Contaminación del aire

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09 Junio 2004 UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA II Diplomado Salud Ambiental: Ecosistemas sanos, gente sana. CONTAMINACIÓN DEL AIRE Dr. Arturo Figueroa Montaño Departamento de Física. Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías. [email protected] s Noviembre 7, 2008

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Contaminación del aire por factores naturales y antropogénicos

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Page 1: Contaminación del aire

09 Junio 2004

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARAII Diplomado Salud Ambiental: Ecosistemas sanos,

gente sana.

CONTAMINACIÓN DEL

AIRE

Dr. Arturo Figueroa Montaño

Departamento de Física. Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías.

[email protected]

sNoviembre 7, 2008

Page 2: Contaminación del aire

LA ATMÓSFERA: es una capa

delgada de gases mezclados que

cubren la superficie de la tierra.

Su masa total es de

aproximadamente 5.14x1015

toneladas métricas, y tiene

aproximadamente 10,000 km de

espesor.

Mas del 99% de su masa total se

encuentra dentro de

aproximadamente los primeros

50 km de altitud

Page 3: Contaminación del aire

COMPOSICIÓN

Gas Composición

química

Porcentaje

(por volumen

de aire seco)

Nitrogeno N2 78.08

Oxigeno O2 20.95

Argón Ar 0.93

Neón Ne 0.0018

Helio He 0.0005

Hidrogeno H2 0.00005

Xenón Xe 0.000009

Ha venido cambiando de

manera gradual a lo largo

del tiempo debido a

proceso naturales y a

procesos antropogénicos.

Tabla 1. Gases permanentes cerca de

la superficie de la tierra (~80 Km)

Page 4: Contaminación del aire

Sustancia

Composición

química

Porcentaje

(por volumen

de aire seco)

ppm

(partes por

millón)

Vapor de agua H2O 0 - 4 -------

CO2 CO2 0.035 350

Metano CH4 0.00017 1.7

Oxido nitroso N2O 0.00003 0.3

Ozono O3 0.000004 0.04

Materia

particulada------- 0.000001 0.01

Flouroclorocarb

onos (CFCs)------- 0.00000001 0.0001

COMPOSICIÓN

Tabla 2. Sustancias variables cerca de la

superficie de la tierraEs una mezcla

compleja de gases y de

partículas sólidas y

líquidas en suspensión

atraídas por la

gravedad. En ella se

producen todos los

fenómenos climáticos

y meteorológicos que

afectan al planeta,

regula la entrada y

salida de energía a la

tierra y es el principal

medio de transferencia

de calor.

Page 5: Contaminación del aire

AEROSOLES: También se les conoce como materia particulada incluye

cualquier partícula sólida o líquida (a excepción del agua) suspendida en el aire tales

como metales, polvos, humos y gotitas pequeñas de ácido sulfúrico. Su efecto

inmediato más notorio es visibilidad reducida.

Día limpio Día moderadamente contaminado

Page 6: Contaminación del aire
Page 7: Contaminación del aire

GASES EFECTO

INVERNADERO:

Se refiere a aquellos gases en la

atmósfera (la mayoría de los cuales

ocurren de manera natural) que

absorven la radiación de onda larga

emitida por la superficie de la tierra

y que es re-emitida de regreso hacia

la superficie, conociéndosele como

el efecto invernadero.

www.eecs.umich.edu/mathscience/funexperiments/agesubject/lessons/images/diagrampage.html

Page 8: Contaminación del aire

GASES IMPLICADOS:

La frecuencia con que se menciona el CO2

en relación con el efecto invernadero, hace

que muchos ignoren que el principal gas

de invernadero en la atmósfera terrestre es

el agua (en estado de vapor).

Los gases de invernaderos, ordenados por

un efecto decreciente, son:

Vapor de agua (H2O)

Dióxido de carbono (CO2)

Metano (CH4)

Óxidos de nitrógeno (NOx)

Ozono (O3), y

Cloroflourocarbonos (CFC´s).

