UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la...

62
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL PRACTICAS PRE - PROFESIONALES OZONO TROPOSFÉRICO (O3) EN EL CASCO URBANO DEL DISTRITO DE CASTILLO GRANDE, PROVINCIA DE LEONCIO PRADO, HUANUCO, 2018 EJECUTOR: ZEVALLOS RONCAL, Daniel Ángel ASESOR: Ing. BETETA ALVARADO, Víctor Manuel EJECUCIÓN: Universidad Nacional Agraria de la Selva FECHA DE INICIO: 8 de febrero FECHA DE INICIO: 8 de mayo TINGO MARÍA - 2018

Transcript of UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la...

Page 1: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

1

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES

ESCUELA PROFECIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL

PRACTICAS PRE - PROFESIONALES

OZONO TROPOSFÉRICO (O3) EN EL CASCO URBANO DEL

DISTRITO DE CASTILLO GRANDE, PROVINCIA DE LEONCIO

PRADO, HUANUCO, 2018

EJECUTOR: ZEVALLOS RONCAL, Daniel Ángel

ASESOR: Ing. BETETA ALVARADO, Víctor Manuel

EJECUCIÓN: Universidad Nacional Agraria de la Selva

FECHA DE INICIO: 8 de febrero

FECHA DE INICIO: 8 de mayo

TINGO MARÍA - 2018

Page 2: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

1

ÍNDICE GENERAL

I. INTRODUCCION ......................................................................................... 1

1.1. Objetivo general .................................................................................... 2

1.2. Objetivos específicos ............................................................................ 2

II. REVISION DE LITERATURA ...................................................................... 4

2.1. Atmosfera .............................................................................................. 4

2.2. Aire........................................................................................................ 6

2.2.1. Componentes naturales del aire ................................................... 6

2.3. Contaminación Atmosférica .................................................................. 7

2.3.1. Clasificación de los contaminantes atmosféricos ......................... 8

2.3.2 Fuentes de contaminación ............................................................ 9

2.3.3. Factores topográficos y meteorológicos. .................................... 11

2.4. Ozono troposférico (O3) ....................................................................... 13

2.4.1. Propiedades fisicoquímicas ......................................................... 13

2.4.2. Origen del Ozono troposférico ..................................................... 14

2.4.3. Ciclo fotoquímico del O3 ............................................................................................ 15

2.4.4. Directrices de la OMS .................................................................. 16

2.4.5. Estándares de calidad ambiental para el O3 (ECA) ..................... 16

2.4.6. Efectos negativos del O3 en el ambiente y la salud ..................... 16

III. MATERIALES Y METODOS ................................................................... 20

3.1. Descripción de la zona de estudio ....................................................... 20

3.1.1. Lugar de ejecución ...................................................................... 20

3.1.2. Ubicación Política ........................................................................ 20

3.2. Equipos y materiales ............................................................................ 20

3.2.1. Equipos ....................................................................................... 20

3.2.2. Materiales .................................................................................... 21

Page 3: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

1

3.2.3. Reactivos .................................................................................... 21

3.3. Metodología ........................................................................................ 21

3.3.1. Determinación de los puntos de evaluación ............................... 21

3.3.2. Determinación del flujo vehicular ................................................ 22

3.3.3. Determinar las fuentes probables de la generación de ozono

troposférico ................................................................................. 23

3.3.4. Determinación del ozono troposférico (O3) en el aire ................. 23

3.3.5. Comparación de la concentración de ozono troposférico

obtenidos con respecto a las ECAs .......................................... 26

IV. RESULTADOS ....................................................................................... 27

4.1. Determinar el número y la ubicación de puntos. ................................. 27

4.2. Determinar el flujo vehicular dentro del área de influencia

atmosférica……………………………………………………………………

…...................................................................................................... 29

4.3. Determinación de las fuentes probables de generación de ozono

troposférico........................................................................................ 35

4.4. Calcular la concentración de ozono troposférico por el método

de tren de muestreo ........................................................................... 37

4.4.1. Curva de calibración para el O3…………………………………….37

4.4.2. Concentración de O3 por punto de muestreo.............................. 37

4.5. Comparación de la concentración de ozono respecto a las ECAs ...... 38

V. DISCUSIÓN ............................................................................................... 39

VI. CONCLUSION ....................................................................................... 41

VII. RECOMENDACIONES .......................................................................... 42

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS ......................................................... 43

IX. ANEXO ................................................................................................... 45

Page 4: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

1

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1. Componentes naturales del aire ........................................................ 7

Cuadro 2. Calles, coordenadas y descripción de los puntos a monitorear

en la zona urbana de Castillo Grande ............................................. 27

Cuadro 3. Determinación de flujo vehicular para el punto 1 de evaluación ...... 29

Cuadro 4. Determinación de flujo vehicular para el punto 2 de evaluación ...... 30

Cuadro 5. Determinación de flujo vehicular para el punto 3 de evaluación ...... 30

Cuadro 6. Determinación de flujo vehicular para el punto 4 de evaluación ...... 31

Cuadro 7. Determinación de flujo vehicular para el punto 5 de evaluación ...... 31

Cuadro 8. Probables fuentes de generación de ozono ................................... 35

Cuadro 9. Datos de la absorbancia obtenida para la curva de calibración ....... 46

Cuadro 10. Datos usados para el monitoreo de O3 ........................................................... 47

Cuadro 11. Concentración de O3 en los 5 puntos de evaluación ..................... 48

Page 5: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

1

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Capas de la atmosfera de la tierra ...................................................... 6

Figura 2. rosa de viento para el punto 01 .......................................................... 32

Figura 3. Rosa de viento para el punto 02 ........................................................ 33

Figura 4. Rosa de viento para el punto 03 ........................................................ 33

Figura 5. Rosa de viento para el punto 04 ........................................................ 34

Figura 6. Rosa de viento para el punto 05 ........................................................ 34

Figura 7. Concentración del O3 troposférico en ug/m3, con respecto

a los repeticiones por punto ............................................................... 37

Figura 8. Concentración promedio de O3 troposférico en ug/m3, respecto

a los puntos de muestreo ................................................................... 38

Figura 9. Concentración de O3 con respecto a las ECAs .................................. 38

Figura 10. Curva de calibración y ecuación para hallar la concentración

de ozono troposférico ....................................................................... 46

Figura 11. Vista del punto de muestreo 01 ........................................................ 49

Figura 12. Vista del punto de muestreo 05 ........................................................ 49

Figura 13. Disoluciones para la curva de calibración del O3 ........................................... 50

Figura 14. Toma de muestra en el campo ......................................................... 50

Figura 15. Lectura de las muestras obtenidas en el campo .............................. 51

Figura 16 Espectrofotómetro ............................................................................. 51

Page 6: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

I. INTRODUCCION

La introducción de sustancias químicas en el medio ambiente natural

y en el ecosistema antrópico, por una parte y el conocimiento que se tiene de los

posibles efectos adversos de esas sustancias químicas en la salud de la

población, por otra parte, hacen necesario evaluar la cantidad real de

contaminantes presentes en el medio ambiente.

Uno de estos contaminantes ambientales es El ozono que es un

contaminante secundario, se forma a partir de reacciones fotoquímicas

complejas con intensa luz solar entre contaminantes primarios como son los

óxidos de nitrógeno (NO, NO2) y compuestos orgánicos volátiles (COV). Los

óxidos de nitrógeno se generan en los procesos de combustión y especialmente

por el tráfico rodado. Los compuestos orgánicos volátiles se generan a partir de

un número de fuentes variado, transporte por carretera, refinerías, pintura,

limpieza en seco de tejidos, y otras actividades que implican el uso de

disolventes.

A esto se une la habitual confusión entre el agujero de la capa de

ozono y la contaminación por ozono, entre la alarmante disminución de los

niveles de ozono (agujero de la capa de ozono) que se viene alertando en los

últimos años, y la igualmente preocupante exposición de la población a

crecientes concentraciones de ozono (contaminación por ozono).

El agujero de ozono se localiza en la estratosfera, capa de la

atmósfera situada aproximadamente entre 12 y 50 km de altura, donde el ozono

se encuentra en grandes concentraciones y actúa como un filtro de la radiación

solar ultravioleta.

Page 7: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

2

La contaminación por ozono se registra en las capas de la atmósfera

más próximas a la superficie, y se considera como tal cuando la presencia de

dicho gas sobrepasa determinados valores. Se trata del mismo compuesto que

el que existe en la alta atmósfera, pero en concentraciones elevadas el ozono es

un agente potencialmente dañino para la salud de personas, animales y plantas,

así como causante de efectos indeseables sobre los materiales y en general

sobre la calidad de vida de las personas.

La ciudad de Castillo Grande debido a sus características

geográficas, topográficas hace de ella una ciudad atractiva para vivir, por la que

actualmente existe un gran crecimiento poblacional y por lo tanto un crecimiento

del parque automotor; pero también la convierte en una ciudad vulnerable a la

contaminación atmosférica, por lo cual es importante determinar la concentración

de este contaminante en el aire para poder implementar estrategias para mejorar

y mitigar sus efectos. Y dato que nos servirán como antecedentes para futuras

investigaciones.

Esta práctica pre-profesional consiste en estudiar el nivel de

concentración del ozono troposférico (O3) en el casco urbano de Castillo Grande,

con el tren de muestreo para gases y con ayuda de índices de calidad del aire

(INCA), se ofrece una comparación cuantitativa de los resultados obtenidas en

las diferentes puntos de evaluación con el flujo vehicular.

