ESTUDIO DE LOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN DEL AIRE POR MATERIAL

PARTICULADO EN LA CIUDAD UNIVERSITARIA-UNMSMPROYECTO DE INICIACION CIENTIFICA PIC VICERRECTORADO ACADEMICO

Ingeniería Mecánica de Fluidos - Facultad de Ciencias Físicas

1 2Marcos Huatuco, Rubén & Valderrama Romero Andrés (asesor)

RESUMEN

OBJETIVOS

1.-Determinación de los puntos con mayor, menor y aquellas que posen un nivel de concentración permisible en material particulado en la ciudad Universitaria de San Marcos de acuerdo a las normas nacionales é internacionales vigentes.

2.- Analizar el nivel de afectación sobre la salud humana, a través del análisis comparativo si los resultados determinados que sobrepasan los niveles máximos permisibles (LMP) y del conteo de particulas que son ingeridas por los estudiantes, profesores, trabajadores y visitantes de la UNMSM..

METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

CONCLUSIONES

Habiendo realizado el análisis teórico, ejecutado el monitoreo in situ en la ciudad universitaria y determinado los puntos críticos de mayor concentración de material particulado sedimentable el trabajo de investigación realizado durante el periodo de marzo hasta agosto de 2008, permite llegar a las conclusiones siguientes:

Punto Ubicación Valores

mg/cm2/mes 1er mes 2do mes

P1 Frente Cafetería de Ingeniera Mecánica de Fluidos 0,56 0,82 P2 Patio Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica 0,67

P3 Modulo de Comercio y Servicios 0,56 0,96 P4 Paradero de la puerta N°3 0,83

P5 Esquina de la Fac. Económica / Fac. Ciencias Administrativas / Fac. Ciencias Sociales

0,57

P6 Librería y piscina 0,59 0,91 P7 Esquina de la explanada Fac. Ingeniería Industrial 0,63

P8 Frente de la facultad de Ciencias Físicas 0,77 P9 Loza deportiva de Química/ Puerta N°1 1,27 1,64

P10 Esquina de fac. Química / Comedor provisional 0,84 0,88 P11 Frente de Facultad de Ingeniería Química 0,79

P12 Esquina cancha deportiva de gras de la huaca 0,73 P13 Terreno EAP Ing. Mecánica de Fluidos 1,13 0,84

P14 Huaca arqueológica 0,70 P16 Esquina de Teatro Ella Dumbar Temple 0,68

P17 Esquina Biblioteca Central /EAP Geografia 0,51

P18 Frente de Fac. Odontología / EAP Geográfica 0,84

P19 Cafetería de Odontología 0,62

P20 EAP. Ingeniera de Minas / puerta Nº 5 0,70 0,90

P21 Loza deportiva Fac. Odontología / Fac. sistemas 0,62

P22 Puerta Nº 4 1,42

P23 Frente Vivienda Universitaria/Centro de Informática 0,78

1. Los puntos de monitoreo en la ciudad universitaria que sobrepasan los límites normados por OMS que es de 0,5 mg/cm2/mes, son:

2. Los puntos de monitoreo en la ciudad universitaria-UNMSM, que son menores a los límites normados por OMS, son:

Punto Ubicación

Valores mg/cm2/mes

1er mes 2do mes

P2 Patio Facultad de Ingeniería Electrónica y Eléctrica 0,30

P8 Frente de la facultad de Ciencias Físicas 0,42

P11 Frente de Facultad de Ingeniería Química 0,43

P12 Esquina cancha deportiva de gras de la huaca 0,42

P14 Huaca arqueológica 0,17 P15 Huaca arqueológica 0,30 P16 Esquina de Teatro Ella Dumbar Temple 0,32