Page 9: Contaminación del aire

IMPORTANCIA

DE LA ATMÓSFERA

•Capa protectora

•Fuente de dióxido de

carbono y oxígeno

•Fuente de nitrógeno

•Transporta agua

•Filtra, absorbe y re-

absorve la radiación

electromagnética del sol

Page 10: Contaminación del aire

ESTRATOS DE LA ATMOSFERA:

La atmosfera se estratifica de acuerdo con la relación

temperatura-densidad, como resultado de las

interacciones entre los procesos físicos y fotoquímicos

en el aire

Page 11: Contaminación del aire

TROPOSFERA

•Capa mas baja (10-16

km).

•La composición de los

gases permanentes

generalmente

homogenea.

•Temperatura decrece

con altitud (-56 °C)

•Existe una mezcla

constante de las masas

de aire

Page 12: Contaminación del aire

ESTRATOSFERA:

•Se extiende hasta unos 50

km a partir de la tropopausa.

•La temperatura aumenta con

la altura debido a los proceso

de absorción de radiación UV

por la rica capa de ozono (20-

50 km)

•La temperatura llega a un

valor máximo (-2 °C)

comparable a la temperatura

terestre.

Page 13: Contaminación del aire

MESOSFERA:

•A partir de la estratopausa,

la temperatura desciende (-

90°C, 80 km) debido a la

usencia de especies

absorbentes de radiación

•La velocidad del viento

alcanza valores de hasta 150

m/s

•Regiones mas altas

predominan iones y

moléculas

Page 14: Contaminación del aire

TERMOSFERA:

•Se extiende hasta los límites

exteriores lejanos (500 km).

•La temperatura se incrementa

(1,200 °C)

•Ocurre la disociación e

ionización de las moléculas

constituyentes del aire

•Predomina la difusión frente la

mezcla

•El O2 se encuentra en forma

atómica (200 km) y es el

principal constituyente

Page 15: Contaminación del aire

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

El término se puede referir a la

presencia de sustancia en el aire, a

concentraciones, duraciones y

frecuencias tales que pueden afectar

de manera adversa a la salud y el

bienestar tanto de la especie humana

o del ambiente.

Page 16: Contaminación del aire

FECHA LUGAR Exceso de muertes

Diciembre 1873 Londres, UK 270-700

Febrero 1880 Londres, UK 1000

Diciembre 1892 Londres, UK 1000

Diciembre 1930 Meuse Valle, Bélgica 63

Octubre 1948 Donora, USA 20

Diciembre 1952 Londres, UK 4000

Noviembre 1953 New York, USA 250

Enero 1956 Londres, UK 480

Diciembre 1957 Londres, UK 300-800

Noviembre-Diciembre 1962 New York, USA 46

Diciembre 1962 Londres, UK 340-700

Diciembre 1962 Osaka, Japón 60

Enero-Febrero 1963 New York, USA 200-405

Noviembre 1966 New York, USA 168

Tabla 3. Algunos episodios de contaminación del aire asociados

con muertes. (Elson, 1992)

Con la industrialización los

impactos locales de la

contaminación del aire

sobre la salud humana y del

ambiente empiezan a

documentarse de manera

sistemática.

Page 17: Contaminación del aire

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Dióxido de azufre y partículas Quema combustibles, fundidoras

Predominantemente

en exteriores

Ozono Reacciones fotoquímicas

Polens Árboles, semillas, plantas, pastos

Plomo y manganeso Automóviles

Plomo y cadmio Emisiones industriales

COV´s, hidrocarburos aromáticos policíclicos Solventes petroquímicos, vapores de combustibles