1.1. Objetivo general

Determinar la concentración del ozono troposférico (O3) en el aire del

casco urbano del distrito de Castillo Grande.

1.2. Objetivos específicos

- Determinar y caracterizar los puntos de muestreo en el casco urbano

del distrito de Castillo Grande.

- Determinar las fuentes potenciales de la generación de ozono

troposférico (O3).

Page 8: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

3

- Determinar las concentraciones de ozono troposférico (O3) por el

método de tren de muestreo.

Page 9: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

II. REVISION DE LITERATURA

2.1. Antecedentes

Según ALANIA (2018) presenta los resultados de la estimación de

contaminantes atmosféricos (NO2 y O3) y flujo vehicular, provenientes del

monitores de las principales instituciones educativas del casco urbano de Tingo

María. Las estimaciones fueron estimadas mediante la metodología de EPA para

la determinación de la concentración de NO2 Y O3 que mejor se ajustaron para la

realización de la tesis. Como resultados, fue posible estimar el flujo vehicular, se

estimó que el mayor flujo vehicular en la ciudad de Tingo María es de 39

vehículos por minuto y el menor flujo vehicular de 12 vehículos por minuto, así

mismo para el O3 troposférico se evidencio las mayor concentración de 14.11

µg/m3 y de menor concentración de O3 para Tingo María es de 10.81 ug/m3.

2.2. Atmosfera

Según DIAZ (2001) la atmósfera es la envoltura gaseosa que rodea

la tierra mientras que el aire es una porción limitada de ella. A menudo, estos

dos términos se usan indistintamente en el estudio ambiental. La atmósfera

terrestre tiene una altura de unos 2 000 km. La densidad de los gases desciende

con la altitud y la temperatura varía también conforme ésta, lo que permite

separar arbitrariamente a la atmósfera en capas para su estudio.

Page 10: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

5

- La tropósfera. Es la capa más importante y constituye el aire que

respiramos. Ahí se observan los fenómenos meteorológicos que

determinan el clima y se producen los vientos, por los cual, una

masa determinada de aire puede dar la vuelta a la Tierra en unos

pocos días. La temperatura desciende aproximadamente 1°C por

cada 100 metros de altura hasta mantenerse constante en la altitud

de la tropopausa (DIAZ, 2001).

- La estratósfera. Es semejante a la tropósfera; en ella hay poco

vapor de agua y el gradiente de la temperatura es inverso, ya que

la temperatura aumenta entre 10°C y 20ºC en 60 kilómetros de

altura. Este incremento se debe a que el ozono absorbe las

radiaciones ultravioletas e infrarrojas que provienen del sol. Una de

las principales funciones de la estratósfera es que actúa como filtro

de estas radiaciones (DIAZ, 2001).

- La mesósfera. Disminuye el ozono y la temperatura disminuye

también al aumentar la altura hasta llegar a – 70°C.

- La termósfera o ionosfera. Es la capa de la atmósfera más alejada

de la tierra que se conoce, en ella la temperatura aumenta con la

altura y a los 200 km sobrepasa los 500oC. Esto se debe a la

absorción de la radiación solar ultravioleta por el oxígeno molecular

y por el nitrógeno. En ella el aire esta ionizado por la incidencia de

la radiación solar (DIAZ, 2001).

- Exosfera: desde los 600 – 800 Km de altura hasta unos 10.000 Km

según autores. Tiene una bajísima densidad de gases hasta llegar

a ser similar a la del espacio exterior (casi vacío) con lo que el cielo

se oscurece (no hay prácticamente materia que absorba la luz).

Page 11: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

6

Fuente: DÍAZ, (2001)

Figura 1. Capas de la atmosfera de la tierra.

2.3. Aire

El Aire es una mezcla de gases que rodean la tierra en una capa

relativamente delgada (FREEMAN, 1998).

La mayor parte se encuentra dentro de los primeros 120 Km. de

altura sobre el nivel del mar (95%) (FREEMAN, 1998).

2.3.1. Componentes naturales del aire

El aire atmosférico es una mezcla de gases que, al parecer ha

evolucionado durante varios miles de millones de años hasta llegar a la

composición actual. Sus componentes naturales son nitrógeno, oxígeno y

algunos gases inertes o nobles. Otros componentes como el bióxido de carbono

y el vapor de agua son variables, según el lugar y el tiempo (FREEMAN, 1998).

Page 12: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

7

Cuadro 1. Componentes naturales del aire

COMPONENTE VOLUMEN % PESO %

Nitrógeno, (N2) 78,03 73,58

Oxígeno, (O2) 20,99 23,08

Argón, (Ar) 0,94 1,28

Bióxido de carbono (CO2) 0,035 0,053

Neón, (Ne) 0,0024 0,0017

Otros gases inertes 0,0024 0,0017

Hidrogeno (H2) 0,00005 0,000004

Fuente: DIAZ, (2001)

2.4. Contaminación Atmosférica

Se comprende como contaminación atmosférica a la presencia en la

atmósfera de sustancias en una cantidad que implique molestias o riesgo para

la salud de las personas y de los demás seres vivos, vienen de cualquier

naturaleza, así como que puedan atacar a distintos materiales, reducir la

visibilidad o producir olores desagradables. El nombre de la contaminación

atmosférica se aplica por lo general a las alteraciones que tienen efectos

perniciosos en los seres vivos, el clima, la naturaleza y los elementos materiales,

y no a otras alteraciones inocuas. Los principales mecanismos de contaminación

atmosférica son los procesos industriales que implican combustión, tanto en

industrias como en automóviles y calefacciones residenciales, que generan

dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx)

y óxidos de azufre (SO), entre otros contaminantes. Igualmente, algunas

industrias emiten gases nocivos en sus procesos productivos, como cloro o

hidrocarburos que no han realizado combustión completa (MARTINEZ y DIAZ,

2004).

La contaminación atmosférica puede tener carácter local, cuando los

efectos ligados al foco se sufren en las inmediaciones del mismo, o planetario,

cuando por las características del contaminante, se ve afectado el equilibrio del

planeta y zonas alejadas a las que contienen los focos emisores. (MARTINEZ y

DIAZ, 2004)

Page 13: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

8

2.4.1. Clasificación de los contaminantes atmosféricos

Se pueden clasificar según su origen en. Contaminantes primarios y

contaminantes secundarios (FREEMAN, 1998).

2.4.1.1. Contaminantes primarios

Son los emitidos como tales desde los focos estacionarios o móviles

de los que proceden. Son responsables de la mayor parte de la contaminación

atmosférica.

- Partículas sedimentables y partículas en suspensión

- Compuesto de azufre

- Compuestos de nitrógeno

- Óxidos de Carbono

- Hidrocarburos

- Halogenados y sus derivados

- Metales pesados

- Ruido

- Radiación ionizante

2.4.1.2. Contaminantes secundarios

Son los que se forman por interacción química entre contaminantes

primarios o entre éstos y componentes normales de la atmósfera, especialmente

el vapor de agua y la radiación solar, formándose otros compuestos nuevos por

transformación de los ya existentes.

- Anhídrido sulfúrico (SO3) y ácido sulfúrico (H2SO4)

- Tritóxido de nitrógeno (NO3)

- Nitrato de peroxiacetileno (PAN)

Page 14: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

9

- Ozono troposférico (O3)

2.4.2. Fuentes de contaminación

Las fuentes de contaminantes atmosféricas se pueden agrupar en

dos tipos según su origen:

2.4.2.1. Fuentes naturales

Según MCGRAW (2009) comprenden las emisiones de

contaminantes generados por la actividad natural de la geósfera, biósfera e

hidrósfera. Entre las cuales se encuentran:

- Erupciones volcánicas: Aportan a la atmósfera compuestos de

azufre y gran cantidad de partículas que se diseminan como

consecuencia de la acción del viento convirtiéndose en una de las

principales causas de contaminación (MCGRAW, 2009).

- Incendios forestales: Los que producen de forma natural y emiten

altas concentraciones de dióxido de carbono (CO2), óxido de

nitrógeno (NOX), humo, polvo y cenizas.

- Ciertas actividades de los seres vivos: Como por ejemplo, procesos

de respiración, los cuales incrementan la cantidad de CO2 en el

ambiente; procesos de reproducción y floración en plantas

anemófilas (las que se polinizan a través del aire) como las

gramíneas, los olivos y las arizónicas, las cuales producen polen y

esporas que, al concentrarse en el aire, se convierte en la causa

principal de alergias respiratorias conocida como polinosis (puede

llegar a afectar a más del 20 por ciento de la población en un

ambiente urbano); la descomposición anaerobia de la materia

orgánica la cual genera gran cantidad de metano (CH4), etc

(MCGRAW, 2009).

- Descargas eléctricas: Generadas durante las tormentas y que dan

lugar a la formación de NOx al oxidar el nitrógeno atmosférico.

Page 15: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

10

2.4.2.2. Fuentes artificiales o antropogénicas

Es consecuencia de las actividades humana y cuya mayor parte

proviene del uso de combustible fósil (carbón, petróleo y gas). Entre las

principales actividades generadoras de contaminación atmosférica podemos

destacar las siguientes (FREEMAN, 1998).

- En el hogar: El uso de calefacción y otros aparatos domésticos que

emplean como fuente de generación de calor el combustible de

origen fósil. El mayor o menor grado de dicha contaminación se

debe al tipo de combustible, así como al diseño y estado de

conservación de los aparatos empleados.

