muestreador activo y requiere que el caudal este ente un rango de 1.02 a 1.24 m3/min. Para evitar que las lecturas tomadas se vean afectadas se debe hacer una calibracin previa que consiste en comprobar que los errores que pueda arrojar el equipo sean mnimos;para esto se inicia con una prueba de fugas y seguido a esto se debe variar la posicin de los orificios con el fin de tomar 5 lecturas de presiones de orificios (diafragma) y de estancamiento (tubo Venturi) que permitirn comprobar que los caudales estn en el rango del equipo y que el porcentaje de diferencia no sobrepase al 4%El caudal de orificio (Qa) se calcula con la Ecuacin 2, donde es necesario conocer previamente el serial del diafragma utilizado en el momento de la calibracin para conocer los datos de la pendiente (m) y el intercepto (b)

Ecuacin 2: Calculo para hallar el caudal de orificios solicitado para hacer la curva de calibracin.

Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos trazaDnde:Qa= caudal de orificios. (m3/min).m= pendiente. = diferencia de presiones del orificio.Ta= temperatura ambiente. (K)Pa= presin del lugar. (mmHg)b= intercepto.

El caudal de salida se determina por la relacin entre la presin de radio y la presin baromtrica (Po/Pa) que se halla por medio de la ecuacin 3.

Ecuacin 3: relacin entre la presin de radio y la presin baromtrica

Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos trazaDnde: Po/Pa = relacin entre la presin de radio y la presin baromtricaPe= presin de estancamiento Pa= presin del lugar

Posteriormente se obtiene el caudal de salida por medio de las tablas de po/pa suministradas a partir del serial del tubo Venturi y la temperatura del ambienteA partir de los datos obtenidos en el caudal de orificio y el de salida se determina el porcentaje de diferencia a partir de la ecuacin 4. Que ser utilizada posteriormente en el muestreo de 24 horas.Ecuacin 4: porcentaje de diferencia entre caudal de orificio y el de salida.

Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos traza.Dnde: %Dif: porcentaje de diferencia.Qd= caudal de salida. (m3/min)Qa= caudal de entrada. (m3/min)

Clculos de muestreo PM10

Una vez realizada la calibracin se debe proseguir a la recoleccin de los datos durante 24 horas donde el equipo arrojar datos de cada de presin. A estos se les debe determinar el criterio de homogeneidad por el mtodo estadstico de la desviacin estndar, en donde se especifica que si es de tipo ambiental se permiten errores de dos desviaciones estndar que representa menos del 10%

Ecuacin 5: clculo para hallar la desviacin estndar.

Fuente: Resolucin 0062Se debe proseguir con los clculos de caudales de salida siguiendo el mismo procedimiento que se llev a cabo para los QS de la curva de calibracin (ver Ecuacin 3). Al obtener estos datos se deben corregir por medio de la Ecuacin 6.

Ecuacin 6: corregir los datos de caudal obtenidos en el muestreo.

Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos trazaDnde:Qcorregido= caudal corregido. (m3/min)Qd= Caudal de salida. (m3/min)%Dif = porcentaje de diferencia.

Con el caudal corregido se lleva a condiciones de referencia estndar, por medio de la siguiente ecuacin:Ecuacin 7: caudal corregido a condiciones estndar Fuente: laboratorio especializado en anlisis de elementos trazaDnde:Qstd= caudal corregido a condiciones estndar (m3/min)Qcorregido= caudal corregido (m3/min)Pa = presin del lugar (mmHg)Pstd = presin a nivel del mar (760 mmHg)Tstd = temperatura estndar (273 K)

EspectrofotometraSe denomina espectrofotometra a la medicin de la cantidad de energa radiante que absorbe un sistema qumico en funcin de la longitud de onda de la radiacin, y a las mediciones a una determinada longitud de onda(Brunatti & Martn, 2010). La teora ondulatoria de la luz propone la idea de que un haz de luz es un flujo de cuantos de energa llamados fotones; la luz de una cierta longitud de onda est asociada con los fotones, cada uno de los cuales posee una cantidad definida de energa. Ley de Lambert- BeerCuantifica la radiacin absorbida en funcin de la concentracin de las molculas del analito depende de la longitud que recorre el rayo en el medio absorbente.

Ecuacin 8. Ley de Lambert-Beer

Fuente Ing. Carlos BrunattiDnde:A= Absorbancia definida como la cantidad de radiacin que absorbe na solucin y una magnitud adimensional.P0= Intensidad de la radiacin del haz en fotones que incide sobre la celda.P= Intensidad de la radiacin del haz que abandona la celda (PP0).a= Constante de pro