almacenados

Óxidos de nitrógeno y monóxido de carbono Quema de combustibles

Ambas, interiores y

exteriores

Dióxido de carbono Quema de combustibles, actividad metabólica

Partículas Humo de tabaco, resuspensión, condensación de

vapores y productos de combustión

Vapor de agua Actividad biológica, combustión, evaporación

Compuestos orgánicos volátiles Volatilización, combustión, pintura, acción

metabólica, pesticidas, insecticidas, fungicidas

Esporas Hongos, moho

Page 18: Contaminación del aire

PRINCIPALES CONTAMINANTES FUENTES

Radón Suelo, materiales de construcción,

agua

Predominantemente

en interiores

Formaldehido Aislantes, equipamiento de edificios,

humo de tabaco

Asbestos Retardadores de fuego, aislantes

Amonio Productos de limpieza, actividad

metabólica

Compuestos aromáticos

policíclicos, arsénico,

nicotina, acroleina

Humo de tabaco

COV´s Adhesivos, solventes, cocinar,

cosméticos

Mercurio Fungicidas, pinturas, derrames

Aerosoles Productos de consumo, polvo de casa

Alergenos Polvo de casa, descamación piel de

animales o pelusas

Microorganismos Infecciones

Page 19: Contaminación del aire

CONTAMINANTES CRITERIO:

CONTAMINANTE FUENTE EFECTOS

Natural Antropogénica

NOx Acción

bacteriana

Vehículos de

motor, plantas

eléctricas,

disposición de

residuos

Problemas respiratorios,

disminuye resistencia del

cuerpo a las infecciones,

precursores de smog

fotoquímico

SO2 Erupciones

volcánicas

Refinerías, plantas

eléctricas,

papeleras y

fundidoras

Lluvia ácida: enfermedades

respiratorias, daño a la

vegetación, destruye

estructuras

CO Incendios

forestales

Vehículos

automotores y

combustión de

energéticos

Interfiere con la habilidad de la

sangre para la absorción del

oxígeno. Como consecuencia

produce estupor, disminución

en los reflejos, causa mareos.

Afecta el crecimiento y

desarrollo mental del feto.

Letal a altas concentraciones

y de alto riesgo para personas

con problemas cardiacos.

Page 20: Contaminación del aire

CONTAMINANTE FUENTE EFECTOS

Natural Antropogénica

Aerosoles (PM10, PM2.5,

polvo, humo, metales)

Erosión

eólicaEstaciones

eléctricas de

carbón y/o

aceite, boilers

industriales,

incineradores de

basura,

calefactores

domésticos,

procesos

industriales,

motores diesel,

construcción,

minería,

manufactura del

cemento, bancos

de materiales.

Sedimentan en los

pulmones causando una

gran variedad de síntomas

respiratorios. Exposición

prolongada aumenta el

riesgo de muerte por

enfermedades del corazón

y pulmones

O3 Nominal Contaminante

secundario a

partir de COVs

Irritación de las mucosas

del sistema respiratorio,

causante de tos, afecta la

función pulmonar, reduce la

resistencia a gripes y

neumonía. Puede agravar

los problemas cardiacos

crónicos, asma, bronquitis y

enfisema.

Compuestos orgánicos

volátiles (VOCs)

Biogénico Vehículos de

motor,

refrigerantes,

solventes

limpiadores,

procesos

industriales

Precursores de smog

fotoquímico, reduce

visibilidad, producen

congestión pulmonar y tos,

son carcinogénicos y

promueven el desarrollo de

leucemia

CONTAMINANTES

CRITERIO:

Page 21: Contaminación del aire

CONTAMINANTES

VALORES LÍMITE

Normas

Oficiales

Mexicanas

EXPOSICIÓN AGUDA EXPOSICIÓN

CRÓNICA

Concentración y

tiempo

promedio

Frecuencia

máxima

(Para

protección de

la salud de la

población

susceptible)

Monóxido de carbono

(CO)

11 ppm (8 h) 1 vez al año -------- NOM-021-SSA1-

1993a

Bióxido de azufre (SO2) 0.13 ppm (24 h) 1 vez al año 0.03 ppm (maa) NOM-022-SSA1-

1993a

Bióxido de nitrógeno

(NO2)

0.21 (1 h) 1 vez al año -------- NOM-023-SSA1-

1993a

Ozono (O3)

0.11 ppm (1 h) No se permite --------

NOM-020-SSA1-

1993b

0.08 ppm (8 h)d 4 veces al año --------

Partículas suspendidas

totales (PST)

210 µg/m3 (24 h)e 2% de

mediciones al

año

--------

NOM-025-SSA1-

1993c

Partículas menores de 10

micrómetros (PM10)

120 µg/m3 (24 h)e 2% de

mediciones al

año

50 µg/m3 (maa)f

Partículas menores de 2.5

micrómetros (PM2.5)

