Estrategias de Monitoreo de la Calidad del Aire y Comportamiento de Plumas Contaminantes

Métodos de Muestreo de Contaminantes Atmosféricos

El muestreo de contaminantes atmosféricos se clasifica en diferentes categorías según su metodología:

Muestreo Pasivo

Este método se basa en la adsorción y absorción de contaminantes como NO₂, SO₂, NH₃, COV y O₃. Se utiliza como una herramienta eficaz de monitoreo ambiental y en el ámbito de la higiene ocupacional.

Muestreo Activo

Los métodos de muestreo activo requieren la movilización de un gran volumen de aire para la recolección de muestras.

1. Muestreo de Pequeño Volumen

Captadores de Partículas y Gases: Estos sistemas están compuestos por un tubo de conexión con embudo, filtro y portafiltro, borboteador, contador y bomba de aspiración. Las partículas se determinan por el método de humos negros, y la opacidad se determina por reflectometría. La concentración de partículas suspendidas (PS) se calcula mediante la fórmula: PS = 0,92 * (S * A) / V, donde A es la superficie, V es el volumen y S es la concentración en microgramos/cm³.

El método espectrofotométrico de Griess-Saltzman mide el NO₂ captado en pequeño volumen.

2. Muestreo de Alto Volumen

Este método determina las partículas en suspensión mediante determinación gravimétrica en el laboratorio. Consta de: bomba de aspiración, contador, portafiltros y filtro. El muestreo se realiza durante un periodo de 24 horas, y el filtro se pesa antes y después de la toma de muestra.

3. Captadores de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV)

Se utilizan tubos de adsorción de carbón activado o Tenax para la recolección de COV.

4. Partículas Sedimentables

Este método permite determinar las partículas sedimentadas por la lluvia. Consta de: embudo, trípode y una malla protectora. La toma de muestra se realiza cada 3 meses. La concentración de partículas sedimentables (Cps) se calcula con la fórmula: Cps = [(Rst + Rit) * F] / D, donde Cps es la concentración de partículas sedimentables en mg/m²·día, Rit son los residuos insolubles totales, Rst son los residuos solubles totales, D son los días de muestreo y F es el factor del colector.

Muestreo Automático de Contaminantes Atmosféricos

El muestreo automático emplea técnicas avanzadas para la medición continua de diversos contaminantes:

• SO₂ (Dióxido de Azufre): Técnica de absorción de fluorescencia UV. Método fotométrico.
• CO (Monóxido de Carbono): Absorción por infrarrojo no dispersivo (NDIR).
• Partículas en Suspensión (PM): Atenuación de la radiación beta por las partículas depositadas sobre un filtro.
• O₃ (Ozono): Técnica de absorción UV.
• Hidrocarburos (HC): Técnica de ionización de llama, para hidrocarburos totales y metano.
• Óxidos de Nitrógeno (NOx): Medida de la quimioluminiscencia que se produce al reaccionar el NO con el O₃.

Tipos de Plumas de Dispersión Atmosférica

La forma y el comportamiento de las plumas de contaminantes dependen de las condiciones atmosféricas:

• En Espiral (Looping): Se produce en condiciones inestables. Pueden generarse altas concentraciones momentáneas a nivel del suelo si la pluma se mueve hacia la superficie.
• En Abanico (Fanning): Característica de condiciones estables. La pluma puede extenderse por varios kilómetros a sotavento de la fuente. Ocurre a primera hora de la mañana durante inversiones por radiación.
• En Cono (Coning): Se observa en condiciones neutrales o ligeramente estables. Típica de días nubosos o soleados.
• En Flotación (Lofting): Asociada a condiciones inestables. Permite una dispersión efectiva sin concentraciones notorias a nivel del suelo.
• De Fumigación (Fumigation): Se presenta con una capa estable por encima y una capa inestable por debajo. Si la pluma se libera debajo de una capa de inversión, puede desarrollarse una grave situación de contaminación.

Componentes de una Estación de Muestreo Automático

Una estación de muestreo automático suele poseer los siguientes componentes:

• Medidor de radiación solar
• Anemómetro y veleta
• Termómetro
• Toma de muestra de gases
• Pluviómetro
• Toma de muestra de partículas
• Higrómetro
• Barómetro

Valores Límite de Contaminantes Atmosféricos

A continuación, se presentan algunos valores límite de contaminantes atmosféricos:

• SO₂ (Dióxido de Azufre): Valor límite diario de 125 µg/m³.
• PM₁₀ (Partículas en Suspensión < 10 µm): Valor límite anual de 40 µg/m³ y valor límite diario de 50 µg/m³.
• PM₂.₅ (Partículas en Suspensión < 2.5 µm): Valor límite anual de 25 µg/m³.
• CO (Monóxido de Carbono): Valor límite octohorario de 10 mg/m³.
• Benceno: Valor límite anual de 5 µg/m³.
• NO₂ (Dióxido de Nitrógeno): Valor límite anual de 40 µg/m³.