- En el transporte: Las emisiones provenientes de la combustión en

los vehículos generan una gran cantidad de contaminantes

atmosféricos siendo el automóvil y el avión los que un mayor grado

de contaminación ocasionan. Para el caso específico del automóvil,

la magnitud de contaminación depende de la clase de combustible

utilizado, del tipo de motor, el uso de catalizadores y la densidad

del tráfico (FREEMAN, 1998).

- En la industria: La contaminación del aire en este sector depende

del tipo de actividad que se realice, siendo las centrales térmicas,

cementeras, etc. las que más contaminan.

- En la agricultura y ganadería: El uso intensivo de fertilizantes y la

elevada concentración de ganado vacuno provoca un aumento de

gases de efecto invernadero como el CH4 (MCGRAW, 2009).

También se clasifican las fuentes de contaminación según su

localización pueden clasificarse en:

- Fuente puntual, El foco o zona emisora es estático. Ej. Cualquier

industria contaminante.

Page 16: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

11

- Fuentes móviles, La fuente no está localizada en un lugar concreto,

sino que su situación va cambiando constantemente. Ej. Los

automóviles.

Y considerando la extensión que abarca a todos los puntos de

emisión, se puede dividir en tres grupos:

- Fuentes puntuales, La emisión es localizada en un lugar muy

preciso, de dimensiones no muy grandes.

- Fuentes lineales, Todos los puntos emisores describen una línea,

que vendría a ser una sucesión de fuentes puntuales. Ej. Una

autopista (MCGRAW, 2009).

- Fuentes superficiales, Cuando las fuentes puntuales están

repartidas en zonas algo extensas, la contaminación de la

atmósfera no puede atribuirse a un solo foco, sino a una distribución

regular de los puntos emisores. Ej. Las grandes ciudades (DIAZ y

MARTINEZ, 2004).

2.4.3. Factores topográficos y meteorológicos.

Todos los contaminantes del aire emitidos por fuentes puntuales y

distribuidas, son transportados o concentrados por condiciones meteorológicas

y topográficas.

Según FREEMAN (1998) el ciclo de estancia aérea se inicia con la

emisión de los contaminantes seguido por un transporte y difusión de la

atmósfera. El ciclo se completa cuando los contaminantes se depositan sobre la

vegetación, el ganado, las superficies del suelo, del agua y otros objetivos,

cuando son arrastrados de la atmósfera por la lluvia o se escapan al espacio. En

algunos casos los contaminantes se pueden volver a introducir en la atmósfera

por la acción del viento.

En aquellas regiones donde las condiciones topográficas y

meteorológicas conducen a la acumulación y concentración de los

Page 17: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

12

contaminantes, como en el caso de la Ciudad de los Ángeles, los contaminantes

pueden acelerar el deterioro de los edificios y afectar la salud pública, así como

la vegetación aérea

Según DIAZ, (2001) Durante el período en que el viento arrastra los

contaminantes, pueden experimentar cambios físicos y químicos. El neblumo

con la consecuente irritación a los ojos, es el resultado de la interacción en la

atmósfera de los óxidos de nitrógeno, ciertos hidrocarburos y la energía solar.

Los factores atmosféricos que pueden modificar a los diversos

contaminantes son: temperatura, humedad y vientos.

2.4.3.1. Temperatura

Durante la temperatura de frío se utiliza más combustible, para la

calefacción de las casas y por otra parte el calor en forma de radiaciones solar,

al actuar en las capas superiores de una atmósfera recargada de contaminantes,

impide las corrientes verticales y contribuye a formar tanto el neblumo normal

como el neblumo fotoquímico (MCGRAW, 2009).

2.4.3.2. Humedad

En días y regiones con humedad elevada, el dióxido de azufre se

transforma más fácilmente en ácido sulfúrico, el cual es muy corrosivo y

contribuye a la "lluvia ácida".

2.4.3.3. Vientos.

El aire normalmente, circula de las zonas de alta presión a las de

presión más baja; asimismo, las masas de aire caliente, por ser más livianas,

ascienden a las regiones más elevadas de la atmósfera. Como se vio antes, hay

una relación indirecta entre la altura y la temperatura, a medida que se asciende,

la temperatura disminuye, pero ocasionalmente hay excepciones en las cuales

la temperatura es mayor en las partes altas. Esto ocurre en zonas localizadas, y

se conoce como inversión térmica, en este caso no existen las corrientes de aire

verticales (DIAZ, 2001).

Page 18: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

13

2.5. Ozono troposférico (O3)

El ozono se forma cuando las radiaciones ultravioletas del Sol

descomponen las moléculas de oxígeno (O2) para producir dos átomos de

oxígeno (O), que se combinan con otras moléculas de oxígeno para formar

moléculas de ozono (O3). Estas últimas vuelven a ser descompuestas por las

radiaciones ultravioletas del Sol, manteniendo así un balance entre los átomos

de oxígeno (O), las moléculas de oxígeno (O2) y el ozono (O3) en la atmósfera.

También se forma por causas antropogénicas al estar los CFC expuestos a la

radiación ultravioleta, los que en las regiones superiores de la atmósfera liberan

átomos de cloro destruyendo al ozono y produciendo átomos de oxígeno y

monóxido de cloro, el que a la vez reacciona con un átomo de oxígeno liberando

otro átomo de cloro que puede iniciar de nuevo el ciclo (KENNETH, 1999).

El ozono urbano también se forma por la reacción de compuestos

orgánicos volátiles (COV) que reaccionan con radicales libres en fase vapor. En

este proceso se forma NO2; que alimenta el ciclo anterior y conduce a la

formación de más ozono. Los compuestos orgánicos volátiles y los NOX se

acumulan durante las horas pico de tráfico automotor. Al salir el sol las

reacciones conducen a la formación de ozono; proceso que continua a lo largo

del día. Al ocultarse el sol la producción de ozono se detiene y su concentración

en el aire ambiente tiende a disminuir. La concentración de ozono a nivel del mar

oscila entre 40 y 70 microgramo/m3, aunque es variable, pues una tormenta

provoca formación de ozono, la luminosidad puede agregarlo a otros

contaminantes. Si la concentración es elevada y la radiación solar intensa, el

nivel de ozono aumenta y puede llegar hasta 1400 mg/m3 (CASELI, 2000).

2.5.1. Propiedades fisicoquímicas

Se trata de un gas incoloro que se crea a través de reacciones foto

químicas entre óxidos de nitrógeno (NOX) y compuestos orgánicos volátiles

(COV) derivados de fuentes como la quema de combustible. Es el compuesto

más destacado de los oxidantes fotoquímicos y forma parte del llamado smog

fotoquímico (CASELI, 2000).

Page 19: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

14

2.5.2. Origen del ozono troposférico

Según CASELI (2000) el ozono que está presente en las

proximidades del suelo tiene su origen principalmente en las reacciones

químicas que se producen en la propia troposfera a partir de otros

contaminantes (compuestos precursores), que reaccionan bajo la acción de

la luz solar (reacciones fotoquímicas). Es por ello que se suele referir al ozono

como un contaminante secundario (no se emite directamente como resultado

de una actividad concreta) de origen fotoquímico.

Estos procesos fotoquímicos se producen de manera natural (a partir

de emisiones de las plantas y otros seres vivos), por lo que siempre existe una

cierta concentración de ozono en los niveles superficiales. Es solo al alcanzar

concentraciones elevadas, como resultado de la actividad humana, cuando se

considera un serio contaminante atmosférico.

Otros mecanismos pueden dar lugar también al incremento de la

concentración de ozono superficial: por exposición a fuertes campos

electromagnéticos (como por ejemplo en tormentas con aparato eléctrico), o por

aporte desde los niveles altos estratosféricos (intrusiones estratosféricas,

susceptibles de producirse en procesos convectivos muy intensos, durante el

paso de frentes, etc.). Sin embargo se trata de procesos puntuales, y ninguno de

los mecanismos anteriores explica el incremento de las concentraciones de

ozono superficiales que ha evolucionado parejo al desarrollo industrial, y que

tiene un origen fundamentalmente fotoquímico, a partir de la transformación de

los precursores (CASELI, 2000).

Estos compuestos precursores son principalmente óxidos de

nitrógeno (NOX) y compuestos orgánicos volátiles (COV), que son emitidos por

el hombre en los procesos industriales y en la quema de combustibles fósiles

(grandes centros de combustión y tráfico principalmente). En la naturaleza, el

suelo y las plantas también emiten NOX y COV (MCGRAW, 2009).

Según MCGRAW (2009) en las proximidades de las fuentes

(ciudades, carreteras, industrias, etc.), las emisiones frescas pueden reaccionar

Page 20: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

15

con el ozono y reducir localmente su concentración. Pero a cierta distancia se

reactiva la formación fotoquímica de ozono. Es por ello que las concentraciones

de ozono normalmente son bajas en los centros urbanos e industriales,

incrementándose en las afueras y en zonas rurales a sotavento de tales núcleos.

El ozono y sus precursores pueden ser transportados a largas distancias, dando

lugar potencialmente a problemas de contaminación en áreas alejadas de las

fuentes de origen.