65 µg/m3 (24 h)e 2% de

mediciones al

año

15 µg/m3 (maa)f

Plomo (Pb) -------- --------

1.5 mg/m3

(promedio

aritmético en 3

meses)

NOM-026-SSA1-

1993a

VALORES NORMADOS PARA CONTAMINANTES DEL AIRE EN MÉXICO.

a DOF, 23 de Diciembre de 1994b DOF, 30 de octubre de 2002c DOF, 26 de septiembre de 2005, entra en

vigor 26 de noviembre de 2005.d La concentración del promedio 8 h como

contaminante atmosférico en un sitio de

monitoreo, debe ser ≤0.08 ppm, tomado

como el quinto máximo en un periodo de un

año, calculado como se indica en la NOM.e Un sitio cumple con la norma 24 h, cuando

el valor del percentil 98, calculado como se

indica en la NOM es menor o igual al valor

indicadof Un sitio cumple con la norma anual, cundo

el promedio anual de los valores diarios,

calculado como se indica en la NOM es

menor o igual al valor indicado.

Page 22: Contaminación del aire

PRIMEROS ESTUDIOS CONTAMINACIÓN DEL AIRE EN LA ZMG

Figura 2. Distribución de la red manual para el monitoreo de

partículas en la ZMG. Adaptado de Michel, 1983.

Los primeros intentos por

analizar los contaminantes

en la atmósfera de la ZMG

datan de los años 70`s

(SMA,SSA), mediante una

red manual de monitores

de partículas.

Page 23: Contaminación del aire

La Red Automática

de Monitoreo

Atmosférico esta

conformada por un

total de 8 estaciones

distribuidas en toda

la ZMG a una

distancia promedio

de ≈ 3 Km entre

ellas. Figura 5. Red automática de Monitoreo Atmosférico de la ZMG. Fuente

SEMADES, http://semades.jalisco.gob.mx/site/infoambframeset.htm.

Noviembre, 2002.

Page 24: Contaminación del aire

EL CLIMA DE LA ZMG

PARÁMETRO

CLIMATOLÓGICOMEDIA

DESVIACIÓN

ESTÁNDAR

TempMax, ºC 26.5 7.8

TempMin, ºC 11.9 4.3

TempMed, ºC 19.2 5.4

Humedad

Relativa, %62.4 14.8

Precipitación, mm 892.2 153.5

Presión atmos., mb 845.5 6.7

DirVien.,grad 225.0 ___

VelVien., m/s 3.4 2.1

El clima prevaleciente en la ZMG es

semicálido subhúmedo con lluvias en

verano y temperaturas con un valor

medio anual de 19 ºC y 900 mm/año

de precipitación. Durante la estación

fría el clima es anticiclónico con

cielos claros y abundante insolación.

Los vientos superficiales son

predominantemente del W seguidos

de los vientos del E; con velocidades

de entre 1.4 a 5.6 m/s, aunque en

forma temporal alcanzan de 5.8 a 9.7

m/s. En promedio las calmas

presentan periodos de hasta 11 horas.

Tabla 1. Parámetros climatológicos de la ciudad de

Guadalajara. Davydova y Skiba, (1999).

Page 25: Contaminación del aire

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

b

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

c

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

e

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

f

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

g

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

a

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

M e se s de l a ño

d

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

M e se s de l a ño

h

De esta serie de

gráficos se pone de

manifiesto el potencial

para la acumulación de

contaminantes que

tiene la ZMG debido a

la predominancia de

vientos débiles pues el

valor promedio

máximo apenas supera

los 3.7 m/s.Figura 1. Promedio horario mensual de la velocidad del viento (en m/s)

en cada una de las estaciones de la RAMA de la ZMG: a) Atemajac, b)

Oblatos, c) Loma Dorada, d) Tlaquepaque, e) Miravalle, f) Las

Aguilas, g) Vallarta, h) Centro.

MAGNITUD DEL VIENTO

Page 26: Contaminación del aire

INVERSIÓN TÉRMICA

Normalmente, el aire de las

capas bajas es más caliente que

el de las superiores, lo cual le

lleva a ascender hasta enfriarse.

