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Protocolo De Vigilancia De Calidad Del Aire

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Protocolo De Vigilancia De Calidad Del Aire

  1. 1. INSTITUTO DE HIDROLOGÍA, METEOROLOGÍA Y ESTUDIOS AMBIENTALES IDEAM PROTOCOLO PARA LA VIGILANCIA Y SEGUIMIENTO DEL MODULO AIRE DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN AMBIENTAL BOGOTÀ. D. C., SEPTIEMBRE 20/2005
  2. 2. PROTOCOLO PARA LA VIGILANCIA Y SEGUIMIENTO DEL MODULO AIRE DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN AMBIENTAL CARLOS COSTA POSADA Director General CESAR BUITRAGO GOMEZ Subdirector de Estudios Ambientales Preparación: Ing. Gabriel Herrera Edición: Ing. Gabriel Herrera Ing. Luís Barreto Instituto de Hidrología Meteorología y Estudios Ambientales - IDEAM. Carrera 10 No. 20-30 PBX 3 527 160 Bogotá D. C., Septiembre 20/2005
  3. 3. AGRADECIMIENTOS Esta guía es el resultado final del trabajo del ingeniero Gabriel Herrera Torres mediante el contrato de consultoría No. 023-2004 y de los trabajos previos de los ingenieros Boris Galvis (contrato de consultoría No. 161-2002) y Eder Pedraza (contrato de consultoría No. 163-2002), el cual contó con la participación del ingeniero Luís R. Barreto funcionario de la subdirección de Estudios Ambientales. La interventoría estuvo a cargo del ingeniero Cesar Buitrago, subdirector de Estudios Ambientales. Esta guía es el resultado del esfuerzo de muchas personas, quienes participaron en la revisión del contenido con observaciones, aportes y sugerencias de los cuales destacamos a los funcionarios de las siguientes entidades: • Ministerio del Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial - MAVDT • Corporación Autónoma regional del Magdalena – CORPAMAG • Corporación Autónoma regional de la Guajira- CORPOGUAJIRA • Corporación Autónoma regional del Cesar – CORPOCESAR • Corporación Autónoma regional del Alto Magdalena – CAM • Corporación Autónoma regional del Atlántico – CRA • Corporación Autónoma regional de la Frontera Nororiental – CORPONOR • Corporación Autónoma regional del Cauca – CRC • Corporación Autónoma regional del Valle del Cauca – CVC • Corporación Autónoma regional de Cundinamarca - CAR • Corporación Autónoma regional de Defensa de la meseta de Bucaramanga - CDMB • Corporación Autónoma regional del Tolima – CORTOLIMA • Corporación Autónoma regional de Boyacá. - CORPOBOYACÁ • Corporación Autónoma regional de las cuencas de los rios Rionegro y Nare- CORNARE • Área Metropolitana del Valle de Aburrá – AMVA • Departamento Administrativo del Medio ambiente - DAMA • Departamento Administrativo para la Gestión del Medio ambiente - DAGMA
  4. 4. INDICE DE CONTENIDO 1 OBJETIVOS PARA LA VIGILANCIA Y SEGUIMIENTO DE LA CALIDAD DEL AIRE ............................................... 1 1.1 OBJETIVOS GENERALES................................................................................................................................. 1 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................................................................... 2 1.2.1 DETERMINAR EL CUMPLIMIENTO DE LAS NORMAS LOCALES DE LA CALIDAD DEL AIRE Y EVALUAR LAS ESTRATEGIAS DE CONTROL DE LAS AUTORIDADES AMBIENTALES ....................... 2 1.2.2 ACTIVAR LOS PROCEDIMIENTOS DE CONTROL EN SITUACIONES DE EMERGENCIA..................... 2 1.2.3 EVALUAR EL RIESGO PARA LA SALUD HUMANA .................................................................................. 2 1.2.4 INVESTIGAR QUEJAS CONCRETAS ........................................................................................................ 3 1.2.5 DETERMINAR POSIBLES RIESGOS PARA EL MEDIO AMBIENTE ......................................................... 3 1.2.6 VALIDAR LOS MODELOS DE CALIDAD DEL AIRE................................................................................... 3 1.2.7 OBSERVAR LAS TENDENCIAS A MEDIANO Y LARGO PLAZO .............................................................. 3 1.2.8 OBTENER INFORMACIÓN QUE SIRVA DE BASE PARA PLANIFICAR EL USO DEL SUELO ................ 4 1.3 OBJETIVO DE LA CALIDAD DE LOS DATOS................................................................................................... 4 2 MARCO LEGAL PARA LA CALIDAD DEL AIRE ....................................................................................................... 5 2.1 NORMATIVIDAD NACIONAL VIGENTE ............................................................................................................ 5 2.2 NORMAS INTERNACIONALES DE REFERENCIA. .......................................................................................... 5 3 JUSTIFICACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE VIGILANCIA Y EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL AIRE ................... 5 3.1 OBJETIVOS PARA LA UBICACIÓN DE ESTACIONES EN UNA RVCA ........................................................... 6 3.2 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO BÁSICO DE UNA RED DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE. .......... 