I. INTRODUCCIÓN

El impacto de la contaminación atmosférica y otros aspectos de la

química atmosférica sobre la salud humana y el medio ambiente se remonta al

siglo XX, cuando numerosos episodios de contaminación atmosférica fueron

extremadamente dramáticos, tal es el caso de Meuse Valley Bélgica, en donde

63 personas murieron en el año de 1930, o el de Donora Pennsylvania en

donde murieron 20 personas en 1948. El evento del cual se tenga memoria

como uno de los más aterradores tuvo lugar en Londres con alrededor de 4000

personas que perdieron la vida en 1952, repitiéndose en menor magnitud en

1962 con 700 personas muertas (IPCC, 2001).

Afortunadamente, en la Ciudad de Tingo María nunca se ha tenido

un evento de contaminación atmosférica de esta magnitud y características, sin

embargo, los habitantes de esta ciudad están expuestos a eventos de alta

concentración de contaminantes que causan un subsecuente deterioro de la

salud pública y el medio ambiente.

Objetivo.

Determinar la cantidad de gases atmosféricos en la ciudad de Tingo

María.

II. REVISIÓN LITERARIA

II.1. Contaminación atmosférica

Definen a la contaminación del aire como la presencia en la

atmósfera de uno o más contaminantes o sus combinaciones, en cantidades

tales y con tal duración que sean o puedan afectar la vida humana, de

animales, de plantas, o de la propiedad que interfiera el goce de la vida, la

propiedad o el ejercicio de las actividades (WARK, et al 1994).

II.2. Clasificación de contaminantes atmosféricos

La clasificación general de los contaminantes atmosféricos es la

siguiente:

Materia particulada o partículas

Compuestos que contienen azufre

Compuestos orgánicos

Compuestos que contienen nitrógeno

Monóxido de carbono

Compuestos halogenados

Compuestos radioactivos

II.2.1. Materia particulada o partículas

El material particulada atmosférico se define como un conjunto de

partículas sólidas y/o líquidas (a excepción del agua pura) presentes en

suspensión en la atmósfera. Generalmente, el término aerosol atmosférico se

utiliza como sinónimo de partículas atmosféricas, aunque esta definición no es

estricta. Es necesario considerar que el término material particulada

atmosférico es un concepto amplio que engloba tanto las partículas en

suspensión como las partículas sedimentables (diámetro > 20 µm),

caracterizadas por un corto tiempo de residencia en la atmósfera (varias horas)

(MÉSZAROS, 1999).

Las partículas atmosféricas pueden ser emitidas por una gran

variedad de fuentes de origen natural o antropogénico. Respecto a los

mecanismos de formación, las partículas pueden ser emitidas como tales a la

atmósfera (partículas primarias) o bien ser generadas por reacciones químicas

(partículas secundarias). Dichas reacciones químicas pueden consistir en la

interacción entre gases precursores en la atmósfera para formar una nueva

partícula por condensación, o entre un gas y una partícula atmosférica para

dar lugar a un nuevo aerosol por adsorción o coagulación (WARNECK, 1988).

Como resultado de esta variabilidad de fuentes y

transformaciones, el material particulado atmosférico consiste en una mezcla

compleja de compuestos de naturaleza orgánica e inorgánica con diferentes

distribuciones granulométricas y composición química, ambas condicionadas

por la composición de los gases que las rodean. Los niveles de material

particulado atmosférico se suelen expresar en forma de concentración de

masa o número de partículas por unidad de volumen de aire (µg/m3 o n/cm3).

(MÉSZAROS, 1999).

La presencia de las partículas en la atmósfera, así como su

posterior deposición, puede generar efectos tanto en el clima, en los

ecosistemas como en los seres vivos. Con objeto de minimizar el impacto

ambiental y en la salud es necesario poner en funcionamiento estrategias de

control y reducción de las emisiones de material particulado atmosférico,

aunque para que éstas sean efectivas deben realizarse de forma paralela con

la reducción de las emisiones de gases precursores (ALFARO, 1998).

La materia particulada se divide en las siguientes categorías:

Polvo fino: Su diámetro es menor de 100 µm.

Polvo grueso: Diámetro mayor a 100 µm.

Vapores: Su diámetro está en el rango 0.001-1 µm; son partículas

formadas por condensación, sublimación o reacción química (en

ocasiones también se le conoce como “humo”).

Neblinas. Su diámetro está en el rango 0.1-10 µm.

II.2.1.1. Principales tipos de material particulado atmosférico

Materia mineral (o crustal)

La materia mineral, también denominada crustal, entra a formar

parte de la atmósfera por medio de la acción del viento sobre la superficie

terrestre en forma de emisiones fugitivas. Las emisiones de materia mineral

representan el 44 % de las emisiones globales a nivel terrestre (DUCE et al.,

1995). Las mayores emisiones de este tipo de partículas se producen en

regiones áridas y semiáridas, las cuales se concentran en las latitudes

comprendidas aproximadamente entre 10 y 35° N donde se incluyen el norte

de África, Oriente medio y Asia central (PROSPERO et al., 2002).