Ello permite una continua

circulación atmosférica en

sentido vertical que renueva el

aire de las diferentes capas.

La inversión térmica es un

fenómeno meteorológico que

se da en las capas bajas de la

atmósfera terrestre. Consiste en

el aumento de la temperatura

con respecto a la altitud en una

capa de la atmósfera

Page 27: Contaminación del aire

En la ZMG Las inversiones térmicas

ocurren casi durante todo el año. El 90%

son de superficie (2-300 m) y 10% son

elevadas (301-1500 m). La mayor

incidencia de las inversiones es la época

de pocas lluvias. En promedio las

calmas presentan periodos de hasta 11

horas

Figura 4. Frecuencia de la ocurrencia de inversiones

térmicas en la ZMG durante el periodo 1993-1994.

Gobierno del Estado de Jalisco, 1997.

INVERSIONES TÉRMICAS

Page 28: Contaminación del aire

LA ISLA DE CALOR

Comúnmente se da el fenómeno de elevación de la temperatura en zonas urbanas

densamente construidas causado por una combinación de factores tales como la

edificación, la falta de espacios verdes, los gases contaminantes o la generación de

calor. Se ha observado que el fenómeno de la isla de calor aumenta con el tamaño de

la ciudad y que es directamente proporcional al tamaño de la mancha urbana.

Page 29: Contaminación del aire

FRECUENCIA DE VIOLACIÓN A LOS VALORES NORMADOS.

Conocer la dinámica de los contaminantes a lo

largo del día nos permite diferenciar claramente

las horas en que la atmósfera esta más limpia o

sucia, siendo esto de gran relevancia en términos

de protección a la salud de la población

susceptible.

A excepción del ozono, la marcha diaria de los

contaminantes en la ZMG presentan dos picos

durante el día. Estos resultados sugieren que el

lapso de tiempo en que realizar actividades al aire

libre representa el menor riesgo es de las 10:00-

17:00 hrs.

Para el ozono se observa un solo pico pero con un

base muy amplia por lo que las concentraciones

máximas perduran por mas tiempo. Así para este

contaminante no parece existir un lapso del

tiempo durante el día en que sus niveles no

representen un riesgo a la población susceptible.

Figura 19. Comportamiento de las

concentraciones promedio horarias en la ZMG: a)

PM10, b) O3, c) CO, d) NO2, y e) SO2.

Page 30: Contaminación del aire

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, PM10

La NOM-025-SSA, establece que

la concentración de partículas

como contaminante atmosférico

no debe rebasar 150 µg/m3, en 24

hrs una vez al año; y 50 µg/m3 en

una maa.

Figura 20. Porcentaje de días en que se rebasó el valor

normado (promedio diario ≤ 150 µg/m3, una vez al año) de

PM10 por año de estudio en la ZMG; Comparación de la

violación al valor normado de la media aritmética anual (≤ 50

µg/m3) de PM10 en la ZMG por año de estudio.

Page 31: Contaminación del aire

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, O3

La NOM-020-SSA-1993, establece

que el valor límite permisible de

ozono como contaminante

atmosférico debe ser ≤ 0.110 ppm

como promedio horario para no ser

rebasado una ves al año; y de 0.080

ppm para el promedio de 8 hrs

tomado como el quinto máximo en

el periodo de un año.

Figura 21. Porcentaje de horas en que se rebasó el valor

normado (promedio horario ≤ 0.110 ppm, una vez al año) de

O3 por año de estudio en la ZMG; y Comparación de la

violación al valor normado en la ZMG, del promedio de ocho

horas (≤ 0.080 ppm) de O3, tomado como el valor del quinto

máximo en un periodo de un año.

Page 32: Contaminación del aire

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA, CO Y NO2

La NOM-021-SSA-1993,

establece que el valor límite

permisible de CO como

contaminante atmosférico no

debe rebasar el valor de 11.00

ppm en un promedio móvil de 8

hrs una vez al año; y la NOM-

023-SSA1-1993 establece que la

concentración de NO2 como

contaminante atmosférico no

debe rebasar el valor de 0.21

ppm en una hora una vez al año.