P17 Esquina Biblioteca Central /EAP Geografia 0,48

P21 Loza deportiva Fac. Odontología / Fac. sistemas 0,30

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

PUNTOS 0,5 0,3 0,5 0,0 0,5 0,5 0,0 0,4 1,2 0,8 0,4 0,4 1,1 0,1 0,3 0,3 0,5 0,8 0,0 0,7 0,3 0,0 0,0

0,5 mg/cm2/mes OMS 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

mg/cm2/mes

Nivel de concentracion de PM mes Abril- Mayo02/04/08 al 03/05/08

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

PUNTOS 0,8 0,6 0,9 0,8 0 0,9 0,6 0,7 1,6 0,8 0,7 0,7 0,8 0,7 0 0,6 0,4 0 0,6 0,9 0,6 1,4 0,7

0,5 mg/cm2/mes OMS 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

11,11,21,31,41,51,61,71,8

mg/cm2/mes

Nivel de concentración PM mes mayo-junio 13/06/08 al 14/0708

2.- ANÁLISIS DE CONCENTRACIÓN DE MATERIAL PARTICULADO PARA 30 DIAS (2 MES)

1.- ANÁLISIS DE CONCENTRACIÓN DE MATERIAL PARTICULADO PARA 30 DIAS (1 MES)

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

3. Los resultados del monitoreo por semana no supera los valores referenciales establecidos por la OMS, para obtener el valor mensual se debe multiplicar por 4 y se tendría la aproximación por mes,esta metodología no es válida; por que se deberán obtener resultados para un mes en forma . experimental 4.- El punto de mayor concentración de MPS se ubica en la loza deportiva de la Facultad de Química (1.45mg/cm2/mes)

5.-En el comedor provisional de estudiantes, se obtuvo en promedio 0.86mg/cm2/mes, superior al LMP en 172%

1.- EQUIPOS Y MATERIALES 1.1 Instrumentos y/o accesorios para el muestreo con el método pasivo

1.1.1 En Campo 1.1.2 En Laboratorio

2. FORMULAS EMPLEADAS

Las partículas de polvo atmosférico sedimentable (PAS) o polvo sedimentable (PS) están en unidades de miligramos por cada centímetro cuadrado en 1 mes, que se calcula de la siguiente manera:

3.EJECUCION DE MONITOREO3.1. Primera etapa. Ubicación geográfica de la zona de estudio3.2. Segunda etapa. Determinación del número de puntos de monitoreo

3.2.1. Monitoreo del flujo de personas 3.2.2. Estudiantes por facultad de la UNMSM, ciudad

universitaria.3.2.3 Área de monitoreo para los ensayos experimentales y

consulta para la toma de decisiones de los puntos de monitoreo y su topografía.

4. SIMULACIÓN PARA EVALUAR LOS PUNTOS CRITICOS DE CONCENTRACIÓN DE MPS

BIBLIOGRAFÍA

1. Coneza V. & Vitora, F.; ''Auditorias Medio Ambientales Guia Metodológica'' 2da edición Mundi Prensa 1997paginas 5522. Martínez, A. & Romieu, I. ; "Introducccion al monitoreo atmósférico", Organización Mundial de la salud- Metepec, Mexico 19973. Farías E. & Rodrigo C. "El Proceso de Fijación y Revisión de Normas de calidad del Aire "/ Lima : CEPIS, División de Salud y

Ambiente OPS 20044. Conexa, V.; Guía Metodológica para la evaluación del impacto ambiental; ediciones Mundi Prensa Madrid; 3era. edición 1999.

Editorial Limusa, México 1990.·5. "Ciencia y tecnologia frente a la contaminación Atmosférica"Comision Nacional del Ambiente (CONAMA) http://

www.conama.cl.htm6. Ministerio de transportes y telecomunicaciones (MTC) http:/ www.mtc.gob.pe7. Manual de Laboratorio - Programa de aire Puro Monitoreo del Aire Swisscontact agosto 2001.8. "Legislación ambiental del Recurso Aire" Consejo Nacional del Ambiente - CONAM-Perú setiembre 20059. Silva J. & Montoya Z. “·Evaluación de la Contaminación Atmosférica en la Zona Metropolitana de Lima-Callao” ; Boletín