La distribución granulométrica de este tipo de partícula tras su

emisión en el área fuente es relativamente constante y se concentra

principalmente en tres modas, de diámetros: 1.5, 6.7 y 14.2 μm (ALFARO

et al., 1998). La emisión de dicha materia depende, entre otros factores, de

la velocidad del viento, la superficie del suelo, la humedad y la cobertura

vegetal (MARTICORENA et al., 1997).

A pesar de que la mayor parte de las emisiones de materia mineral

son naturales, también pueden ser emitidas de forma significativa por

algunas fuentes antropogénicos, como las actividades de construcción,

minería, fabricación de cerámica o cemento. Localmente, también el tráfico

puede contribuir a la emisión de materia mineral a través de la erosión del

firme de rodadura (QUEROL et al., 2001).

Aerosol marino

El aerosol marino es el segundo tipo de partícula con mayor

importancia en cuanto al volumen total de emisiones a escala global.

Representa el 38 % de las emisiones globales terrestres (IPCC, 2001).

Al igual que el material particulado mineral, las partículas de

aerosol marino poseen en su mayoría un origen natural y primario, y son

emitidas directamente a la atmósfera. Existen dos mecanismos principales de

formación de este tipo de partícula: (i) la agitación de la superficie de los

mares y océanos por acción del viento, y (ii) la ruptura de burbujas de aire que

alcanzan la superficie de los océanos (WARNECK, 1988). El número de

partículas de origen marino en la capa límite oceánica es directamente

proporcional a la velocidad del viento (PÓSFAI et al, 2000).

La composición química del aerosol marino deriva de su fuente de

origen: el agua de los mares y océanos. En el aerosol marino se observan las

mismas relaciones que las observadas para los principales elementos

presentes en el agua de mar, Así, la fracción primaria del aerosol marino

está principalmente compuesta por cloruro sódico (NaCI) y, en menor medida,

por otras formas de cloruros y sulfatos (como MgCI2, MgSO4, K2SO4 o

Na2SO4) (MÉSZAROS,1999).

Compuestos de azufre

Representan aproximadamente el 7-10 % de las emisiones

globales terrestres de material particulado (IPCC, 2001).

Los compuestos de azufre presentes en la atmósfera tienen

generalmente un origen secundario, ya que se generan como resultado

de la oxidación de precursores gaseosos, principalmente de SO2. La

granulometría de este tipo de partículas suele ser fina, con un diámetro inferior

a 1 μm (EPA, 1996; QUEROL et al., 1998). También existen fuentes, tanto

naturales como antrópicas, de sulfatos primarios, tales como los yacimientos

yesíferos o los procesos industriales de producción de ácido sulfúrico, o bien la

producción y manipulación de productos minerales como el yeso. Los sulfatos

de origen no natural constituyen la fracción principal del material particulado

atmosférico antrópico y las emisiones antrópicas son responsables del 60-80

% del azufre en la atmósfera a escala global (CHUANG et al., 1997).

Las principales fuentes naturales de gases precursores de sulfatos

son esencialmente las emisiones biogénicas y las volcánicas (ANDREAE et al,

1997). Además, sobre la superficie de los mares y océanos se encuentra una

amplia variedad de compuestos orgánicos y microorganismos que emiten

gases sulfurados, tales como el dimetil sulfuro (CH3SCH3) y el carbonilo

sulfuro (SIEBURTH, 1982). La segunda fuente natural de SO2 son las

emisiones volcánicas, las cuales inyectan grandes cantidades de este

compuesto a niveles elevados de la atmósfera (KEPPLER, 1999).

El principal precursor gaseoso de los sulfatos de origen antrópico

es el SO2 emitido en procesos de combustión de combustibles fósiles con alto

contenido en azufre, principalmente carbón y fuel-oil en centrales térmicas, los

motores de los buques y complejos industriales. Los sulfatos se originan a

partir de la oxidación del SO2 a ácido sulfúrico (H2SO4). La velocidad de

formación del sulfato depende de la intensidad de la radiación solar

(MÉSZAROS, 1973).

El (NH4)2SO4 es un compuesto altamente estable en la atmósfera

por lo que se utiliza frecuentemente como trazador de procesos de transporte

a larga distancia. En ambientes con bajas concentraciones de NH4 y altas

concentraciones de carbonato cálcico (CaCO3) y/o cloruro sódico (NaCI) se

puede producir la neutralización del ácido sulfúrico dando lugar a sulfato

cálcico (CaSO4) o sulfato sódico (Na2SO4) (QUEROL et al., 1996).