2.5.3. Ciclo fotoquímico del O3

Sustancias emitidas por la industria pesada y por las fuentes móviles

(vehículos a motor), como el óxido nítrico, NO, y los compuestos orgánicos

volátiles, COVs/VOCs, bajo la acción de la luz solar, constituyen gran parte de la

contaminación fotoquímica en la troposfera. Este fenómeno se acrecienta en

épocas de gran insolación con bajo régimen de vientos. El NO tiene su origen en

las combustiones a elevadas temperaturas (como consecuencia de la reacción

entre el nitrógeno y el oxígeno presentes en el comburente) y es emitido a la

atmósfera, donde se oxida para formar NO2, el cual se considera como el

principal precursor del ozono, según se observa en las siguientes ecuaciones:

2NO + O2 → 2NO2 (1)

NO2 + hν → NO + O* (2) O*

+ O2 + M → O3 + M (3)

Como se puede apreciar, la presencia de O monoatómico puede dar

lugar a la formación de ozono según la ecuación (3) y por tanto se puede concluir

que en la troposfera la presencia de NO, y su lenta conversión en NO2, actúa

como precursor del O3, aquí ya como contaminante. El cual a su vez puede

reaccionar con el NO,

O3 + NO → NO2 + O2 (4)

Según CHICON (2001) se observa cómo la presencia de óxidos de

nitrógeno, NOX, por sí sola, no garantiza la formación de ozono, ya que, a la vez

que se está formando a expensas del O liberado en la reacción (2) (paso previo

Page 21: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

16

a la síntesis referida en la reacción (3)), también se está destruyendo como se

indica en la reacción (4).

Ahora bien, la presencia de hidrocarburos en las capas bajas de la

atmósfera propicia la formación de radicales peróxido, ROO, capaces de oxidar

al NO hasta NO2 (lo que inhibiría la destrucción de ozono detallada en la reacción

(1)), dando por resultado un incremento en la producción de O3. Igualmente, la

presencia de aldehídos, cetonas, peróxidos y nitratos de acilo promueven, en

presencia de la luz solar, la formación de radicales altamente reactivos capaces

de combinarse con el O2 para formar radicales de gran actividad química que

convierten al NO en NO2, favoreciendo por tanto la formación de ozono (recordar

que el NO2 es precursor del O3 como se detalla en la ecuación (2)) e inhibiendo

la descomposición del mismo según la ecuación (4) (CHICON, 2001)

2.5.4. Directrices de la OMS

Valores fijados en las Directrices de la OMS, O3 100 µg/m3 de media

en 8h. El límite (fijado previamente en 120 mg/m3 de media en 8h) ha descendido

a 100 mg/m de media en 8h en base a la relación concluyente establecida

recientemente entre el nivel de ozono y la mortalidad diaria en concentraciones

inferiores a 120 mg/m3 (OMS, 2004)

2.5.5. Estándares de calidad ambiental para el O3 (ECA)

Los valores fijados por las ECAs, O3 120 µg/m3 de media en 8h no

debe de exceder más de 24 veces al año, (MINAM, 2009)

2.5.6. Efectos negativos del O3 en el ambiente y la salud

En la salud, los efectos de exposición intermitente a concentraciones

elevadas parecen ser más pronunciados que la exposición continuada. El daño

suele centrarse en las diferentes partes del tracto respiratorio, cuya magnitud

dependen de las propias características del individuo, de la concentración

ambiente, tiempo de exposición, la variación de los niveles y el grado de

ventilación (CASELI, 2000).

Page 22: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

17

Sobre la vegetación, elevados niveles de concentración de ozono

son responsables de daños visibles en las hojas, reducciones en el crecimiento

de las plantas y disminución de cosechas, así como de un aumento de la

sensibilidad al estrés, tanto con origen biológico (plagas, virosis, etc.) como de

otro tipo (sequía, carencias nutricionales, etc.).

Según CASELI (2000) el ozono penetra en la planta a través de las

estomas, por donde se realiza el intercambio de gases con el exterior,

reaccionando rápidamente con los elementos celulares con los que entra en

contacto, desbordando en ocasiones las defensas naturales del organismo. Se

pueden producir daños estructurales, observables en forma de decoloraciones

en las hojas. Si el efecto persiste, se pueden ocasionar daños fisiológicos, que

derivan en una reducción neta de la fotosíntesis y en la capacidad para fijar el

CO2 atmosférico, con la consiguiente reducción de las tasas de crecimiento de

hojas, tronco, raíces y frutos. Finalmente, algunos estudios indican que el ozono

puede afectar a los procesos reproductivos en las plantas, desde la capacidad

de germinación del polen hasta el número de frutos y la viabilidad y número de

semillas. En el caso de los materiales, el ozono favorece y potencia en general

los procesos de corrosión de los mismos (está asociado especialmente con la

degradación de las gomas, pinturas y textiles sintéticos). La presencia de otros

compuestos simultáneamente al ozono tiene un efecto potenciador de la acción

sobre los materiales, intensificando la eficacia de cada uno por separado, o bien

dando lugar a otros compuestos secundarios, no existentes previamente, que a

su vez resultan agresivos sobre aquellos. (CASELI, 2000)

2.6. Parque automotor

Según FRIMAN (1998) durante el siglo XIX y a principios del XX, el

carbón era la fuente principal de calor, energía y contaminación en el mundo. Sin

embargo, empezó a tener competencia cuando en 1859 se inició, en Pensilvania,

la perforación de pozo petrolero, de rápidos beneficios comerciales. La refinación

de petróleo y la industria automovilística experimentaron un extraordinario

crecimiento en el siglo XX, junto con sus diversas industrias derivadas, como el

acero y la fabricación de caucho.

Page 23: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

18

El motor de combustión interna precipitó un nuevo cambio, Antes fue

sólo la combustión del carbón y de la leña, pero el motor de combustión interna

comenzó a quemar petróleo.

Teóricamente, el quemar gasolina, con una combustión perfecta,

produciría sólo calor (Q), agua (H2O) y anhídrido carbónico (CO2). Sin embargo,

los motores que existen, los de Diesel u otros, distan mucho de ser perfectos, y

sus gases de escape contienen una variedad de subproductos. Los óxidos de

nitrógeno (NOx), el venenoso monóxido de carbono (CO), y los hidrocarburos

que no se quemaron son parte de los gases de escape nocivos (HC). (FRIMAN

1998)

2.6.1. Emisiones contaminantes del parque automotor

Los motores de combustión interna (MCI) generan emisiones

tóxicas, contenidas en los vapores del combustible, en los gases del cárter y en

el tubo de escape. Cerca del 1% de los gases de escape contienen

aproximadamente 300 sustancias, de las cuales la mayoría son tóxicas (DIGESA

2009). Las principales emisiones contaminantes del parque automotor son:

2.6.2. Los vapores del combustible

Son conducidos a la atmósfera desde el tanque de combustible,

inyectores, elementos de alimentación de combustible y otros componentes

estructurales. Estos vapores se componen de hidrocarburos de combustible de

composición mixta (CxHy), en general la emisión del CxHy con la evaporación

constituye entre el 15% al 20% de los vapores del combustible, pues en ellos se

emplea la gasolina que es altamente volátil. En comparación con la gasolina, el

combustible diésel es más viscoso y menos volátil; por consiguiente, las

instalaciones de diésel producen menos vapores debido a la poca volatilidad del

combustible y a la hermeticidad del sistema de combustible; se puede considerar

también como fuente contaminante la evaporación de los aceites lubricante, de

las sustancias líquidas de enfriamientos y otras sustancias líquidas tóxicas

(DIGESA 2009).

Page 24: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

19

2.6.3. Flujo vehicular

Según MOZO, (2012).la tasa de flujo o flujo vehicular, es la

frecuencia en la cual circulan los vehículos por un punto o sección transversal de

un carril o calzada. La tasa de flujo es el número de vehículos, que transitan

durante un intervalo de tiempo específico, inferior a una hora, expresada en

vehículos por minuto (veh/min) o vehículos por segundo (veh/s) (MOZO, 2012).

El flujo vehicular consiste en describir la forma en como circulan los

vehículos motorizados en este caso, dentro y fuera del área de influencia

atmosférica la cual va a permitir determinar diferentes variables y la influencia

que tiene el flujo vehicular en la contaminación de aire (MOZO, 2012).

Según GASTEIZ, (2007) el flujo vehicular es la principal fuente de

emisiones en los sistemas urbanos. Las emisiones provenientes del flujo

vehicular dependen de multitud de actores complicando así su estimación. Se

puede considerar que no hay dos vehículos que emitan la misma cantidad de

gases contaminantes. Los factores de los que dependen estas emisiones son:

Factores propios del vehículo como la tipología de vehículo, la

antigüedad de éste, el peso, el combustible que usa o la velocidad a la que

circula.

Factores externos como la del tramo, el tipo de pavimento de la vía

por donde circula o la temperatura ambiente.

Factores personales tales como la forma de conducir o la longitud de

los recorridos.

Todos estos factores hacen casi imposible un cálculo determinado

de las emisiones producidas por el tráfico de vehículos (GASTEIZ, 2007).

Page 25: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

III. MATERIALES Y METODOS

3.1. Descripción de la zona de estudio

3.1.1. Lugar de ejecución

El presente trabajo se ejecutó en el campus de la Universidad

Nacional Agraria de la Selva, ubicado en la Av. Universitaria km 1.5 - s/n, Tingo

María, geográficamente se localiza a 9º 17'08'' de latitud sur y 75º 59' 52'' Oeste,

a 660 metros sobre el nivel del mar.

3.1.2. Ubicación política

Departamento : Huánuco

Provincia : Leoncio Prado

Distrito : Rupa Rupa

Sector : Universidad Nacional Agraria de la Selva

3.2. Equipos y materiales

3.2.1. Equipos

- Sistema del tren de muestreo

- Balanza analítica.

- Estufa.

