Ministerio de Desarrollo Social y Medio Ambiente Ministerio de Desarrollo Social y Medio Ambiente...

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  • Ministerio de Desarrollo Social y Medio Ambiente

    Secretaría de Desarrollo Sustentable y Política Ambiental

    Manual de tecnologías de medición

    de concentración de gases y material

    particulado en chimeneas y atmósfera

    Dr. Jaime A. Moragues

    Programa Desarrollo Institucional Ambiental Control de Contaminación Industrial

    Coordinador a cargo: Lic. Patricia Galán

    El PRODIA fue financiado por el Tesoro Nacional y los préstamos Nº 768 /OC - AR y 907 / SF - AR del BID

  • ii

    I N D I C E

    1. Características más Importantes de los Contaminantes y sus Efectos Sobre el Medio

    Ambiente....................................................................................................................1

    1.1 Introducción....................................................................................................................1

    1.2 Contaminantes fotoquímicos...........................................................................................2

    1.2.1 Hidrocarburos no metano (HCNM)............................................................................2

    1.2.2 Oxidos de nitrógeno (NO y NO2)...............................................................................4

    1.2.3 Oxidantes fotoquímicos. Ozono (O3).........................................................................5

    1.3 Dióxido de azufre (SO2).................................................................................................6

    1.4 Monóxido de carbono (CO)............................................................................................7

    1.5 Material particulado en suspensión (MP).......................................................................8

    2. Procesos Involucrados en la Contaminación del Aire. Definiciones..........................11

    2.1 Fuente de Emisión.........................................................................................................11

    2.2 Propagación de los Contaminantes...............................................................................12

    2.3 Contaminación del Aire................................................................................................12

    3. Mediciones. Unidades. Presentación de Datos...........................................................15

    3.1 Mediciones....................................................................................................................15

    3.2 Unidades de Medición..................................................................................................15

    Tabla 3.2-I : Unidades de Medición de Contaminantes...........................................15

    3.3 Presentación de Datos. Calidad del Aire.......................................................................16

    Tabla 3.3-I. Efectos Sobre la Salud de los Distintos Estados de Contaminación.....17

    Tabla 3.3-II Puntos de Quiebre de IEC...................................................................18

    3.4 Relación entre la concentración expresada en fracción de volumen (ppm) y en masa por

    unidad de volumen (µg/m3)................................................................................18

    Tabla 3.4-I : Unidades............................................................................................19

    4. Normas de Calidad de Aire...........................................................................................20

    Tabla 4 -I: Normas de Calidad de Aire de la EPA...................................................22

    Tabla 4-II: Normas de control de calidad de Aire....................................................23

  • iii

    5. Métodos de Medición y Análisis. Instrumentación......................................................24

    5.1 Introducción..................................................................................................................24

    5.2 Clasificación de los métodos de medición....................................................................24

    5.3 Criterios de selección de equipos de medición.............................................................27

    5.4 Mediciones de Calidad de Aire en Atmósfera..............................................................29

    5.4.1 Sistema de toma de muestra.....................................................................................29

    5.4.1.1 Cabeza de toma de muestra......................................................................................29

    i) Contaminantes gaseosos....................................................................................30

    Figura 5.4.1–1: Cabeza muestreador para toma de muestra de contaminantes

    gaseosos....................................................................................................................30

    ii) Material Particulado..........................................................................................32

    Toma de muestra de material particulado total........................................................32

    Tabla 5.4.1 –I : Dimensionamiento del dispositivo de entrada al sistema de

    muestreo...................................................................................................................33

    Figura 5.4.1 -2: Cabeza del muestreador para toma de muestra de material

    particulado................................................................................................................33

    Toma de muestra de material particulado con φ < 10 µm........................................34

    1 Muestreador de gran volumen...........................................................................34

    1.1 Separación por impacto....................................................................................34

    Figura 5.4.1 –3: Toma de muestra partículas con φ < 10 µm con separador por

    impacto.....................................................................................................................35

    1.2 Separación ciclónica.........................................................................................35

    Figura 5.4.1-4: Toma de muestra partículas con φ < 10 µm con separador

    ciclónico...................................................................................................................36

    Muestreador Dicotómico o Dichot...........................................................................37

    Figura 5.4.1-5 : Cabeza de entrada de muestreador Dicotómico para toma de muestra de

    Partículas con φ < 10µm........................................................................38

    Figura 5.4.1–6 : Principio de separador secundario de partículas con φ < 2,5 µ con

    muestreador Dicotómico..........................................................................................38

  • iv

    5.4.1.2 Tubo de entrada y de distribución de muestra (múltiple).........................................39

    5.4.2 Equipo de calibración para mediciones automáticas................................................39

    5.4.3 Descripción de los métodos de medición.................................................................41

    5.4.3.1 Métodos de referencia..............................................................................................41

    1. Hidrocarburos no metano (HCNM)...................................................................42

    Método de cromatografía gaseosa - detector de ionización de llama.......................42

    2. Óxidos de nitrógeno (NOx)................................................................................44

    Método de Quimioluminiscencia en fase gaseosa. (NO, NO2)................................44

    Figura 5.4.3-1: Determinación de NO y NO2 por método de Quimioluminiscencia

    ...............................................................................................45

    Método de Griess-Saltzman modificado para determinación de NO2......................45

    3. Ozono (O3)........................................................................................................46

    Método de Quimioluminiscencia.............................................................................46

    4. Dióxido de azufre (SO2)....................................................................................47

    Método espectrofotométrico con Thorin..................................................................47

    Método espectrofotométrico del tetracloromercurato/ pararosanilina......................48

    5. Monóxido de carbono (CO)..............................................................................49

    Método de cromatografía gaseosa............................................................................49

    Método de fotometría infrarroja no dispersiva.........................................................50

    6. Material particulado (MP).................................................................................51

    Método de gran volumen. Material particulado en suspensión total (MPT)............51

    Figura 5.4.3-2: Monitor de gran volumen (hi-vol) para material particulado..........52

    Material particulado con φ

  • v

    Método de espectroscopia de absorción óptica diferencial......................................57

    Figura 5.4.3-3: Espect