H2SO4 (aq) + 2NaCl (s) → Na2SO4 (s) + HCl (g) H2SO4 (aq) + CaCO3 (s) →

CaSO4 (s) + H2CO3 (g)

Compuestos de nitrógeno

Los compuestos de nitrógeno representan aproximadamente el

2-5 % de las emisiones globales terrestres de material particulado (IPCC,

2001). Al igual que los sulfatos, los nitratos son mayoritariamente secundarios

y provienen de la reacción de precursores gaseosos tanto naturales como

antrópicos, principalmente óxidos de nitrógeno (NOX). Las emisiones

antrópicas de estos compuestos a escala global son tres veces mayores que

las emisiones naturales (MÉSZAROS, 1993). Los compuestos de nitrógeno de

origen natural proceden mayoritariamente de las emisiones de los suelos

(nitrificación, N2O), los incendios forestales (NO2, NO), las descargas

eléctricas (NO) y las emisiones biogénicas (NH3) (SEINFELD et al, 1998).

En condiciones normales, el ácido nítrico reacciona con el

amoníaco presente en la atmósfera dando lugar a la formación de nitrato

amónico (HARRISON et al, 1983; EPA, 1996) según la siguiente reacción:

HNO3 (g) + NH3 (g) → NH4NO3 (s)

El nitrato amónico es inestable, de modo que a más de 20 °C se

volatiliza parcialmente dando lugar de nuevo a ácido nítrico gaseoso y a más

de 25 °C la volatilización es total. El ácido nítrico también puede

reaccionar con partículas terrestres de carbonato de cálcico, CaCO3, y, en

menor proporción, magnésico (Wall et al., 1988). Estos compuestos tienen un

tamaño de partícula superior al de NH4NO3, situándose en la moda gruesa

(SCHAAP et al., 2004).

HNO3 (g) + NaCI (s) → NaNO3 (s) + HCI (g) NH4NO3 (s) + NaCl (s) →

NaNO3 (s) + NH4Cl (g)

2HNO3 (g) + CaCO3 (s) → Ca(NO3)2 (s) + H2 CO3 (g)

Compuestos de carbono

Los compuestos de carbono representan entre el 2 y el 5 % de las

emisiones globales terrestres (IPCC, 2001). Estos compuestos comprenden

una amplia variedad de especies naturales y antrópicas e composición y

estructura diversa, cuya característica común es la presencia de carbono

en su composición. El carbono presente en la atmósfera (CTotal, carbono

total) se puede encontrar como carbono elemental (EC), carbono orgánico

(OC) y, de manera minoritaria, como carbono en forma de carbonatos

(principalmente CaCO3 y MgCO3, naturales y/o antrópicos). La distribución

de tamaño de partícula de carbono total es bimodal, con una moda inferior a

2.5 μm y otra superior a 10 μm, correspondientes a las partículas

orgánicas antropogénicas y a carbonatos minerales, respectivamente

(QUEROL et al., 2001).

El carbono elemental tiene su origen esencialmente en emisiones

primarias antrópicas, tales como las debidas a procesos de combustión

incompleta. Diversos estudios (WOLFF et al, 1985). Han puesto en evidencia

que los motores diésel constituyen la principal fuente de carbono elemental.

Las partículas de EC tienen una granulometría fina, en torno a 0.1 μm. Los

compuestos de carbono orgánico, por otra parte, pueden ser emitidos

directamente a la atmósfera (por fuentes naturales y antrópicas) o bien

formarse por condensación de compuestos orgánicos volátiles (COVs, también

de origen natural o antrópico) (EPA, 1996).

La emisión de compuestos orgánicos de origen natural se produce

esencialmente a través de la vegetación, la superficie de los océanos y los

suelos, y puede dar lugar a partículas tanto primarias como secundarias. Las

primarias están constituidas principalmente por compuestos vegetales y

edafológicos, tales como esporas, polen, ácidos húmicos y fúlvicos,

microorganismos y hongos, siendo variable su granulometría. Las secundarias

son producto de la oxidación en la atmósfera de los gases orgánicos emitidos

principalmente por la vegetación. La composición de dichos gases orgánicos,

así como la de las partículas atmosféricas resultantes es muy variable (EPA,

1996).

Las partículas carbonosas antrópicas primarias tienen su principal

fuente en los procesos de combustión (tanto asociados al tráfico rodado como

a la generación eléctrica y otros procesos industriales). En áreas urbanas,

caben destacar las emisiones de los vehículos diésel cuya contribución a los

niveles de materia carbonosa es cinco veces superior a la de los motores de

gasolina (KIM e t a l , 2003). En cuanto a las partículas carbonosas

antrópicas de origen secundario, aproximadamente el 50 % provienen de la

evaporación de gasolina, la gasolina líquida y las emisiones de los vehículos

(WATSON et al., 2001).

KEPPLER (1999) menciona que, las partículas resultantes tienen

una distribución de tamaño de partícula muy amplia, desde menos de 1 μm

hasta 10 μm, con un máximo en la moda fina y sobre todo ultra fina. También

contribuyen a los niveles de OC la fabricación y manipulación de pinturas y

disolventes. Asimismo, los compuestos azufrados, orgánicos,

nitrogenados, halogenados, radiactivos y el monóxido de carbono se agrupan

en las siguientes categorías:

Contaminantes primarios. Proceden directamente de la fuente de

emisión.