- Incubadora a 35° ± 2,0ºCa.

- Espectrofotómetro ultravioleta

Page 26: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

21

3.2.2. Materiales

- Buretas

- Pipetas graduadas y volumétricas

- Matraces aforados (10, 50, 100, 250 y 1000 ml)

- Matraz Erlenmeyer

- Vasos de precipitados

- Tubos de ensayo

- Papel tisu

- Burbujeador

- Caja de tecnopor

3.2.3. Reactivos

- KH2 PO4

- Na2 HPO4

- Yoduro de potasio (KI)

- Yodo resublimado

- Tiosulfato de sodio (Na2 S2 O3)

3.3. Metodología

3.3.1. Determinación de los puntos de evaluación

Se seleccionó los lugares más apropiados de acuerdo a los objetivos

propuestos del monitoreo, tomando en consideración factores generales como

la información relativa a la ubicación de fuentes de emisiones, a la variabilidad

geográfica o distribución espacial de las concentraciones del contaminante,

condiciones meteorológicas. Se hizo una descripción de las áreas potenciales

Page 27: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

22

para la localización de las estaciones de monitoreo (áreas residenciales o

poblaciones susceptibles, áreas industriales o comerciales, , flujo vehicular,

lugares de interferencia, fuentes específicas, productos químicos agrícolas,

carreteras, requerimientos de orientación, disponibilidad de energía eléctrica,

disponibilidad de líneas telefónicas para transmisión de datos y comunicación,

accesibilidad y seguridad) (DIGESA, 2005)..

3.3.1.1. Determinación del flujo vehicular

Para la determinación del flujo vehicular se realizó para cada punto

de monitoreo establecido.

En cada punto de muestreo se realizó el conteo vehicular en los

siguientes horarios: 7:30 – 8:30 a.m., 12:30 – 13:30 p.m., 18:00 – 19:00 p.m. Con

un intervalo de tiempo de 5 minutos y la elaboración de una matriz de acuerdo a

los intervalos de tiempo.

Los conteos vehiculares se consideraron los vehículos que

funcionen con el uso de combustibles fósiles (motos lineales, trimoviles,

vehículos pesados, vehículos livianos).

Calculo:

La tasa de flujo vehicular se calculó mediante la siguiente expresión

(NAVARRO. 2008).

q = N/T (5)

Donde:

q: Tasa del flujo o volumen

N: Números de vehículos

T: Intervalo de tiempo

3.3.1.2. Rosa de viento

Page 28: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

23

Se realizó la rosa de los vientos con los datos diarios tanto de

velocidad del viento como de la dirección, para cada uno de los puntos de

muestreo utilizando el programa libre WRPLOT. Se utilizaron 8 direcciones y la

distribución de frecuencias de velocidades por dirección se encuentra en escala

de 100%.

3.3.2. Determinar las fuentes probables de la generación de ozono

troposférico

Se realizó mediante la observación los alrededores de los puntos de

muestreo para determinar si se encuentras algunas probables fuentes que

generen contaminación por ozono o algún contaminante precursor que la genere,

se hizo una descripción de estas actividades que puedan generar ozono.

3.3.3. Determinación del ozono troposférico (O3) en el aire

3.3.3.1. Preparación de soluciones

a. Solución absorbente

Se disolvió 13.6g de KH2 PO4, 14.2g de Na2 HPO4 (equivalente a

35.8g de Na2 HPO2.12H2O) y 10.0g de KI en secuencia y diluir a 1L.

Almacenamos a temperatura ambiente por al menos un día antes de su uso.

Medimos el pH y ajustamos a 6.8±0.2 con NaOH o KH2 PO4. Esta solución puede

estar almacenada por varios meses en un envase ámbar de vidrio (LODGE

1988);

b. Solución Stock de I2 0.025M

Consistió en disolver 16g de KI y 3.175g de yodo sucesivamente y

diluir la mezcla a 500ml con agua desionizada, almacenar al menos por un día

antes de su uso. Valorar antes de su uso con una solución de tiosulfato de sodio

de 0.025N (ETL. 2012).

Page 29: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

24

c. Solución patrón de tiosulfato de sodio a 0,0250 N

Consistió en disolver 6,205 g de Na2 S2 O3 .5H2O en agua, agregar

1,5ml de NaOH a 6N o 0,4g de NaOH sólido y diluir a 1L. Titular con solución de

biyodato de potasio (ETL. 2012).

d. Solución patrón de biyodato de potasio al 0,0250N

Consistió en disolver 0,8124g de KH(IO3)2, secamos a 103ºC por

1hora, en agua y diluir a 1L (ETL. 2012).

e. Solución de yodo de 0.001M

Diluimos 4ml de la solución Stock de I2 0.025M en una fiola de 100mL

con solución absorbente. Proteger de la luz. Se descartó después de su uso

(ETL. 2012).

f. Solución de calibración de yodo

Diluimos exactamente 5.11ml de solución de yodo de 0.001M en una

fiola de 100ml con solución absorbente. Esta solución tiene una concentración

equivalente a 1µL de O3/ml y para la solución de almidón disolver 2g de almidón

en 500 ml de agua en ebullición y filtrar antes de enfriar (ETL. 2012).

3.3.3.2. Curva de calibración

Para la preparación para la curva de calibración del ozono (O3) se

realizó en fiolas de 50ml. Se preparó estándares de 0 a 50 µl de O3. Estos

estándares se preparan individualmente añadiendo 0, 0.2, 0.25, 0.75, 1.25, 2.50,

5.0, 10.0, 20.0, 30.0, 40.0, 50.0ml de solución de calibración de yodo en cada

matraz aforado a 50ml. Cada matraz se aforó a 50ml con solución absorbente.

Se lee la absorbancia de cada matraz a una longitud de onda de 352nm para

graficar la curva de calibración (ETL. 2012).

3.3.3.3. Procedimiento del muestreo

Se ensambló el sistema de muestreo, el cual consiste en los

impringers y la bomba, pipetear exactamente 10 ml de solución absorbente

Page 30: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

25

dentro de cada impirnger, se muestrea con flujo de 0.5 L/min durante 8 Horas, el

flujo y tiempo de muestreo pueden ajustarse para obtener una concentración

suficiente de oxidante en la solución absorbente (entre 0.2 – 1.8 μl/10 ml de

solución), calculamos el volumen total de aire muestreado, para la medición del

color en caso de evaporación agregar agua destilada para llevar el volumen a 10

ml. Entre 30 y 60 minutos después de la recolección de las muestras, se leen las

absorbancias en el espectrofotómetro, a una longitud de onda de 352 nm,

empleando agua destilada como referencia (ETL. 2012).

3.3.3.4. Cálculos

Se calculó la concentración de la muestra por medio de la ecuación

de la recta obtenida de la curva de calibración (NTP. 2006).

𝐴352𝑛𝑚=𝑚𝐶μ𝑔/𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎+𝑏

A352nm : Absorbancia corregida

Cug/muestra : Concentración en µg/muestra

M : Pendiente de la recta y

b : Ordenada al origen

𝐴352𝑛𝑚= 𝐴𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎− 𝐴𝑏𝑙𝑎𝑛𝑐𝑜

Las condiciones estándares son asumidas como 101.3kPa (1atm) y

25ºC (298K), donde volumen molar de un gas es de 24.47 litros. Las

correcciones en el volumen molar son pequeñas y pueden omitirse; sin embargo,

para mediciones de mayor precisión, el volumen molar puede calcularse bajo las

condiciones reales por medio de la ley de los Gases ideales. Se anotó el volumen

de muestra colectado (en litros). La cantidad total de µl de O3/muestra se lee

directamente de la curva de calibración. La concentración de ozono en gases

(µl/l o ppm) se expresa por:

𝑂𝑧𝑜𝑛𝑜𝑝𝑝𝑚 =

µ𝑙 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑜𝑧𝑜𝑛𝑜 𝑒𝑛 10𝑚𝑙

𝑉𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠)

Para la curva se consideró,

Page 31: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

26

Flujo de muestreo = 0.5 L/min

Tiempo de muestreo = 8 horas

𝐿

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠) = (0.5 𝑚𝑖𝑛

) 𝑥480𝑚𝑖𝑛

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎(𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠) = 240 L

La concentración de ozono en μg/m3 (a presión y temperatura

estándar) se obtuvo a partir de su valor en ppm, con la siguiente formula (LODGE

1988):

𝑜𝑧𝑜𝑛𝑜µ𝑔/𝑚3 = 103 𝑥

𝑜𝑧𝑜𝑛𝑜𝑝𝑝𝑚 𝑥 48

24.47

3.3.3.5. Comparación de la concentración de ozono troposférico

obtenidos con respecto a las ECAs

Se comparó las concentraciones de ozono troposférico obtenidas de

todos los puntos de muestreo con respecto a las ECAs, que indican que no debe

de exceder los 120 µg/m3 más de 24 veces al año (MINAM, 2009).

Page 32: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

IV. RESULTADOS

4.1. Determinación y caracterización de los puntos de muestreo.

Para poder identificar los puntos de muestreo (Cuadro 2) se

consideró que se encuentren dentro de las zonas potenciales dedicadas a

diferentes actividades humanas y sobre todo a las calles de gran importancia en

la comunidad y con alto flujo vehicular; también la dirección y velocidad del viento

representado en la rosa de vientos.

Cuadro 2. Calles, coordenadas y descripción de los puntos a monitorear en la

zona urbana de Castillo Grande.