7 3.2.1 FASE DE DIAGNOSTICO INICIAL.............................................................................................................. 7 3.2.2 FASE DE ELABORACIÓN DE DISEÑO FINAL........................................................................................... 9 3.3 PAUTAS GENERALES PARA EL DISEÑO DETALLADO DE RVCAS .............................................................. 9 3.3.1 SELECCIÓN DEL NÚMERO DE ESTACIONES DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE ................. 9 3.4 CRITERIOS PARA ESTABLECER LA DISTRIBUCIÓN DE LOS SITIOS DE VIGILANCIA EN UNA RVCA.... 11 3.4.1 MICROLOCALIZACIÓN DE LOS SITIOS DE VIGILANCIA....................................................................... 12 3.5 EVALUACIÓN METEOROLÓGICA EN LOS PROGRAMAS DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE... 15 3.6 SELECCIÓN Y UBICACIÓN DE LOS SENSORES METEOROLÓGICOS....................................................... 15 3.7 SELECCIÓN DE LAS TÉCNICAS DE MUESTREO EN LA RVCA. .................................................................. 16 3.8 ESTRATEGIA DE MUESTREO PARA LA RVCA............................................................................................. 18 3.8.1 DURACIÓN DEL PROGRAMA.................................................................................................................. 19 3.8.2 FRECUENCIA DE MUESTREO ................................................................................................................ 19 3.8.3 TIEMPO DE TOMA DE MUESTRA ........................................................................................................... 19 3.8.4 DEFINICIÓN DE CAMPAÑAS DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE........................................... 20 3.9 RECOMENDACIONES GENERALES PARA SELECCIÓN DE EQUIPOS ...................................................... 20 4 RECURSOS NECESARIOS PARA EL MONTAJE, OPERACIÓN Y SEGUIMIENTO DE LA RED. ........................ 21 4.1 CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE LA ESTIMACIÓN DE COSTOS................................................ 21 4.1.1 DISEÑO DE LA RVCA Y SELECCIÓN DE SITIOS. ................................................................................. 21 4.1.2 INSTALACIÓN DE LAS ESTACIONES ..................................................................................................... 22 4.1.3 COSTOS DE LA VIGILANCIA ................................................................................................................... 22 4.1.4 COSTOS DEL ANÁLISIS .......................................................................................................................... 23 4.1.5 COSTOS DE MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS ............................................................................... 23 4.1.6 COSTOS DEL PROCESAMIENTO DE DATOS Y REPORTE DE INFORMACIÓN .................................. 23 4.1.7 COSTOS DE ADQUISICIÓN DE DATOS.................................................................................................. 24 4.1.8 PROCESAMIENTO DE DATOS ................................................................................................................ 24 4.1.9 VALIDACIÓN DE DATOS.......................................................................................................................... 24 4.1.10 COSTOS DEL REPORTE DE DATOS ...................................................................................................... 24 4.1.11 COSTOS COMBINADOS DE MANEJO DE DATOS. ................................................................................ 25 4.1.12 COSTOS DEL CONTROL Y ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD.......................................................... 25 4.1.13 COSTOS DE ADMINISTRACIÓN Y GESTIÓN ......................................................................................... 25 4.2 TALENTO HUMANO NECESARIO PARA UNA RED DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE. ............. 25 5 DEFINICIÓN DE INDICADORES PARA LA VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE. ......................................... 26 5.1 GENERALIDADES. .......................................................................................................................................... 26 5.2 RELACIÓN ENTRE INDICADORES E ÍNDICES.............................................................................................. 26 5.3 ANTECEDENTES............................................................................................................................................. 27 5.3.1 INDICADORES AMBIENTALES................................................................................................................ 27 5.4 MODELOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE INDICADORES ..................................................................... 27 5.5 INDICADORES DE CALIDAD DEL AIRE ......................................................................................................... 27 5.5.1 INDICADORES DE PRESIÓN................................................................................................................... 27 5.5.2 INDICADORES DE ESTADO .................................................................................................................... 28 5.5.3 INDICADORES DE RESPUESTA O ACCIÓN .......................................................................................... 28 5.5.4 INDICADORES DE EXPOSICIÓN............................................................................................................. 29