Contaminantes secundarios. Se originan a causa de la interacción

química entre los contaminantes primarios y los componentes de la

atmósfera.

Cuadro 1. Clasificación de los contaminantes atmosféricos

Tipo Contaminante PrimarioContaminante

secundario

Compuestos de S SO2, H2S SO3, H2SO4, MSO4

Compuestos de N NO, NH3 NO2, MNO3*

Compuestos orgánicos de C

Compuestos C1-C7Aldehídos, cetonas, ácidos

Óxidos de C CO, CO2 HF, HCl Ninguno

Compuestos de halógenos Ninguno

Fuente: WARK (1994).

II.2.2. Contaminantes primarios.

Los contaminantes primarios son los que se emiten directamente a

la atmósfera como el dióxido de azufre SO2, que daña directamente la

vegetación y es irritante para los pulmones (STANLEY et al. 2007)

II.2.3. Contaminantes secundarios.

Los contaminantes secundarios son aquellos que se forman

mediante procesos químicos atmosféricos que actúan sobre los contaminantes

primarios o sobre especies no contaminantes en la atmósfera.

Son importantes contaminantes secundarios el ácido sulfúrico, H2 SO4, que se

forma por la oxidación del SO2, el dióxido de nitrógeno NO2, que se forma al

oxidarse el contaminante primario NO y el ozono, O3 , que se forma a partir del

oxígeno O2. Ambos contaminantes, primarios y secundarios pueden

depositarse en la superficie de la tierra por precipitación. El nitrometano es un

compuesto orgánico de fórmula química CH3NO2. Es el nitrocompuesto o nitro

derivado más simple. Similar en muchos aspectos al nitro etano, el nitrometano

es un líquido ligeramente viscoso, altamente polar, utilizado comúnmente

como disolvente en muchas aplicaciones industriales, como en las

extracciones, como medio de reacción, y como disolvente de limpieza. Como

producto intermedio en la síntesis orgánica, se utiliza ampliamente en la

fabricación de productos farmacéuticos, plaguicidas, explosivos, fibras, y

recubrimientos (STANLEY et al. 2007).

II.3. Fuentes de contaminación atmosférica

Se clasifican en móviles y estacionarias a las fuentes de emisión

de agentes dañinos para el aire; como ejemplos de la primera categoría

tenemos a los medios de transporte que usan combustibles. Los orígenes

estacionarios se subclasifican en: fuentes de área que son resultado de la

incineración de basura y siendo las construcciones como departamentos,

casas y comercios muestras de éstas; chimeneas de procesos químicos y

petroquímicos que cuentan con una altura arriba de 76.2 m, chimeneas altas

empleadas en plantas generadoras de electricidad con una altura mayor a 381

m. (HARRISON,1983).

II.3.1. Naturales

El agente de contaminación natural más corriente es el polvo

transportado por el viento, aunque las materias biológicas, las esporas, los

pólenes y las bacterias pueden a veces producirse en cantidades suficientes

para plantear problemas lejos de sus fuentes naturales (WARNECK,1988).

II.3.2. Agrícolas

Las prácticas agrícolas pueden crear materias biológicas

contaminadoras, pero los contaminantes más importantes son insecticidas y

herbicidas que se utilizan en la agricultura (WARNEC, 1988).

II.3.3. Tecnológicas (fijas y móviles)

WARNECK (1988) menciona que, una vez que se hayan estudiado

cuidadosamente algunas sustancias seleccionadas y que se les haya

declarado como contaminantes del aire, es de interés inmediato conocer las

principales fuentes de dichas sustancias. Las partículas sólidas que existen en

la atmósfera son generadas por la combustión de combustibles tales como el

carbón y el combustóleo en hornos estacionarios y de gasolina, aceite diesel y

combustible para motores de turbina en fuentes móviles. En los vehículos de

motor existen cuatro fuentes de contaminación del aire, que son: el tubo de

escape, el cárter, el carburador y el tanque de gasolina. La distribución de los

contaminantes según sus fuentes en los vehículos es la siguiente:

Pérdida por evaporación en el tanque de la gasolina y en el carburador:

20% de hidrocarburos.

Respiradero del cárter: 25% de los hidrocarburos.

Tubo de escape: 50% de los hidrocarburos y la casi totalidad del plomo,

del monóxido de carbono y de los óxidos de nitrógeno.

La composición química de los hidrocarburos han sido objeto de

muchos y muy cuidadosos estudios para la identificación de los compuestos, lo

que es sumamante importante desde el punto de vista práctico, ya que el índice

de reacción fotoquímica de la atmósfera esta intimamente relacionado con la

estructura de hidrocarburo de que se trate. Debido a ciertos factores de los

carburadores y las propiedades de las gasolinas específicas, no será posible

suministrar siempre al motor la mezcla correcta vaporizada de combustible y

aire (EPA, 1996).