COORDENADAS CÓDIGO NOMBRE

X Y

Av. Jose

Carlos

DESCRIPCION

Calle asfaltada de doble vía,

este punto se encuentra en la

entrada principal Castillo

Grande, considerada la calle

P01 Mariátegui

cdra. 1

389413 8971768 más importante de la zona,

siendo esta la única entrada

hacia Castillo, hay mucha

actividad comercial y gran flujo

vehicular.

Page 33: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

P02

Av. Jose

Carlos

Mariátegui

cdra. 10

389319

8972740

Calle asfaltada de doble vía,

este punto se encuentra en la

calle principal de Castillo

Grande, Existe gran actividad

comercial y mucho flujo

vehicular.

P03

Av. San

Martin cdra.

07

389167

8973964

Este punto se encuentra frente

al colegio Castillo Grande, calle

asfaltada de doble vía, alta

actividad comercial, maderable

flujo vehicular solo aumenta en

hora punta.

P04

Jr. Miguel

Grau cdra.01

388962

8973114

Es de doble vía sin asfaltar,

punto ubicado en la entrada

para la comunidad de

Picuruyacu, zona de baja

actividad comercial y flujo

vehicular que solo aumenta en

hora punta.

P05

Av. Iquitos.

01

389768

8972775

Calle asfaltada de doble vía,

punto ubicado en la entrada

principal para el pueblo joven de

Laureles, a lado del aeropuerto

Tingo María y a orillas de rio

Huallaga

.

Page 34: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

29

4.1.1. Flujo vehicular dentro del área de influencia atmosférica

Con los datos del cuadro se genera el siguiente cuadro donde se

tiene los flujos vehiculares por día, por horario y un promedio general por punto

de evaluación.

En el cuadro 3, se determina el flujo vehicular promedio por cada día

de la semana y el promedio general del punto 1.

Cuadro 3. Determinación de flujo vehicular para el punto 1 de evaluación.

DIA

turno flujo vehicular

promedio

general por mañana tarde noche promedio

punto

Lunes 44 32 38 38

Martes 40 35 28 34

Miércoles 38 30 23 30

Jueves 42 40 20 34 31

Viernes 31 27 30 29

Sábado 30 31 27 29

Domingo 28 26 28 27

Page 35: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

30

En el cuadro 4, se determina el flujo vehicular promedio por cada

día de la semana y el promedio general del punto 2.

Cuadro 4. Determinación de flujo vehicular para el punto 2 de evaluación

Turno flujo vehicular

promedio

Promedio general

por punto DIA

mañana tarde noche

Lunes 18 19 15 17

Martes 16 17 13 15

Miércoles 12 16 13 13

Jueves 14 18 12 15 14

Viernes 13 15 14 14

Sábado 11 14 10 12

Domingo 9 9 7 8

En el cuadro 5, se determina el flujo vehicular promedio por cada

día de la semana y el promedio general del punto 3.

Cuadro 5. Determinación de flujo vehicular para el punto 3 de evaluación.

DIA turno flujo vehicular

promedio

Promedio

general por punto mañana tarde noche

Lunes 10 12 9 10

martes 9 8 7 8

miércoles 11 10 8 9

jueves 12 8 7 9 9

viernes 11 9 7 9

sábado 10 6 6 7

domingo 9 9 6 8

Page 36: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

31

En el cuadro 6, se determina el flujo vehicular promedio por cada

día de la semana y el promedio general del punto 4.

Cuadro 6. Determinación de flujo vehicular para el punto 4 de evaluación

DIA turno flujo vehicular

promedio

Promedio general

por punto mañana tarde noche

Lunes 8 9 9 9

martes 9 8 10 9

miércoles 14 12 11 12

jueves 12 10 11 11 10

viernes 9 10 10 10

sábado 8 7 7 8

domingo 5 5 8 6

En el cuadro 7, se determina el flujo vehicular promedio por cada

día de la semana y el promedio general del punto 5.

DIA turno flujo vehicular

promedio

Promedio general

por punto mañana tarde noche

Lunes 8 7 7 7

martes 6 5 5 5

miércoles 7 6 5 6

jueves 6 7 6 6 5

viernes 7 8 4 7

sábado 5 4 5 4

domingo 4 5 4 4

Cuadro 7. Determinación de flujo vehicular para el punto 5 de evaluación

Luego para cada punto de muestreo establecido se realizó la rosa

de vientos con datos de dirección y velocidad obtenidas de la estación

meteorológica José Alberto Quiñones de los meses de febrero, marzo y abril y

se estableció la influencia de vientos para estos puntos, el primer punto (figura

2)

Page 37: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

32

La rosa de viento para el punto 01 se muestra que predominan

vientos de suroeste con una velocidad mayor o igual a 11 m/s y también vientos

que vienen desde la dirección sur y pocos vientos de dirección oeste.

Figura 2. Rosa de viento para el punto 01.

La rosa de viento para el punto 02 se muestra que predominan

vientos de suroeste con una velocidad mayor o igual a 11 m/s y también vientos

que vienen desde la dirección sur con un máximo de 11 m/s y no menores de

5/5 m/s y pocos vientos que previenen de dirección oeste.

Page 38: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

33

Figura 3. Rosa de viento para el punto 02

La rosa de viento para el punto 03 se muestra que predominan

vientos de suroeste con una velocidad mayor o igual a 11 m/s y también vientos

que vienen desde la dirección sur y de dirección oeste.

Figura 4. Rosa de viento para el punto 03

Page 39: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

34

La rosa de viento para el punto 04 se muestra que predominan

vientos de suroeste con una velocidad mayor o igual a 11 m/s, también se

aprecian vientos que vienen de dirección sur y dirección oeste.

Figura 5. Rosa de viento para el punto 04

La rosa de viento para el punto 04 se muestra que predominan

vientos de suroeste con una velocidad mayor o igual a 11 m/s y también algunos

vientos que provienen desde la dirección sur

Figura 6. Rosa de viento para el punto 05

Page 40: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

35

4.2. Determinación y caracterización de las fuentes protenciales de

generación de ozono troposférico.

Se consideró a las actividades realizadas por humanos, cables de

alta tensión y vehículos en movimiento, entre otras; que se muestran en el

siguiente cuadro, que puedan generar ozono troposférico o contaminantes

precursores de este.

Cuadro 8. Probables fuentes de generación de ozono

Puntos de muestreo Probables fuentes de

contaminación

P01 – Av. Jose Carlos Mariategui Cdra 1 En este punto se pudo determinar

gran actividad de reparación de

vehículos motorizado a menos de

20 metros, así mismo se encuentra

muchos cables de alta tensión que

pasan por este punto para distribuir

energía a todo la zona urbana y

rural de castillo grande, y también

una gran actividad de flujo vehicular

ya que este punto está en la entrada

hacia Castillo Grande

P02 – Av José Carlos Mariátegui cdra 07

En este punto de muestreo, se

determinó actividad comercial, así

mismo talleres de mecánica de

vehículos motorizados, a pocos

metros una panadería de horno

industrial que trabaja

aproximadamente 12 horas,

lavados de vehículos, gran cantidad

de cables de alta tensión,

alumbrado público y un gran flujo de

vehículos.

Page 41: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

36

P03 - Av. San Martin cdra. 07 Este punto se encuentra en el

centro de la zona urbana de Castillo

Grande, se pudo determinar que

hay pequeña cantidad de comercio,

se encuentra uno de los colegios

principales de Castillo Grande y

existe moderado flujo vehicular

sobre todo en hora punta, así mismo

se encuentra la plaza de armas con

gran cantidad de cables de alta

tensión y mucho alumbrado público.

P04 - Jr. Miguel Grau cdra.01

P05 - Av. Iquitos. 01

Este punto observamos alrededor

hay poca actividad comercial, es

una zona mayormente residencial,

poco flujo vehicular a excepción de

las horas punta que tiene un

pequeño aumento del flujo, la vía

esta sin asfaltar y entrada a la

comunidad de Picuruyacu.

En este punto de muestreo

determinamos que alrededor es una

zona mayormente residencial, es

entrada al pueblo joven de Los

Laureles con poco flujo vehicular en

todo dia, junto a este punto está el

aeropuerto Tingo María que está en

funcionamiento y comprende de

varias aerolíneas que ofrecen

vuelos diarios.

Page 42: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

37

4.3. Cconcentración de ozono troposférico por el método de tren de

muestreo.

4.3.1. Concentración de O3 por punto de muestreo

En el cuadro 10 del anexo 1 se muestran las concentraciones de

NO2 en los tres días de monitoreo de cada de uno puntos en los cuales se realizó

el muestreo.

En la figura 7 se muestra las variaciones de las concentraciones de

ozono troposférico que existen entre cada uno de los puntos monitoreados en

los tres días de evaluación. Se observa que los puntos P02 y P05 son los que

tienen las concentraciones más altas con respecto a los demás puntos de

muestreo, la menor concentración de ozono troposférico se encontró en el P03

y P04.

Figura 7. Concentración del O3 troposférico en ug/m3, con respecto a los

repeticiones por punto.

En la figura 8 se tiene que la mayor concentración promedio de

ozono troposférico se encuentra en el punto 05, ubicado en la Av. Iquitos. 01, y

la menor concentración de ozono troposférico en el punto 04.

P01 P02 P03 P04 P05

R1

R2

R3

18

16

14

12

10

Page 43: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

38

16.00

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

14.15

P01 P02 P03 P04 P05

Promedio por punto

11.44 11.19

9.49 9.32

Figura 8. Concentración promedio de O3 troposférico en ug/m3, respecto a los

puntos de muestreo.