Figura 22. Porcentaje de horas en que se rebasaron los valores

normados de CO (promedio móvil de 8 horas ≤ 11 ppm, una vez

al año) y NO2 (promedio horario ≤ 0.21 ppm, una vez al año)

por año de estudio en la ZMG.

Page 33: Contaminación del aire

PORCENTAJE DE VIOLACIÓN A LA NORMA POR ESTACION DE

MONITOREO

De el análisis de la frecuencia de violación

a los valores normados para cada una de

las estaciones de la RAMA, se observa

que la calidad del aire en la ZMG es

mayormente impactada por las partículas

y el ozono. De forma muy localizada en

las estaciones de Miravalle (S) y Loma

Dorada (SE) es en donde con mayor

frecuencia se rebasa el valor normado de

partículas.

Para el ozono con mayor frecuencia se

rebasa el valor normado en las estaciones

Miravalle (S), Centro y Vallarta (W) de la

RAMA no parece estar tan localizada.

Las estaciones Centro y Tlaquepaque es

donde con mayor frecuencia se rebasa la

norma de CO.

Finalmente las estaciones de las Aguilas

(SW) y Vallarta presentan la mayor

frecuencia de violación a la norma de NO2

Figura 23. Frecuencia de violación a cada uno de los

valores específicos normados para los contaminantes

criterio en cada una de las estaciones de la RAMA de la

ZMG.

Page 34: Contaminación del aire

METODOS DE MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL AIRE

Existen muchas formas de

medir la contaminación del

aire los cuales abarcan

métodos químicos simples

ó métodos de algunas

técnicas electrónicas más

sofisticadas.

De manera general

podemos distinguir cuatro

métodos principales para

medir la contaminación del

aire.

Page 35: Contaminación del aire

MUESTREO PASIVO:

Se denomina muestro pasivo

porque los equipos de muestreo no

tienen sistema de bombeo alguno.

En lugar de ello el flujo de aire se

controla por un proceso físico, tal

como la difusión.

Los tubos tienen una longitud de 71

mm con un diámetro interno de 11

mm y en uno de sus extremos

contienen una fina malla de acero

recubierta con trietanolamida, la

cual convierte el dióxido de

nitrógeno a nitrito, quedando

atrapado para su posterior análisis

en el laboratorio

Page 36: Contaminación del aire

MUESTREO ACTIVO

En estos métodos se bombea un volumen conocido de aire a través

de un colector (un filtro a una solución química) por un periodo de

tiempo conocido, El colector se remueve del sistema de bombeo y es

mas tarde analizado en el laboratorio. De manera general, el

muestreo activo utiliza métodos físicos o químicos para colectar el

aire contaminado.

Equipo básico para el muestreo de partículas: 1.- Sostenedor del filtro, 2.

Medidor del flujo, 3. Bomba, 4.- Batería

Page 37: Contaminación del aire

MÉTODOS AUTOMÁTICOS:

Estos métodos son los mejores en términos

de la alta resolución de sus mediciones,

permitiéndonos la realización de un

monitoreo continuo para concentraciones

horarias hasta menores.

El espectro de contaminantes que se

pueden determinar van desde los

contaminantes criterio (PM10-PM2.5, CO,

SO2, NO2, O3) hasta tóxicos en el aire

como el plomo y los compuestos orgánico

volátiles.

Las muestras colectadas se analizan

utilizando una variedad de métodos los

cuales incluyen la espectroscopia y

cromatografía de gases.

Page 38: Contaminación del aire

MÉTODOS ÓPTICOS DE PERCEPCIÓN REMOTA:

Estos métodos se basan en

técnicas espectroscópicas.

Con ellos es posible hacer

mediciones en tiempo real

de la concentración de un

buen número de

contaminantes entre los que

se incluyen NO2 y SO2.

Page 39: Contaminación del aire

APLICACIONES CLAVE:

•Análisis de la tendencia de la calidad del

aire ambiente

•Validación de modelos de dispersión

Evaluación de las acciones implementadas

para reducir las emisiones

•Evaluación de los riesgos a la salud

•Evaluaciones de impacto ambiental

•Identificación de fuentes de contaminación

del aire y suelo

•Impacto de las emisiones provenientes de

procesos y zonas industrials.