  5. 5. 5.5.5 INDICADORES DE EFECTOS EN LA SALUD.......................................................................................... 30 5.6 ÍNDICES DE CALIDAD DEL AIRE ................................................................................................................... 30 5.7 EXPERIENCIAS DEL PAÍS .............................................................................................................................. 31 5.7.1 ÍNDICE BOGOTANO DE CALIDAD DEL AIRE – IBOCA .......................................................................... 31 5.7.2 ÍNDICE DE CALIDAD DE AIRE DE ÁREA METROPOLITANA DE BUCARAMANGA – IBUCA............... 32 5.7.3 ÍNDICE DE CALIDAD ATMOSFÉRICA -ICA- PARA EL VALLE DE ABURRÁ.......................................... 33 5.8 EXPERIENCIAS DE OTROS PAÍSES.............................................................................................................. 34 5.8.1 CHILE: ÍNDICE DE CALIDAD DEL AIRE POR PST (ICAP)...................................................................... 34 5.8.2 MÉXICO: ÍNDICE METROPOLITANO DE LA CALIDAD DEL AIRE - IMECA........................................... 35 5.8.3 ESTADOS UNIDOS:.................................................................................................................................. 35 5.9 ÍNDICE NACIONAL DE CALIDAD DEL AIRE................................................................................................... 36 5.9.1 PROCEDIMIENTO PARA LA DEFINICIÓN DE INDICADORES E ÍNDICES: ........................................... 36 5.9.2 CRITERIOS PARA TENER EN CUENTE EN EL DISEÑO Y/O SELECCIÓN DE INDICADORES ........... 37 6 ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD DEL AIRE .................................................................................... 37 6.1 OBJETIVOS DEL PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD ..................................... 38 6.2 PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE LA CALIDAD PARA EL VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE ......................................................................................................................................................... 38 6.3 SECUENCIA METODOLÓGICA DE IMPLEMENTACIÓN................................................................................ 39 6.3.1 PLANEACIÓN............................................................................................................................................ 39 6.3.2 IMPLEMENTACIÓN .................................................................................................................................. 40 6.3.3 EVALUACIONES....................................................................................................................................... 40 6.3.4 REPORTES ............................................................................................................................................... 40 6.4 CARACTERÍSTICAS ORGANIZATIVAS DE UN PROGRAMA DE ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE LA CALIDAD .......................................................................................................................................................... 41 6.5 OBJETIVOS DE CALIDAD DE DATOS ............................................................................................................ 41 6.6 ESTABLECIMIENTO DE LOS OBJETIVOS DE CALIDAD DE DATOS ........................................................... 42 7 PERFIL DEL PERSONAL Y ENTRENAMIENTO..................................................................................................... 43 7.1 PERFIL DEL PERSONAL................................................................................................................................. 43 7.1.1 PROGRAMA DE ENTRENAMIENTO....................................................................................................... 43 7.1.2 ESTRATEGIAS Y TÉCNICAS DE VIGILANCIA ........................................................................................ 43 7.1.3 ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS ................................................................................................. 43 7.1.4 OPERACIÓN DE LA RVCA....................................................................................................................... 43 7.1.5 VISITAS REGULARES.............................................................................................................................. 