4.3.2. Comparación de la concentración de ozono con respecto a las

ECAs

Según los estándares de calidad ambiental para el ozono son de 120

ug/m3, y ninguno de nuestras concentraciones superan a ese estándar

establecido por el Ministerio del Ambiente.

Figura 9. Concentración de O3 con respecto a las ECAs

Concentración O3

ECA

140

120

100

80

60

40

20

Comparación de la concentración del O3 con respecto a las ECAs

Page 44: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

V. DISCUSIÓN

Según DIGESA 2015 para la determinación de los puntos se debe

de tomar en consideración factores tales como las áreas residenciales o de

comercio, poblaciones susceptibles, áreas industriales, flujo vehicular, e

importancia que puedan tener esta zona para la comunidad, área de influencia.

De esta forma se estableció 5 puntos de muestreo de ozono, los puntos que

consideramos se encuentran próximos a actividades humanas como, talleres

mecánicos, comercios; en el punto 03 de muestreo se consideró la presencia de

un establecimiento de salud y una institución educativa como poblaciones

susceptibles, en el punto 04 y 05 se tiene en cuenta que la mayoría de las

edificaciones son de uso residencial; siendo así el flujo vehicular uno de los

principales factores para la determinación de todos los puntos de muestreo, se

calculó el flujo vehicular, para el punto 01 Av. José Carlos Mariategui cuadra 01

se obtuvo 31 vehículos por minuto siendo este el punto de muestreo con más

flujo vehicular debido a que es la única entrada al distrito de Castillo Grande.

Según ALANIA 2018 en la ciudad de Tingo María el mayor flujo vehicular se

obtuvo 39 vehículos/min; siendo este dato el similar al obtenido en Castillo

Grande, sin embargo el menor flujo vehicular determinado para la ciudad de

Tingo María. Según ALANIA, 2018, es de 12 vehículos por minuto; siendo este

dato mucho mayor de lo obtenido en el distrito de Castillo Grande en el Av. Iquitos

cdra. 01 con un flujo de 5 veh/min, esto debido a que este punto es una zona

mayormente residencial sin mucho tránsito vehicular en este vía. También las

representaciones en la rosa de vientos para los 5 puntos proporcionan una visión

de cómo se comportarán los contaminantes. Según CASELI 2000 el ozono y sus

precursores pueden ser transportados por el viento a largas distancias, dando

lugar potencialmente a problemas de contaminación en áreas alejadas de las

fuentes de origen.

Page 45: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

40

Según CASELI 2000, el ozono que está presente en las

proximidades del suelo tiene su origen principalmente en las reacciones

químicas que se producen en la propia troposfera a partir de otros contaminantes

principalmente de los NOx, Las principales fuentes de la generación de óxidos de

nitrógeno en la atmosfera precursora de la generación de O3 es toda actividad

que requiera el uso de combustibles fósiles, los procesos de soldadura, entre

otros. En los puntos 1 y 2 de muestreo se puede comprobar la mayor parte de

las fuentes que generan emisiones de este gas es los talleres mecánicos que

realizan procesos de soldadura y la gran cantidad vehículos motorizados todos

estos hacen uso de combustibles fósiles para su actividad diaria, sin embargo,

para los puntos 3 y 5 se tiene que estas zonas son primordialmente residenciales

donde no encuentramos establecimientos que puedan generan algún tipo de

emisión de NOx.

Según ALANIA 2018, La máximo concentración de ozono

troposférico en Tingo María es de 14.11 µg/m3; siendo este un dato muy similar

a lo obtenido en el estudio para Castillo Grande que es de 14.15 ugO3/m3 y la

menor concentración para Castillo Grande es de 9.32 ugO3/m3 caso similar a la

concentración en Tingo María que es de 10.81 ugO3/m3. Además según MINAM

2009, los estándares de calidad ambiental la concentración de O3 troposférico no

debe exceder de 120 ug/m3. Por lo tanto resulto que las concentraciones de O3

troposférico en el distrito de Castillo Grande que se encuentra muy por debajo

de ECAs, y en ninguno de los puntos de muestreo establecidos sobrepasa este

estándar siendo la concentración más alta la de 14.15 ugO3/m3 por lo cual no

presentan riesgo a la salud ni al medio ambiente en estas zonas de muestreo.

Page 46: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

VI. CONCLUSION

1. Se determinó 5 puntos de muestreo dentro del casco urbano de Castillo

Grande, siendo estos, av. José Carlos Mariátegui cuadra 01, av José

Carlos Mariátegui cuadra 07, av. San Martin cuadra 07, Jr. Miguel Grau

cuadra 1 y la av. Iquitos cuadra 1. Se determinó el flujo vehicular de los 5

puntos, en el cual se obtuvo la mayor cantidad de flujo vehicular en el

punto 01 siendo esta de 31 vehículos por minuto y el obtuvo el menor flujo

vehicular el punto 05 con 5 vehículos por minuto.

2. Se determinó que las fuentes más probables que dan origen a la formación

de ozono troposférico, son los vehículos motorizados en los cinco puntos

de muestreo, seguidos de los talleres de mecánica y las actividades

comerciales de la población.

3. Se determinó la concentración máxima de 14.15 ugO3/m3 en la av. José

Carlos Mariátegui cuadra 1 y la menor concentración que se registro es

de 9.32 ugO3/m3 en la Jr. Miguel Grau cuadra 1.

Page 47: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

VII. RECOMENDACIONES

1. Se recomienda mantener la solución absorbente a temperatura ambiente

y sin exposición a la luz solar, para evitar que se altere.

2. Después de hacer el muestreo de campo se tiene que leer las muestras

antes de media hora para evitar que las muestras se alteren o se

contaminen.

3. Se recomienda a la población mantener sus vehículos motorizados en

buenas condiciones y constante mantenimiento para así reducir las

emisiones de gases precursores del ozono troposférico.

4. Se recomienda ampliar la presente investigación de este trabajo y/o

utilizarlas como antecedentes para futuras investigaciones que puedan

realizarse en la zona de trabajo.

Page 48: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

VIII. REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS

ALANIA J. 2018, Dióxido de nitrógeno (NO2) y ozono troposférico (O3) en el aire

de cinco instituciones educativas estatales de la ciudad de Tingo María.

Tesis Ing. Ambiental. Tingo María. Universidad Nacional Agraria de la selva.

58 p.

CASELLI, MAURIZIO. 2000 La contaminación atmosférica. Causas y fuentes.

Efectos sobre el clima, la vegetación y los animales, Editorial Siglo

Veintiuno, México DF, 6ª edición.

CHICON, L. 2001. Química del ozono. 10 p.

DIAZ R. 2000. Control, vigilancia y prevención de la contaminación atmosférica.

Cuba. 14 p.

DIGESA (Dirección General De Salud Ambiental), 2005. Protocolo de monitoreo

de la calidad del aire y gestión de los datos. [En línea]: DIGESA,

(http://www.digesa.minsa.gob.pe/norma_consulta/protocolo_calidad_de_

aire.pdf, documentos, 29 sep.2018).

ETL (Laboratorio de Pruebas Ambientales). 2013. Determinación de ozono en el

aire referenciado en el Métodos de muestreo y análisis de aire, Lima Perú.

10 p.

FREEMAN H, 1998. Manual de la prevención de la contaminación. 22 p.

KENNETH W, CECIL F. WARNER. 1999. “Contaminación del Aire. Origen y

Control” Editorial México, D.F: Limusa, segunda edición. 650 p.

Page 49: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

44

LODGE J. 1988. Métodos de muestreo y análisis de aire; Método 411, (Métodos

colorimétricos Impinger). Tercera edición. 767 p.

MARTÍNEZ E. DIAZ Y. 2004 Contaminación atmosférica. Universidad de

Castilla-La Mancha. 13 p.

MCGRAW, H. 2009. Contaminación Atmosférica. Rev. Esp. Salud Publica vol.

79 Nº.2 España Madrid (10). 234-262 p.

MINAM. 2009. Compendio de normas relacionadas a la calidad del aire. San

Isidro, Lima. 141 p.

MOZO, J. 2011. Análisis de Capacidad y Nivel de Servicio de Segmentos

Básicos de Autopistas, Segmentos Trenzados y Rampas de acuerdo al

Manual de Capacidad de Carreteras HCM2000 aplicando MathCad. Tesis

Ing. Civil. México D.F., México. Universidad Nacional Autónoma de México.

162 p.

NTP (Norma Técnica Peruana) ISO/IEC 17025. 2006. Requisitos generales

relativos a la competencia técnica de los laboratorios de ensayo y

calibración. 8 p.

ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD 2004 Organización Mundial de la

Salud y Organización Panamericana de la Salud, guías para la calidad del

aire, Lima. 6 p.

Page 50: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

IX. ANEXOS

Page 51: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

46

Anexo 1. Datos para la realización de resultados

Cuadro 9. Datos de la absorbancia obtenida para la curva de calibración

N° Concentración Absorbancia

1 0 0

2 0.25 0.002

3 0.75 0.008

4 1.25 0.011

5 2.5 0.031

6 5 0.073

7 10 0.117

8 20 0.322

9 30 0.495

10 40 0.646

11 50 0.781

Figura 10. Curva de calibración y ecuación para hallar la concentración de ozono

troposférico

DILUCIONES y = 0.0161x - 0.0077 R² = 0.9973

-0.1 60 50 40 30 20 10 0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

AB

SOR

BA

NC

IA

Page 52: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

47

Cuadro 10. Datos usados para el monitoreo de O3

Datos Valor

Tiempo de muestreo (h) 8

Caudal (l/min) 0.5

Volumen total de la solución absorbente en (ml) 10

Volumen total de aire muestreado en std en (L) 240

m (Pendiente) 0.0161

b (intercepto) 0.0077

Page 53: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

48

Cuadro 11. Concentración de O3 en los 5 puntos de evaluación.