La contaminación de la atmósfera con plomo procedente de

vehículos de motor se debe a los compuestos alquílicos de ese metal que se

añaden a la gasolina para evitar detonaciones, y en cada litro puede haber

hasta 1 g de tetraetilo de plomo y otros compuestos. La mayor parte de los

productos de descomposición pasan a la atmósfera en forma de partículas

dispersas y un tercio apróximadamente queda en el motor y el tubo de escape

o sale en forma de partículas más gruesas (ANDREAE,1986).

En comparación con los motores de gasolina, los motores diesel

emiten cantidades mucho menores de monóxido de carbono y los gases de

escape no contienen plomo, en cuanto a los óxidos de nitrógeno y los

hidrocarburos sus concentraciones son prácticamente iguales. Estos vehículos

tienen poca influencia sobre la contaminación del aire en las zonas urbanas

porque son menos numerosos. La principal fuente de gases de los motores

diesel es el tubo de escape. Los carburantes Diesel suelen contener más

azufre que la gasolina, por lo cual los motores de este tipo emiten a veces SO2

(ANDREAE,1986).

2.3.3.1 Contaminaciones del aire por emisiones vehiculares

Los vehículos automotores propulsados por motores de combustión

interna. producen, en general, tres tipos de emisiones de gases contaminantes:

a) emisiones evaporativas, b) emisiones por el tubo de escape (Figura 1), así

como, c) emisiones de partículas por el desgaste tanto de los frenos como de

las llantas.

Figura 1. Proceso de emisión de contaminantes en vehículos automotores

Fuente: INE- SEMARNAT (2005).

II.4. Red de monitoreo de aire

Una red de monitoreo de la calidad del aire es un conjunto de

sitios representativos de una ciudad/región, en los cuales se instalan equipos

de medición de calidad del aire ambiente. Se utilizan metodologías científicas y

parámetros de comparación estándar que permiten seguir la evolución de la

calidad del aire y así determinar las zonas de alta, media y baja contaminación

(QUEROL et al., 2001).

El monitoreo de calidad de aire permite determinar la presencia de

Contaminantes atmosféricos: Los elementos contaminantes que afectan la

salud humana y que se encuentran en mayor proporción en el aire ambiente se

denominan “contaminantes criterio”. Los principales contaminantes criterio son:

Cuadro 2. Contaminantes criterio del aire

Ozono troposférico (O3 )

Material particulado (PM10, PM2.5 )

Monóxido de carbono (CO)

Óxidos de nitrógeno (NOx )

Dióxido de azufre (SO2 )

Fuente: (QUEROL et al., 2001).

II.5. Métodos de análisis

Para realizar el muestreo, se pueden usar métodos continuos o

variables pero su definición como la mejor alternativa está en función a la

disponibilidad económica y de recursos humanos capacitados. Además, es

importante considerar los programas de calibración y mantenimiento de los

equipos para asegurar una operación continua y sostenible en el tiempo

PROSPERO et al,( 2002)

Muestreo activo

Este método necesita de energía para succionar una muestra de

aire y seleccionar el contaminante requerido sobre un material físico en el cual

se deposita el contaminante. Esta muestra posteriormente es analizada en

laboratorio para determinar el nivel de contaminación. Su ventaja es que tiene

una operación y rendimiento confiable, pero requieren de energía para su

funcionamiento. Existen también equipos que cuentan con una batería propia.

Se puede realizar mediciones de 24 horas y medir material particulado (PM10)

PROSPERO et al,( 2002).

Muestreo pasivo

Es un método de medición de contaminantes del aire basado en la

recolección del contaminante mediante el uso de dispositivos especiales, que

contienen sustancias químicas que reaccionan con el contaminante en el aire

ambiente, y luego son analizadas en laboratorio. Esté método tiene la ventaja

de ser sencillo y económico, mientras su desventaja es que brinda promedios

largos, de 7 a 15 días. Con este método se puede medir el dióxido de

nitrógeno (NO2 ) y el ozono troposférico (O3 ) PROSPERO et al., (2002).

Cuadro 3. Técnicas de muestreo y análisis

 PARAMETRO  MÉTODO

Partículas suspendidas totales, PST Gravimétrco

Partículas suspendidas mero es a 10 µm, MP10

Gravimétrico

Partículas sedimentables Gravimétrico

Dióxido de nitrógeno, NO2 Cromatografía iónica, muestreo pasivo

Dióxido de azufre, SO2 Cromatografía iónica, muestreo pasivo

Ozono, O3Espectrofotometría UV/Vis, muestreo pasivo

FUENTE: (WARK, et al. 1994)

2.5.1. Principio teórico

partículas suspendidas

La   concentración ambiental  se calcula de la siguiente manera:

Dónde:

                                MP:   concentración ambiental    [µg/m3] 

                                mf:   masa final del filtro luego el muestreo     [µg]

                                mi:   masa inicial del filtro antes del muestreo [µg]

                                Q:    caudal    [m3/min]

                                t:      tiempo de muestreo (24horas) [min]

partículas sedimentables

La   concentración ambiental  se calculan de la siguiente manera :

Dónde:                                                  

                                MS:   concentración sedimentable    [µg/cm2*30 días] 

                                mf:   masa final del filtro luego el muestreo     [mg]

                                mi:   masa inicial del filtro antes del muestreo [mg]

                                A:    Área superior del contenedor    [cm2]

c) Muestreo pasivo o de difusión

La técnica de monitoreo pasiva o de difusión, consiste en una caja cerrada,

generalmente cilíndrica.  Uno de sus lados está expuesto al aire ambiente con

el fin de que las moléculas de los gases crucen y se absorban en el extremo

cerrado(PROSPERO et al., 2002).. 

