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.
Los contaminantes que son
emitidos de manera directa, ya sea de una fuente natural o antropogénica, son
llamados contaminantes primarios (por ejemplo, el monóxido de carbono y el
dióxido de nitrógeno). También existen los llamados contaminantes secundarios,
los cuales son resultado de las reacciones químicas entre contaminantes
primarios y otros componentes del aire (por ejemplo el ozono, que se forma de
la reacción entre el dióxido de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles).
PRÓLOGO
La contaminación del aire es uno de los principales problemas ambientales y de
salud pública de México y del mundo. A su vez, la contaminación atmosférica es
uno de los problemas más difíciles de comprender, evaluar, normar y controlar,
entre otras causas, por la gran cantidad y variedad de las fuentes emisoras, la
dilución y/o transformación de los contaminantes en la atmósfera y los efectos
que tienen los contaminantes sobre la salud humana y los ecosistemas. 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 a los manuales de mediciones de calidad del aire
CONCEPTOS BÁSICOS
Figura
3: Mapas referentes a los contaminantes emitidos a la atmósfera de manera
natural y los emitidos por causa de las actividades del hombre
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 4: referente a los efectos a la salud por exposición a contaminantes criterio
los
contaminantes criterio tienen asignado un límite máximo normado en el aire
ambiente para determinar si éste es respirable sin afectar la salud humana.
Para poder determinar la concentración de cada contaminante se han desarrollado
numerosas técnicas para medir estas concentraciones
Ejemplo de este tipo de índices es el Índice Metropolitano de Calidad
del Aire, IMECA, que se utiliza en la Zona Metropolitana del Valle de México,
ZMVM
PRINCIPIOS DE CALIDAD DEL AIRE
Medición y muestreo
Figura
5: referente a concepto de medición y muestreo
Métodos
de medición de la calidad del aire.
muestreo
Figura 6: referente a los métodos de muestreo
Análisis de muestras
Figura 7: referente al análisis de muestras
Monitoreo
El monitoreo es una actividad consistente en observar una
situación para detectar los cambios que ocurren con el tiempo. De esta manera,
el monitoreo de la calidad del aire se debe llevar a cabo de una manera
continua para poder observar los cambios en las concentraciones de los
contaminantes con el tiempo, y se define como el 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.
Monitoreo de la Calidad del Aire.
El propósito más importante del monitoreo de la calidad
del aire es generar y proporcionar la información necesaria a científicos,
legisladores y planificadores para que ellos tomen las decisiones adecuadas a
favor de la gestión y mejora del medio ambiente.
Figura 8: referente al ciclo de la gestión de la calidad del aire
Normatividad ambiental
Figura 9: referente a la normatividad ambiental
Figura 10: referente a los valores para las
concentraciones de contaminantes criterio en el aire ambiente.
Figura 11: referente a los métodos de referencia para
medir la concentración de contaminantes criterio. Normas desarrolladas por la
SEMARNAT.
Normas
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.
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: 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.
LMP: 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.
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.
LPM: 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.
Norma
Oficial Mexicana 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.
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)
Para efectos de
protección a la salud de la población más susceptible, se establecen los
valores de concentración máxima para PST, PM10 y PM2.5 en el aire ambiente:
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
NORMA OFICIAL MEXICANA
NOM-036-SEMARNAT-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.
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.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-035-SEMARNAT-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.
Aire ambiente: Atmósfera en espacio
abierto
NORMA OFICIAL MEXICANA
NOM-036-SEMARNAT-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.
NORMA OFICIAL MEXICANA
NOM-037-SEMARNAT-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.
Bióxido
de nitrógeno: El gas cuya molécula compuesta por dos
átomos de oxígeno y uno de nitrógeno, se forma en la atmósfera a partir del
óxido de nitrógeno emitido por los procesos de combustión industrial y
vehicular, a altas temperaturas y la acción de la radiación solar
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-038-SEMARNAT-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.
Equipo
de calibración: El dispositivo o conjunto de dispositivos
que permiten establecer el patrón de referencia contra el que se compara la
operación del equipo de medición
REFERENCIAS:
• 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..
• INE-SEMARNAT, 2003. Programa Nacional de Monitoreo
Atmosférico. CENICA, México.
• ISO 9001:2000, Sistemas de Gestión de Calidad –
Requisitos, ISO, 2000.
• ISO/IEC 17025:1999, NMX-EC-17025-IMNC-2000, Requisitos
Generales para la Competencia de los Laboratorios de Ensayo y de Calibración,
2000.
• Sistema Nacional de Información de Calidad del Aire,
SINAICA, 2009.http://sinaica.ine.gob.mx/,