Puntos

Repeticiones

O3 ug/m3

Promedio por

repetición promedio por

punto

R1

13.05 13.81

14.57

P01 R2 11.52

12.03 11.44 12.54

R3

8.99 8.48

7.97

R1

16.09 15.59

15.08

P02 R2 10.00

10.76 11.19 11.52

R3

6.95 7.21

7.46

R1

6.95 7.46

7.97

P03 R2 9.49

11.02 9.49 12.54

R3

11.02 10.00

8.99

R1

8.48 8.73

8.99

P04 R2 8.99

10.25 9.32 11.52

R3

9.49 8.99

8.48

R1

16.09 15.59

15.08

P05 R2 16.60

15.08 14.15 13.55

R3

11.52 11.78

12.03

Page 54: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

49

MÉTODO COLORIMÉTRICO, IMPINGER.

OBJETIVO

El presente instructivo describe en forma resumida el desarrollo de

los ensayos bajo la norma de la referencia. El objetivo es garantizar un proceso

de análisis seguro y confiable bajo un lenguaje común y estándar para todos los

analistas.

ALCANCE

Aplicable para el del Método y Norma de la Referencia.

REFERENCIAS

Norma Técnica Peruana ISO/IEC 17025:2006 “Requisitos Generales

Relativos a la Competencia Técnica de los Laboratorios de Ensayo y

Calibración”.

COSUDE-SWISSCONTACT, Monitoreo del Aire, Manual de

Laboratorio, SOP 5.4.1.

RESPONSABILIDADES

a. Análisis de laboratorio Analisis de laboratorio I y II

- Responsables de su elaboración y ejecución del instructivo en

mención.

- Supervisor de Laboratorio y Jefe de Laboratorios orgánicos

- Responsable de la revisión, implementación y cumplimiento de

dicho instructivo.

- Gerente de Calidad, Seguridad, Salud y Ambiente Responsable

de su revisión y actualización del instructivo.

Page 55: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

50

DEFINICIONES

Procedimiento: Forma específica para llevar a cabo una actividad o

un proceso.

DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES Principio

Microcantidades de ozono y otras sustancias oxidantes liberan yodo

cuando es absorbido en una solución buffer de ioduro de potasio al 1% a pH 6.8

0.2. El yodo es determinado espectrofotométricamente por medida de absorción

del ion triyoduro a 352 nm.

La estequiometria es aproximada por la siguiente reacción:

Equipos y aparatos

- Buretas de 25 ml y de 40 ml

- Pipetas graduadas y volumétricas

- Matraces aforados (10, 50, 100, 250 y 1000 ml)

- Erlenmeyers

- Vasos de precipitar

- Tubos de ensayo

- Balanza analítica

- Espectrofotómetro ultravioleta

Soluciones y Reactivos

- KH2PO4

- Na2HPO4

- Yoduro de potasio (KI)

- Yodo resublimado

- Tiosulfato de sodio (Na2S2O3)

- Ácido sulfúrico

Page 56: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

51

Análisis Solución absorbente: Disolver 13.6g de KH2PO4, 14.2g de

Na2HPO4 (equivalente a 35.8g de Na2HPO2.12H2O) y 10.0g de KI en

secuencia y diluir a 1L. Almacenar a temperatura ambiente por al menos un

día antes de su uso. Medir el pH y ajustarlo a 6.8±0.2 con NaOH o KH2PO4.

Esta solución puede estar almacenada por varios meses en una envase

ámbar de vidrio.

NOTA1: No puede ser expuesto a la luz directa

NOTA2: Esta solución de KI 1% en buffer de fosfato 0.1M puede

ser almacenada varios meses en una botella de vidrio ámbar sin que sufra

deterioro

Solución Stock de I2 0.025M (0.05N): Disolver 16g de KI y

3.175g de yodo sucesivamente y diluir la mezcla a 500mL con agua.

Almacenar por al menos un día antes de su uso. Valorar antes de su uso

con una solución de tiosulfato de sodio de 0.025M.

Solución patrón de tiosulfato de sodio, 0,0250 N: Disolver 6,205

g de Na2S2O3.5H2O en agua, agregar 1,5 mL de NaOH 6 N o 0,4 g de

NaOH sólido y diluir a 1L. Titular con solución de biyodato de potasio.

Solución patrón de biyodato de potasio, 0,0250 N: Disolver

0,8124 g de KH(IO3)2,secado a 103ºC por 1hora, en agua y diluir a 1L

Solución de yodo de 0.001M:Diluir 4mL de la solución Stock de

I2 0.025M en una fiola de 100mL con solución absorbente. Proteger de la

luz. Descartar después de su uso.

Solución de calibración de yodo: Diluir exactamente 5.11mL de

solución de yodo de 0.001M en una fiola de 100mL con solución absorbente.

Esta solución tiene una concentración equivalente a 1uL de O3/mL

Solución de almidón: Disolver 2 g de almidón en 500 ml de agua

en ebullición y filtrar antes de enfriar.

Valoraciones

Page 57: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

52

Valoración de la solución de tiosulfato de sodio: Disolver 2g de

KI libre de yodo, en una matraz con 100 a 150 mL de agua desionizada.

Agregar 1mLH2SO4 6N o unas gotas de H2SO4 cc y 20mL de Solución

patrón de biyodato. Diluir a 200mL. Titular con la solución de Tiosulfato de

sodio. Adicionar la solución de almidón cuando la solución se torne amarillo

pálido

Valoración de la solución stock de yodo: Tomar una alícuota

exacta (>10mL) de solución de yodo y colocarlo en un erlenmeyer. Diluir

con agua destilada hasta 40mL y proceder a valorar hasta la disminución

del color. Agregar una gotas de almidón y continuar valorando hasta que la

solución quede transparente.

Procedimiento de muestreo

- Ensamblar el sistema de muestreo, el cual consiste en los impingers

y la bomba.

- Pipetear exactamente 10 ml de solución absorbente dentro de

cada impinger.

- Se muestrea con flujo de 0.5 l/min durante 8 Horas.

- Flujo y tiempo de muestreo pueden ajustarse para obtener una

concentración suficiente de oxidante en la solución absorbente (entre

0.2

– 1.8 μl/10 ml de solución).

- Calcular el volumen total de aire muestreado, registrar temperatura

del aire y presión atmosférica. No exponer el reactivo absorbente a

luz natural directa.

- Medición del color: en caso de evaporación agregar agua destilada

para llevar el volumen a 10 ml. Entre 30 y 60 minutos después de la

recolección de las muestras, se leen las absorbancias en el

espectrofotómetro, a una longitud de onda de 352 nm, empleando

Page 58: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

53

agua destilada como referencia.

Calibración y estandarización

La preparación para la curva de calibración se realiza en fiolas

de 50ml. Se preparan estándares de 0 a 50 ulO3. Estos estándares se

preparan individualmente añadiendo 0; 0,2; 0,25; 0,75; 1,25; 2,50; 5,00;

10,00; 20,00; 30,00; 40,00; 50,00 ml de solución de calibración de yodo en

cada matraz aforado a 50ml. Cada matraz debe de aforarse a 50ml con

solución absorbente. Leer la absorbancia de cada matraz a una longitud de

onda de 352nm para graficar la curva de calibrado.

Cálculos

Calcular la concentración de la muestra por medio de la

ecuación de la recta obtenida de la curva de calibración

A352nm : Absorbancia corregida

Cug/muestra : Concentración en

µg/muestra

Las condiciones estándares son asumidas como 101.3kPa

(1atm) y 25ºC (298K), donde volumen molar de un gas es de 24.47 litros.

Las correcciones en el volumen molar son pequeñas y pueden omitirse; sin

embargo, para mediciones de mayor precisión, el volumen molar puede

calcularse bajo las condiciones reales por medio de la ley de los Gases

ideales.

Anotar el volumen de muestra colectado (en litros). La cantidad total

: Pendiente de la recta y : Ordenada al origen

Page 59: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

54

de ulO3/muestra se lee directamente de la curva de calibración. La concentración

de ozono en gases gaseosa (ul/l o ppm) puede expresarse por:

Para la curva de calibrado se consideró:

La concentración de ozono en ug/m3 (a presión y

temperatura estándar) se obtiene a partir de su valor en ppm, con la

siguiente formula:

DIAGRAMA DE FLUJO

Temperar las muestras

Tomar la alícuota necesaria para leer en el UV/Vis.

Leer las absorbancias en el espectrofotómetro, a una longitud de onda de 352 nm

Reportar los resultados

Page 60: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

55

ANEXO 02. Panel fotográfico

Figura 11. Vista del punto de muestreo 01

Figura 12. Vista del punto de muestreo 05

Page 61: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

56

Figura 13. Disoluciones para la curva de calibración del O3

Figura 14. Toma de muestra en el campo

Page 62: UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA · 2018-12-13 · 1 universidad nacional agraria de la selva facultad de recursos naturales renovables escuela profecional de ingenieria ambiental

57

Figura 15. Lectura de las muestras obtenidas en el campo

Figura 16 Espectrofotómetro