Figura 02: Muestreo pasivo

Se basan en la Ley de Fick, que establece que el movimiento de difusión de las

moléculas es determinado por las diferentes concentraciones a lo largo del

volumen del sistema.

Si C es la concentración externa y Co la del interior del monitor antes de la

exposición, entonces:

Q = tasa de colecta, constante que depende de la arquitectura del tubo

y gas a ser monitoreado.

Ventajas de la técnica

a. Económica

No requiere infraestructura complicada para la

instalación de los monitores.

No requiere electricidad

Permite obtener una distribución espacial y temporal de

los contaminantes

Desventajas de la técnica

Presenta promedios de concentración de horas o días.

No sirva para monitoreo continuo.

No es posible comparar con todas las normas

internacionales de calidad de aire.

II.6. Calidad del aire

La calidad del aire trata de la composición del aire y de la idoneidad

del éste para determinadas aplicaciones. El aire que respiramos tiene una

composición muy compleja y contiene alrededor de mil compuestos diferentes.

Los principales elementos que se encuentran en el aire son nitrógeno, oxígeno

e hidrógeno. Sin estos tres compuestos, la vida en la tierra sería imposible.

La calidad del aire está determinada por su composición. La presencia o

ausencia de varias sustancias y sus concentraciones son los principales

factores determinantes de la calidad del aire. Debido a esto, la calidad del aire

se expresa mediante la concentración o intensidad de contaminantes, la

presencia de microorganismos, o la apariencia física. Ejemplos de

contaminantes que son importantes indicadores de la calidad del aire son el

dióxido de azufre y las partículas de polvo y suciedad. La apariencia física del

aire se puede medir, por ejemplo, determinando la turbidez del aire (CONAM,

2001)

II.6.1. Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del

Aire

Según CONAM (2001) El Decreto Supremo N° 074-2001-PCM en

su Artículo 4 establece los estándares primarios de calidad del aire y los niveles

de concentración máxima para los siguientes contaminantes criterio:

Figura 2. Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del aire

Figura 3. Valores de Tránsito

Según el Decreto Supremo N° 009-2003-SA en su Artículo 3

establece los niveles de alerta de los siguientes contaminantes críticos del aire:

Figura 4. Reglamento de los Niveles de Estados de Alerta por contaminación

del aire.

II.7. Elementos contaminantes presentes en la atmósfera

Cuadro 4. Parámetros de elementos contaminantes en la atmósfera

MetalLongitud de onda (nm) Slit Coeficiente de

correlación ()Estándares

ppm

Mezcla de gases acetileno

- aireCadmio 228.8 0.7 0.99938 1.0,2.0,3.0Cobre 324.8 0.7 1.00000 1.0,2.0,3.0

Manganeso 279.5 0.2 0.99958 1.0,2.0,3.0Plomo 283.3 0.7 0.99985 1.0,2.0,3.0

Zinc 213.9 0.7 1.00000 1.0,2.0,3.0

Fuente: EPA (1996).

Cuadro 5. Norma y niveles fondo de metales estudiados

ug/m3 Norma Nivel fondo

EPA Pb 0.5 0.00005

OMS Cu 0.2 0.005

OMS Mn 0.15 0.01

OMS Zn 0.15 0.02

OMS Cd 0.005 0.0001 Fuente: EPA (1996).

III. MATERIALES Y MÉTODOS

III.1. Descripción de la zona de trabajo

III.1.1. Lugar de ejecución

La práctica de contaminación atmosférica se desarrolló en ciudad

de tingo María, las fechas 25,26 y 27 de octubre del 2013.

III.1.2. Ubicación

La ciudad de Tingo María se ubica en el departamento de

Huánuco, en el centro oriente del territorio peruano (a 135 km. de la ciudad de

Huánuco y a la margen derecha del río Huallaga).

Figura 3. Mapa de ubicación de la ciudad de Tingo María.

III.2. Materiales

Algodón

Hilo nylon esterilizado

Bolsas herméticas

Cámara

Palo de madera

III.3. Metodología

Se coordinó los puntos y horarios críticos de la ciudad de Tingo

María.

Se esterilizo los hilos nylon en la autoclave del laboratorio de

microbiología de la Universidad Nacional Agraria de la Selva.