43 7.1.6 VERIFICACIÓN DE SPAN Y CERO.......................................................................................................... 44 7.1.7 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS ................................................................................................................... 44 7.1.8 VERIFICACIÓN DEL DESEMPEÑO ......................................................................................................... 45 7.1.9 AUDITORIAS INTERNAS Y EXTERNAS .................................................................................................. 45 7.2 ACOPIO, REVISIÓN Y VALIDACIÓN DE DATOS ........................................................................................... 46 7.2.1 ACOPIO..................................................................................................................................................... 46 7.2.2 REVISIÓN ................................................................................................................................................. 46 7.2.3 VALIDACIÓN ............................................................................................................................................. 46 8 DEFINICIÓN DE CAMPAÑAS DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD DEL AIRE. ........................................................ 50 9 EVENTOS DE CAPACITACIÓN .............................................................................................................................. 50 10 INFORMES SOBRE LA CALIDAD DEL AIRE. CONTENIDO DEL INFORME ANUAL DE CALIDAD DEL AIRE .... 51 10.1 FORMATOS NACIONALES DE REPORTE DE CALIDAD DEL AIRE.............................................................. 51 10.1.1 INFORMACIÓN SOBRE LAS REDES....................................................................................................... 51 10.1.2 INFORMACIÓN SOBRE LAS ESTACIONES............................................................................................ 51 10.1.3 INFORMACIÓN SOBRE LA CONFIGURACIÓN DE LAS MEDICIONES POR COMPUESTO. ................ 52 10.1.4 CONTENIDO DEL INFORME ANUAL NACIONAL DE CALIDAD DEL AIRE............................................ 52 11 MANEJO Y CUSTODIA DE LA MUESTRA ............................................................................................................. 53 11.1 MANEJO DE LA MUESTRA ............................................................................................................................. 53 11.1.1 ETIQUETADO E IDENTIFICACIÓN DE LA MUESTRA ............................................................................ 53 11.1.2 COLECCIÓN DE LA MUESTRA................................................................................................................ 54 11.1.3 TRANSPORTE .......................................................................................................................................... 54 11.1.4 CADENA DE CUSTODIA .......................................................................................................................... 55 12 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................................................ 57 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE PARTICULAS SUSPENDIDAS EN EL AIRE AMBIENTE POR EL MÉTODO PM10 ............................................................................................................................................................... 60 METODO COLORIMETRICO PARA ANALISIS DE DIOXIDO DE NITROGENO EN LA ATMOSFERA (PROMEDIO DE 24 HORAS) ..................................................................................................................................................................... 66 METODO DE ENSAYO PARA MONOXIDO DE CARBONO EN EL AIRE AMBIENTE (MEDICION CONTINUA MEDIANTE ESPECTROMETRIA INFRARROJA NO DISPERSIVA).............................................................................. 69
  6. 6. PRINCIPIO DE MEDICIÓN Y PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN PARA LA MEDICIÓN DE OZONO EN LA ATMÓSFERA 76 RECOLECCION Y MEDICION DE PARTICULAS DE POLVO SEDIMENTABLES ........................................................ 80 DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE PARTICULAS SUSPENDIDAS EN LA ATMOSFERA POR EL METODO DE ALTO VOLUMEN ..................................................................................................................................... 85 DETERMINACION DE LA CONCENTRACIÓN MASICA DE OZONO. METODO DE QUIMIOLUMINISCENCIA......... 97 DETERMINACION DE LA CONCENTRACIÓN MASICA DE DIOXIDO DE AZUFRE. METODO DE TETRACLORUROMERCURATO (TCM)/PARARROSANILINA ................................................................................... 103 DETERMINACION DE LA CONCENTRACIÓN MASICA DE OXIDOS DE NITROGENO. METODO DE QUIMIOLUMINISCENCIA ............................................................................................................................................. 110 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Norma de Calidad del Aire .............................................................................................................................. 