•Mantenimiento de los objetivos de calidad

del aire

Page 40: Contaminación del aire

VENTAJAS

•Sin contacto directo

•Sin contaminación

•Alto nivel de seguridad

•Tiempo Real

•Cuantificación

(relativa/absoluta

Page 41: Contaminación del aire

MÉTODOS Y EQUIPOS DE CONTROL

CONTAMINACIÓN DEL AIRE

La forma mas efectiva de atacar el problema de la contaminación

del aire es prevenir la formación de los contaminantes o minimizar

su emisión en las fuentes mismas.

En el caso de los contaminantes industriales este se puede lograr

por medio de la investigación de varias técnicas en alguna de las

fases tempranas del diseño del proceso y desarrollo, lo que nos

ayuda a seleccionar los métodos que no contribuyan a la

contaminación del aire o que tienen un efecto mínimo.

Page 42: Contaminación del aire

El control de los contaminantes en la fuente se puede

lograr de varias formas:

•Cambios en las materias primas,

•Cambios operacionales,

•Modificación o remplazamiento de equipos de

producción, y/o por medio de una

•Operación mas efectiva de los equipos existentes.

MÉTODOS DE CORRECCIÓN EN LA FUENTE

Page 43: Contaminación del aire

LIMPIEZA DE EMISIONES GASEOSAS

Cuando los métodos de corrección en la

fuente no pueden ser aplicados entonces el

control de los contaminantes se hace en los

gases efluentes usando técnicas de

limpieza de gases.

Estas incluyen muchas de las técnicas

ingenieriles que en el presente forman la

parte principal de la tecnología del control

de la contaminación del aire.

Page 44: Contaminación del aire

CONTROL DE GASES Y OLORES

ABSORCIÓN: Basados en el principio de la

absorción, transfieren el contaminante de la fase

gaseosa a liquida. Esto es un proceso de

transferencia de masa en el cual el gas se disuelve

en el líquido. El contaminante gaseoso se mueve

de puntos de alta concentración a puntos de baja, y

la remoción del gas contaminante se lleva a cabo

en tres fases:

•Difusion del gas hacia la superficie del líquido

•Disolució: transferencia de la interfase gas-

líquido

•Difusion del gas disuelto de la interfase hacia el

liquido.

Los equipos utilizados son cámaras y torres o

columnas de rocio.

Page 45: Contaminación del aire

ADSORCIÓN

Este es también un proceso

de transferencia de masa, en

el cual el gas se pega a un

sólido por medio de fuerzas

electrostáticas.

Los adsorbentes mas

comúnmente usados son:

silica gel, alúmina activada,

carbono activado, sedasos

moleculares.

Page 46: Contaminación del aire

COMBUSTIÓN

Es un método de control

cuando el contaminante es

oxidable a un gas inerte.

De manera general el CO y

los hidrocarburos caen en

esta categoría.

Las aplicaciones mas

comerciales son

combustión directa y

combustión catalítica.

Page 47: Contaminación del aire

CONTROL DE PARTÍCULAS

Page 48: Contaminación del aire

CONTROL FUENTES MOVILES

La modificación de las máquinas por si solas no es

suficiente para el control de contaminantes. Para

alcanzar los estándares de emisión, se coloca un

reactor catalítico externo a los vehículos. La

función de este es promover reacciones que

conviertan NOx a NO2, CO a CO2, hidrocarburos a

CO2 y H2O.

Otro de los alcances implementado para disminuir

la contaminación del aire incluye la modificación

de combustibles, y la reduccion de la presión del

vapor de la gasolina a fin de reducir la emision de

hidrocarburos.

La bondad de estos implementos es significativa,

sin embargo al igual que otros aspectos de la

conducción de un automóvil, estos equipos se

desgastan y fallan.

Debido a que la falla no limita la operación del

automóvil, no son reparados por los propietarios,

por lo que los programas de control de la calidad

del aire deben de contemplar programas de

inspección para asegurar que estos dispositivos

funcionan.