Se colocó el algodón en el palo de madera en forma de un

algodón de azúcar sujetándolo con el hilo nylon esterilizado, en

el mismo instante que se empezó a monitorear en los puntos

críticos.

Se monitoreo en los horarios críticos que se establecieron las

cuales fueron 7 am, 12pm y 6pm por un intervalo de una hora.

Después de monitorear en cada punto crítico se colocó las

muestras en bolsas herméticas respectivamente rotuladas.

V. RESULTADOS

Cuadro 6: Datos generales de los 3 puntos de muestreo

Cód. Del Usuario

CADMIO (PPM)

PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

82 0.045 13.75 0.03 0.21 3.82 0.1883 0.043 12.25 0.028 0.188 3.8 0.1684 0.023 10.575 0.023 0.19 3.855 0.19585 0.035 11.35 0.028 0.113 3.64 0.21586 0.03 10.3 0.026 0.223 3.375 0.19587 0.038 10.9 0.032 0.163 3.413 0.22388 0.035 10.025 0.036 0.113 3.113 0.21389 0.038 10.535 0.03 0.153 3.091 0.2190 0.028 10.425 0.034 0.13 3.63 0.21591 0.035 10.375 0.037 0.19 3.313 0.20592 0.043 11.625 0.039 0.188 3.125 0.20393 0.04 12.225 0.031 0.21 3.087 0.18894 0.045 11.35 0.023 0.145 3.09 0.18595 0.035 12.45 0.024 0.188 3.2 0.18896 0.048 14.4 0.026 0.14 4.48 0.11397 0.05 13 0.029 0.105 4.125 0.1498 0.053 13.275 0.022 0.108 3.631 0.16399 0.038 12.55 0.028 0.103 3.64 0.13

100 0.036 12.375 0.029 0.105 3.375 0.088101 0.038 11.675 0.029 0.115 3.145 0.113102 0.035 12.225 0.028 0.088 3.113 0.063103 0.048 12.45 0.024 0.113 3.4 0.213104 0.6 11.1 0.024 0.163 3.2 0.065105 0.035 10.8 0.022 0.213 3.625 0.12106 0.035 10.625 0.022 0.113 4.125 0.105107 0.03 10.3 0.215 0.135 3.625 0.19108 0.035 11.1 0.022 0.163 3.413 0.14

Fuente: Elaboración propia

Cuadro 7. Promedio general de las muestras

Promedio General de las MuestrasCADMIO

(PPM)PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

0.059 11.63 0.035 0.151 3.498 0.164

Gráfica 1. Promedio general de las muestras realizadas

10.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Promedio General de las Muestras

CADMIO (PPM)PLOMO (PPM)COBRE (PPM)ZINC (PPM)HIERRO (PPM)MANGANESO (PPM)

Cuadro 8. Punto crítico de muestreo en ESSALUD

Puntos de muestreo (ESSALUD)Cód. Del Usuario

CADMIO (PPM)

PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

82 0.045 13.75 0.03 0.21 3.82 0.1883 0.043 12.25 0.028 0.188 3.8 0.1684 0.023 10.575 0.023 0.19 3.855 0.19585 0.035 11.35 0.028 0.113 3.64 0.21586 0.03 10.3 0.026 0.223 3.375 0.19587 0.038 10.9 0.032 0.163 3.413 0.22388 0.035 10.025 0.036 0.113 3.113 0.21389 0.038 10.535 0.03 0.153 3.091 0.2190 0.028 10.425 0.034 0.13 3.63 0.215

Cuadro 9. Promedio general del punto de muestreo en ESSALUD

Promedio General del punto de muestreo (ESSALUD)CADMIO

(PPM)PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

0.035 11.123 0.03 0.165 3.526 0.201

Grafica 2. Promedio general de punto de muestreo (ESSALUD)

10.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Promedio General del punto de muestreo (ESSALUD)

CADMIO (PPM)PLOMO (PPM)COBRE (PPM)ZINC (PPM)HIERRO (PPM)MANGANESO (PPM)

Cuadro 10. Punto crítico de muestreo en PARROQUIA SANTA TERESITA

Punto de muestreo (PARROQUIA SANTA TERESITA)Cód. Del Usuario

CADMIO (PPM)

PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

91 0.035 10.375 0.037 0.19 3.313 0.20592 0.043 11.625 0.039 0.188 3.125 0.20393 0.04 12.225 0.031 0.21 3.087 0.18894 0.045 11.35 0.023 0.145 3.09 0.18595 0.035 12.45 0.024 0.188 3.2 0.18896 0.048 14.4 0.026 0.14 4.48 0.11397 0.05 13 0.029 0.105 4.125 0.1498 0.053 13.275 0.022 0.108 3.631 0.16399 0.038 12.55 0.028 0.103 3.64 0.13

Cuadro 11. Promedio general del punto de muestreo en PARROQUIA SANTA TERESITA

Promedio General del punto de muestreo (PARROQUIA SANTA TERESITA)

CADMIO (PPM)

PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

0.043 12.361 0.029 0.153 3.521 0.168

Grafica 3. Promedio general del punto de muestreo en PARROQUIA SANTA TERESITA

11.000

3.000

5.000

7.000

9.000

11.000

Promedio General del punto de muestreo (PARROQUIA SANTA TERESITA)

CADMIO (PPM)PLOMO (PPM)COBRE (PPM)ZINC (PPM)HIERRO (PPM)MANGANESO (PPM)

Cuadro 12. Punto crítico de muestreo en el BANCO DE LA NACIÓN

Punto de muestreo (BANCO DE LA NACION)Cód. Del Usuario

CADMIO (PPM)

PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

100 0.036 12.375 0.029 0.105 3.375 0.088101 0.038 11.675 0.029 0.115 3.145 0.113102 0.035 12.225 0.028 0.088 3.113 0.063103 0.048 12.45 0.024 0.113 3.4 0.213104 0.6 11.1 0.024 0.163 3.2 0.065105 0.035 10.8 0.022 0.213 3.625 0.12106 0.035 10.625 0.022 0.113 4.125 0.105107 0.03 10.3 0.215 0.135 3.625 0.19108 0.035 11.1 0.022 0.163 3.413 0.14

Cuadro 13. Promedio general del punto de muestreo en EL BANCO DE LA NACIÓN

Promedio General del punto de muestreo (BANCO DE LA NACION)CADMIO

(PPM)PLOMO (PPM)

COBRE (PPM)

ZINC (PPM)

HIERRO (PPM)

MANGANESO (PPM)

0.099 11.406 0.046 0.134 3.447 0.122

Grafica 4. Promedio general del punto de muestreo en el BANCO DE LA NACIÓN

10.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Promedio General punto de muestreo (BANCO DE LA NACION)

CADMIO (PPM)PLOMO (PPM)COBRE (PPM)ZINC (PPM)HIERRO (PPM)MANGANESO (PPM)

V. DISCUSIÓN

- Según CONAM (2001) El Decreto Supremo N° 074-2001-PCM en su

Artículo 4 establece los estándares primarios de calidad del aire (ECA) y

los niveles de concentración máxima para el plomo es de 1 ppm. En

nuestros resultados el promedio DE LOS TRES PUNTOS CRITICOS

MONITOREADOS (ESSALUD, Santa teresita, y Banco de la Nación)

fue de 11.023, 0.043 y 0.099, respectivamente. Lo cual estos puntos

críticos sobrepasan los límites máximos permitidos indicando una

contaminación atmosférica por plomo.

- Según Establecimiento Público Ambiental (EPA). 1998. indica que para

los elementos metálicos contaminantes como plomo cadmio, zinc, cobre

y manganesio es de 0.99, 0.99, 1, 1 y 0.9 ppm respectivamente como

límite máximo. En nuestros resultados obtuvimos un promedio de los

tres puntos críticos monitoreados (ESSALUD, Santa teresita, y Banco

de la Nación) fue de 11.023, 0.165, 0.153 y 0.134, respectivamente. Lo

cual en estos puntos críticos, solo el elemento plomo pasa el nivel de

límite permitido y los otros metales están por debajo de los límites

máximos permitidos.

VI. CONCLUSIONES

- Se determinaron la cantidad de gases atmosféricos en la ciudad de

Tingo María en los tres puntos críticos (ESSALUD, Santa Teresita,

Banco de la Nación) en el cual los contaminantes encontrados fueron

Cadmio, Plomo, Cobre, Zinc, Hierro, Manganeso con concentraciones

en ppm de 0.059, 11.63, 0.035, 0.151, 3.498, 0.164 respectivamente.

- Como observamos el plomo es el contaminante que tiene mayor

promedio, esto es proveniente de la combustión de la gasolina (contiene

aditivos de plomo) ya que en nuestra ciudad la mayoría de los

vehículos funciona a base de gasolina ( 84 y 90 octanos), por ende el

50% y el 90% de plomo emitido al aire en dicho ámbito proviene de este

tipo de fuente.

VII. RECOMENDACIONES

Concientizar a las personas acerca de cómo se encuentra el estado de

nuestra ciudad de Tingo María dándole a conocer sobre el agotamiento.

de la capa de ozono, ya que somos los actores principales para poder

evitar o reducir la contaminación.

En la compra de un vehículo, elegir uno que consuma menos gasolina;

es decir, que tenga mejores rendimientos, ya que de esta forma,

contribuirá a disminuir emisiones, al mismo tiempo que tendrá un

beneficio económico.

Realizar el mantenimiento correspondiente al vehículo, lo que implica:

cambio de aceite, cambio de filtro o de combustible cuando se

recomiende, entre otros.

Revisar la presión de aire de las llantas. Las llantas bajas hacen que el

motor trabaje más, por lo tanto consume más gasolina, lo que da por

resultado más contaminación.

Procurar hacer reuniones de trabajo utilizando medios electrónicos, para

evitar Transportarse en medios contaminantes.

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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