5 Tabla 2. Valores Guía Recomendados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos – USEPA........... 5 Tabla 3. Escalas de Vigilancia. ..................................................................................................................................... 6 Tabla 4. Relación entre Escalas de vigilancia y objetivos. ............................................................................................ 6 Tabla 5. Escalas para cada contaminante. ................................................................................................................... 7 Tabla 6. Criterios recomendados para la ubicación de estaciones de vigilancia atmosférica. ...................................... 7 Tabla 7. Promedio Sugerido de Estaciones de Vigilancia en Zonas Urbanas según la Densidad de Población ....... 10 Tabla 8. Promedio mínimo sugerido de sitios de vigilancia......................................................................................... 10 Tabla 9. Determinación del número de estaciones mínimas, según CETESB............................................................ 10 Tabla 10. Resumen de criterios para ubicación de toma muestras y caminos de medición. ........................................ 13 Tabla 11. Distancia mínima de separación entre toma muestras o caminos de medición y vías vehiculares............... 13 Tabla 12 Equipo utilizado para la medición de los parámetros meteorológicos........................................................... 16 Tabla 13. Características de las diferentes técnicas de medición................................................................................. 17 Tabla 14. Utilidad de las metodologías para vigilancia de calidad del aire .................................................................. 18 Tabla 15. Análisis de metodologías de índices ambientales sectoriales....................................................................... 31 Tabla 16. Normas de Calidad del Aire para Bogotá Utilizadas en el Cálculo del IBOCA .............................................. 32 Tabla 17. Normas de Calidad del Aire para Bogotá Utilizadas en el Cálculo del IBUCA .............................................. 33 Tabla 18. Índice de Calidad Ambiental y Categorización Atmosférica para las Partículas Suspendidas Totales en el Valle de Aburrá ............................................................................................................................................. 34 Tabla 19. Comparación entre los diferentes índices Nacionales................................................................................... 34 Tabla 20 Puntos de quiebre del IMECA ....................................................................................................................... 35 Tabla 21. Criterios para la selección de indicadores..................................................................................................... 37 Tabla 22. Desarrollo de un programa de aseguramiento de calidad............................................................................ 39 Tabla 23. Procedimientos de calibración. ..................................................................................................................... 45 Tabla 24. Factores de conversión ................................................................................................................................. 53 INDICE DE FIGURAS Figura 1. Programa de gestión de la calidad del aire. ....................................................................................................... 5 Figura 2. Importancia de establecer objetivos................................................................................................................... 6 Figura 3. Ilustración de las recomendaciones para la ubicación de estaciones de vigilancia. ........................................ 12 Figura 4. Localización de sitios de vigilancia de PM10 y PM 2.5 ....................................................................................... 14 Figura 5 .Disposición teórica de las estructuras de la capa límite sobre una ciudad (Oke 1984, presentado por TAESLER, 1988). ............................................................................................................................................. 15 Figura 6. Pirámide de la información............................................................................................................................... 27 Figura 7. Indicadores de Presión-Estado-Respuesta de vigilancia de la Calidad del Aire .............................................. 29 Figura 8. Ciclo de los programas de AC para vigilancia de calidad del aire.................................................................... 39 Figura 9. Ejemplo etiqueta de la muestra........................................................................................................................ 54