Meteorológico e Hidrológico del SENAMHI.10. Fuentes F. l INFORME N° 1516 - 2007/ DEPA - APCCA- DIGESA Abril 2007. Dirección General de salud Ambiental DIGESA

www.digesa.minsa.gob.pe 11. Gerard K. “ Ingeniería Ambiental Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión” editorial McGraw Hill12. Sandoval H. "Contaminación y contaminantes, aspectos científicos, teóricos y prácticos"

1.-Estudiante de Ingeniería Mecánica de Fluidos, FCF-UNMSM; 04130191@unmsm.edu.pe /rubenmarcos5@gmail.com 2.-Profesor del Dpto. Ingeniería Mecánica de Fluidos, FCF-UNMSM; avalderramar@unmsm.edu.pe

mesArea

PPmes

cm

mgPSPAS

inicialfinal1/

2

−=

==

10

8

7

56

43

1010101010101010

17

1010101010101010101010101010101010101010101010109

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18

21

PUNTOS DE MONITOREO POSTESFrente Cafetería de Ingeniería Mecánica de FluidosPatio Facultad de Ingeniería Electrónica y EléctricaModulo de Comercio y ServiciosParadero de la puerta N°3Esquina de la Fac. Economía / Fac. Ciencias Administrativas / Fac.

Ciencias SocialesLibrería y piscinaEsquina de la explanada Fac. Ingeniería Industrial Frente de la facultad de Ciencias Físicas Loza deportiva de Química/ Puerta N°1

Esquina de fac. Química / Comedor provisional Frente de Facultad de Ingeniería QuímicaEsquina cancha deportiva de gras de la huaca Terreno EAP Ing. Mecánica de FluidosHuaca arqueológicaHuaca arqueológicaEsquina de Teatro ¨Ella Dumbar Temple¨Esquina Biblioteca Central /EAP GeografiaFrente de Fac. Odontología / EAP GeográficaCafetería de OdontologíaEAP. Ingeniera de Minas / puerta Nº 5Loza deportiva Fac. Odontología / Fac. SistemasPuerta Nº 4Frente Vivienda Universitaria/Centro de Informática

P1P2P3P4P5

P6P7P8P9P10P11P12P13P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23

NS

PUNTO

1 MES02/04/0803/05/08

2 MES13/06/0814/07/08

0.89

0.0

0.30

0.67

0.57

0.0

0.56

0.96

0.0

0.83

0.59

0.91

0.30

0.62

0.0

1.42

0.43

0.79

0.84

0.88

0.56

0.82

0.51

0.48

0.70

0.9

0.30

0.0

0.17

0.701.13

0.84

0.4

0.77

0.0

0.63

1.27

1.64

0.0

0.62

0.0

0.78

0.32

0.68

0.42

0.73

CIUDAD UNIVERSITARIA - UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

MAPA DE INCIDENCIA AMBIENTAL POR POLVO SEDIMENTABLE

Fig Nº1 Comparación entre el flujo de personas promedio por minuto que circulan en los diferentes puntos de monitoreo.

Fig Nº3 Resultados del monitoreo de las partículas sedimentables de la muestra del primer mes 2008 Fig Nº3 Resultados del monitoreo de las partículas sedimentables de la muestra del segundo mes 2008

Fig Nº5 Resultados del monitoreo delos niveles de concentración de material particulado de la 3era semana del mes de abril 2008 Fig Nº5 Resultados del monitoreo delos niveles de concentración de material particulado de la 4ta semana del mes de abril 2008

El objetivo de este trabajo es evaluar la concentración de material particulado en el aire en la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, se empleó un nuevo método de muestreo pasivo para polvo sedimentable (jarras o frascos), se utilizó papel tipo filtrante; los frascos fueron colocados en 23 puntos distribuidos en la ciudad universitaria; los resultados se compararon con el rango establecido por la norma de la Organización Mundial de la Salud (OMS) que establece los límites máximos permisibles (LMP) para la concentración de material particulado sedimentable (MPS) en el aire que es de 0.5mg/cm2/mes. Los resultados de los ensayos de campo permite concluir lo siguiente: La velocidad y dirección predominante del viento de la estación meteorológica ubicada en la EAPIMF, establece que el promedio de velocidad es de 3,25 m/s y la dirección del viento es de N20ºE. El punto de mayor concentración de MPS se ubica en la loza deportiva de la Facultad de Química (1.45mg/cm2/mes); en el comedor provisional de estudiantes, se obtuvo en promedio 0.86mg/cm2/mes, superior al LMP en 172%; en la Avenida Venezuela y la Avenida Colonial se encontró en promedio 1.45mg/cm2/mes y 0.8mg/cm2/mes; valores superiores al LMP en 290% y 160%, respectivamente.

Instalación de los puntos de monitoreo, en dónde se deben tener en cuenta lo siguiente:1.Tipo de emisiones y fuentes de emisión; 2.Factores Topográficos y Meteorológicos; 3.Información de la calidad de aire; 4.Información densidad demografica, población y ejecución de obras; 5.En zonas urbanas se debe tomar en cuenta las concentraciones máximas de contaminantes en la salud público, para lo cual a se deberán tomar muestras en zonas críticas a una altura de (1.5 a 3) m sobre el nivel del piso; a esta altura se encuentra la población que transita y que está más expuesta a este tipo de contaminació; 6.Análisis de las características del flujo de viento(velocidad y dirección) alrededor de los edificios en la ciudad universitaria.

6.-En las avenidas Venezuela y Colonial se encontró en promedio 1.45mg/cm2/mes y 0.8mg/cm2/mes; valores superiores al LMP en 290% y 160%, respectivamente.

8.-La velocidad y dirección predominante del viento de la estación meteorológica ubicada en la EAPIMF, establece que el promedio de velocidad es de 3,25 m/s y la dirección del viento es de N20ºE.

7.-Es posible hacer el estudio de conteo de partículas a través de microfotografías tomadas de un microscopio de 200X empleando el sotfware libre IMAGE J.

Se efectuaron tomas de microfotografías de los filtros expuestos con ayuda de un microscopio electrónico de 200x de aumento; luego se procedió a realizar el conteo de partículas que serán analizadas mediante el software de acceso libre IMAGE J; que selecciona la imagen por tamaño de particulas, lo somete a un filtrado de imagen y posterior conteo de las mismas.

ANALISIS DEL CONTEO DE PARTICULAS A TRAVÉS DE TOMAS MICROFOTOGRAFICAS

Para el análisis se deberá tener en cuenta los Valores máximos Referenciales para la Salud para Polvo Sedimentable PS o para Polvos atmosféricos sedimentables (PAS), según la OMS es de: 0.5 mg/cm2/mes o 5 Ton/Km2/mes.

Comparando los resultados obtenidos en el monitoreo ambiental de las partículas sedimentables primer y segundo mes:a) El incremento de las MPS en el segundo mes, se debe a los factores siguientes: construcción del by pass sobre la avenida Venezuela; derribamiento de los muros perimetrales de la ciudad universitaria; incremento de la velocidad del viento por el cambio de estación de verano a invierno; incremento de la humedad relativa, tráfico vehicular alrededor del cerco perimetral b) Los valores de MPS del primer y segundo mes superan el LMP establecido por la OMS, que es de 0,50 mg/cm2-mes.

a) Los valores para la tercer y cuarta semana de M PS no son superiores al valor máximo permisible según la OMS .b) Al determinar mediante calculos el valor de MPS mensual a partir del valor de MPS semanal; se demuestra que los valores de cada semana, no presentan un valor indicativo equivalente a un mes, hallado en forma experimental. c) No es recomendable hacer un estudio de monitoreo por 7dias o 15 días, no representa el valor real de estudio para 30 días.

Nota: Los puntos que no presentan barras en los siguientes gráficos se deben a los puntos anulados las cuales se vieron afectadas durante el proceso de estudio por factores diversos (excremento de palomas, daños a la estación de monitoreo, basura, etc.)