  7. 7. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM INTRODUCCIÓN 1.1 OBJETIVOS GENERALES Para definir los objetivos generales de la vigilancia se El propósito principal de éste documento, es el de puede acudir a trabajos que sobre el particular, han ofrecer de manera particular a las Autoridades adelantado entidades como la OMS, la US-EPA y otras Ambientales responsables de la vigilancia y el control entidades reguladoras ambientales del mundo. de la calidad del aire y de manera general a las 2 personas ú entidades interesadas, una orientación Entre los objetivos recomendados por la OMS básica para lograr el diseño de redes de vigilancia y encontramos los siguientes: seguimiento de la calidad del aire en zonas urbanas y/o 1 industriales del País . Así como los elementos básicos • Determinar la exposición y evaluar el impacto en la para el desarrollo de la operación de una red, del salud de la población. tratamiento, análisis, interpretación y presentación de la • Informar al público acerca de la calidad del aire y información de la calidad del aire recolectada por ella. del incremento de amenazas. • Determinar conformidades con estándares En el se recogen los principales aspectos considerados nacionales o internacionales. en las publicaciones. “Air Monitoring programme design • Proveer información para el manejo de la calidad for urban and industrial areas”, publicación científica No. del aire, el planeamiento del tráfico y del uso del 33 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), suelo. publicaciones científicas de la Agencia de Protección • Identificar tendencias de los ecosistemas naturales. del Ambiente de los Estados Unidos (USEPA, en ingles) • Identificar y ubicar recursos naturales. , “Air Monitoring survey desing” de K. Noll y T . Miller y a • Orientar políticas de desarrollo y priorizar acciones experiencias técnicas del personal técnico del IDEAM de manejo. durante las diferentes actividades desarrolladas para la • Desarrollar y validar herramientas de evaluación de la calidad del aire. administración (Sistemas de Información Geográfica y Modelos). Con ésta información se pretende dar unas respuestas • Evaluar el impacto de recursos sobre áreas y generales a las siguientes preguntas: puntos. • Apreciar tendencias para identificar problemas • ¿Por qué se evalúa la calidad del aire? futuros o progresos versus objetivos de • ¿Como debe efectuarse la vigilancia de la calidad administración y control. del Aire? 3 • ¿Cuándo se debe establecer una red de vigilancia? Según la US-EPA , los objetivos generales deben ser • ¿Dónde se debe efectuar la vigilancia de la calidad del Aire? • Evaluar el cumplimiento de los estándares de • ¿Quien debe efectuar la evaluación de la calidad calidad de aire y / o el progreso logrado en este del aire? sentido. • ¿Como se evalúa la calidad de los datos • Activar procedimientos de control para prevenir o obtenidos? aliviar episodios de contaminación. • Observar las tendencias de la polución en una Lo anterior con el fin de obtener el mayor beneficio en el región, incluyendo áreas no urbanas. conocimiento de la calidad del aire y sus tendencias con • Proveer bases de datos para investigación y el menor costo económico posible. evaluación de los efectos urbanos, de uso de tierras y transporte. • Dar bases para planeación; desarrollo y evaluación de estrategias de control; y desarrollo y validación 1 OBJETIVOS PARA LA VIGILANCIA Y de modelos de difusión. SEGUIMIENTO DE LA CALIDAD DEL AIRE Antes de considerar el establecimiento de un programa Los objetivos para la vigilancia de la calidad del aire, de vigilancia de la calidad del aire es indispensable deben definirse de una forma concisa y clara, asimismo examinar detenidamente los anteriores objetivos a fin deben ser congruentes con las posibilidades técnicas y de que se puedan reunir los datos apropiados con un la realidad económica de la entidad, ciudad o región. esfuerzo y costo mínimo. El programa básico de Unos objetivos de vigilancia que sean difusos, muy vigilancia proporcionará los datos esenciales necesarios restringidos o demasiados ambiciosos, resultarán en para verificar el cumplimiento de las normas sobre la programas poco efectivos y costosos, con una mínima calidad del aire y por lo común, permitirá el desarrollo utilización de los datos. En esta circunstancia no es de un programa viable de control de la contaminación posible hacer un uso óptimo de los recursos atmosférica. Normalmente en este tipo de vigilancia se disponibles. 1 2 De acuerdo al artículo No. 69 del decreto 948/95, el IDEAM tendrá a su cargo la ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Desarrollado por Grupo de Expertos realización de los estudios técnicos tendientes a estandarizar los métodos, OMS de: Desarrollo Sostén procedimientos e instrumentos que se utilicen por las autoridades ambientales, por ble y Ambiente Saludable (SDE), Departamento de Protección del Ambiente los laboratorios de diagnóstico ambiental y por los agentes emisores, para el Humano (EHA), Programa de Medio Ambiente y Salud Ocupacional (PHE). “GUÍA control, vigilancia y medición de los fenómenos de contaminación del aire, y las DE CALIDAD DEL AIRE”. Ginebra. 2000. 3 demás que le corresponda ejercer en relación con el control de la contaminación EPA. Office of Air Quality Planning and Standards. Quality Assurance Handbook atmosférica y la protección de la calidad del aire de acuerdo con la ley y los for Air Pollution Measurement Systems Volume II: Part 1 Ambient Air Quality reglamentos. Monitoring Program Quality System Development. August 1998. 1
  8. 8. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM incluirán los contaminantes principales del aire, tales 1.2.2 ACTIVAR LOS PROCEDIMIENTOS DE como partículas en suspensión (PST), dióxido de azufre CONTROL EN SITUACIONES DE (SO2), monóxido de carbono (CO), dióxido de nitrógeno EMERGENCIA (NO2) y oxidantes fotoquímicos expresados como ozono (O3). Los parámetros meteorológicos que deberían El Decreto 948 de 1995 faculta a las autoridades medirse son la velocidad (VV) y la dirección del viento ambientales, a adoptar medidas preventivas cuando los (DV), temperatura (T) y humedad relativa (%HR) del niveles de contaminación en una determinada región aire. Precipitación para el lavado atmosférico, la ocasionen episodios que superen las normas de calidad radiación solar respecto a la formación de O3, NO2 y en del aire, por tanto, es necesaria para este tipo de general de niebla fotoquímica. medición una gran rapidez de asimilación de los datos, poco después que los contaminantes entran en Aunque es común que los objetivos de la calidad del contacto con los monitores. En este caso, las redes de aire con que se diseña una red puedan cambiar con el vigilancia automáticas son ideales, porque permiten tiempo y las condiciones imperantes de contaminación implementar medidas de control basadas en lecturas en atmosférica local ó regional, seguidamente, se detallan tiempo real. Se recomienda tomar promedios horarios, los objetivos más comúnmente empleados cuando se para obtener información útil, fácilmente utilizable y va a diseñar una red de vigilancia. comparable con las normas respectivas. Para mantener los equipos en el máximo punto de 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS operación se debe disponer de personal suficiente para A partir del marco general que dan los objetivos la operación de todas las estaciones durante la generales, se destacan a continuación los siguientes ocurrencia de los episodios o contar con un buen objetivos específicos: programa de mantenimiento que permita evitar cualquier tipo de falla en la recolección y / o transmisión 1.2.1 DETERMINAR EL CUMPLIMIENTO DE LAS de los datos. NORMAS LOCALES DE LA CALIDAD DEL AIRE Y EVALUAR LAS ESTRATEGIAS DE Posteriormente, a los reportes de la red, se debe CONTROL DE LAS AUTORIDADES integrar la información de las fuentes de emisión AMBIENTALES ubicadas dentro del área de influencia de la estación que ha reportado la anormalidad y la información En el entendido que las normas de calidad del aire meteorológica más cercana al área de exposición, a fin establecidas en el decreto 02 de 1982 y reconocidas de preparar los modelos matemáticos de dispersión que por el decreto 948 de 1995, han sido fijadas teniendo permitan dimensionar en el tiempo y el espacio, el como objetivo principal proteger la salud de la alcance de las medidas de control para manejar las población, es decir para que los niveles de situaciones episódicas y en un futuro poder pronosticar contaminantes atmosféricos se mantengan por debajo anticipadamente, situaciones de riesgo para la salud de de tales limites y no se presenten efectos adversos la comunidad. para salud y bienestar de la población, la finalidad de la red en este caso, debería consistir en determinar las El manejo de estas situaciones de emergencia para el concentraciones de contaminantes en las principales recurso aire, es complicado y requiere de una áreas urbanas y comparar los resultados con las coordinación inmediata de esfuerzos y recursos con normas locales de calidad del aire, estableciendo el otras instituciones del estado, como la policía, el nivel de exposición a la cual se haya sometida la ejército, la defensa civil y los diferentes cuerpos de población general y efectuar el seguimiento de las socorro. mismas, de manera independiente al tipo de fuente que las genera y las condiciones meteorológicas de 1.2.3 EVALUAR EL RIESGO PARA LA SALUD dispersión bajo las cuales, se lleva a cabo el fenómeno. HUMANA El seguimiento que se efectué durante períodos cercanos a los cinco años, a los contaminantes Los efectos de los contaminantes atmosféricos sobre la determinados por las diferentes estaciones salud de la población, pueden agruparse en dos componentes de la red, permitirá a las autoridades categorías: efectos agudos, generalmente observados ambientales, determinar la eficiencia y eficacia de las en función de cambios drásticos en los índices de medidas de control implantadas, para reducir los niveles morbilidad y mortalidad por afecciones ó enfermedades de contaminación aportados por las fuentes de emisión asociadas a la contaminación del aire; y los efectos existentes en la zona de estudio. La red de vigilancia de crónicos, que se van manifestando poco a poco en la calidad del aire, deberá en lo posible, establecerse diferentes grupos de la población después de muchos antes de que comiencen a funcionar los controles de años de exposición a contaminantes específicos del emisiones para las fuentes. Puede realizarse con aire. Con respecto a los primeros, es indispensable la equipos manuales o automáticos, según la frecuencia medición de los contaminantes a intervalos cortos; por estipulada por la normatividad para cada contaminante, lo común los periodos de muestreo de una a 24 horas por lo general se requiere determinar los promedios son suficientes, pero para determinar exposiciones en anuales y promedios de 24 horas. En ciertos casos, el momento de concentraciones máximas tal vez se como en el del CO y el SO2, se necesitan promedios requiera obtener el promedio de observaciones durante horarios. periodos más cortos. En cuanto a los efectos crónicos, bastaran los promedios anuales, pero, puesto que 2
  9. 9. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM puede ser procedente un conocimiento de las particularmente los que ofrece el dióxido de azufre, es variaciones durante periodos de 24 horas, la integración el empleo de dispositivos de muestreo pasivos, que se de tales resultados, ofrecerá un buen complemento exponen a la atmósfera por periodos de uno a tres para la toma de decisiones. En ambos casos, la meses en cada ocasión. También es útil el análisis de investigación requiere que los sitios de vigilancia estén muestras de precipitación, especialmente en lo que se localizados de manera que los datos obtenidos refiere a la acidez. representen las concentraciones a las cuales están expuestos los grupos de población sujetos a estudio. 1.2.6 VALIDAR LOS MODELOS DE CALIDAD DEL Por lo tanto los sitios de vigilancia deben localizarse en AIRE. áreas residenciales bien definidas dentro de una comunidad, posteriormente se podrán desarrollar Los modelos de dispersión de contaminantes, de caja correlaciones entre los datos de contaminación y los (euleriano o lagrangiano), modelos empíricos y efectos observados en los niveles de morbilidad y estadísticos sobre calidad del aire, permiten relacionar mortalidad de la población. las emisiones de un contaminante del aire proveniente de una fuente de emisión ó de un conjunto de fuentes, El sistema de vigilancia seleccionado, debe ser flexible con las concentraciones que de dicho contaminante se y debe poder responder a condiciones de emergencia, determinen sobre el área de estudio. La efectividad de con disponibilidad inmediata de datos. Se prefieren por un modelo para predecir los niveles de contaminación lo tanto sistemas automáticos, pero no se descarta del bajo condiciones variables, solo podrá ser valorada, todo el uso de sistemas manuales. después que se lleven a cabo mediciones de campo bajo las mismas condiciones iniciales. En algunas 1.2.4 INVESTIGAR QUEJAS CONCRETAS ocasiones, cuando se dificulta la aplicación de un modelo de dispersión. Esta vigilancia de la calidad del En contraste con lo expuesto en las secciones aire, puede llegar a reemplazar tales desarrollos y anteriores, el muestreo para la investigación de quejas convertirse en un modelo empírico. concretas puede orientarse deliberadamente hacia la contaminación procedente de fuentes fijas locales. Adicionalmente es importante considerar el uso de los Puesto que los pequeños cambios en la dirección del datos para la validación y ajuste de modelos en los viento pueden influir en los resultados de la vigilancia parámetros meteorológicos de difusión de de la calidad del aire, es posible que se requiera un contaminantes como en el desarrollo de estadísticas e gran número de dispositivos de muestreo, junto con índices de validación por ejemplo error medio absoluto, equipos de vigilancia continua a fin de registrar los error estándar entre otros de los resultados de estos momentos de contaminación y los niveles máximos modelos. correspondientes. Es deseable, poder evaluar directamente las emisiones en las fuentes de emisión, Al determinar la frecuencia del muestreo, deberá si no se puede especificar previamente la clase de considerarse también la clase de modelo de calidad del contaminante tal vez surjan dificultades, pues aire, si es de aplicación para zonas urbanas ó rurales y probablemente no sería factible establecer estaciones si tiene que utilizarse variaciones de la contaminación a de muestreo para la diversidad de contaminantes. Para corto plazo en periodos de una a 24 horas ó bien para estos casos, es de gran utilidad, contar con estaciones determinación de promedios a largo plazo. móviles de muestreo que den apoyo a las diferentes En la mayoría de los casos para “calibrar“ y validar el campañas que la autoridad ambiental lleve a cabo. modelo de dispersión, se necesita de una gran cantidad de datos de campo ó concentraciones del contaminante 1.2.5 DETERMINAR POSIBLES RIESGOS PARA EL en estudio, aportados por la red de vigilancia de la MEDIO AMBIENTE calidad del aire, durante un periodo mínimo de un año. Tal calibración implica necesariamente un adecuado El objeto es el de establecer los impactos económicos conocimiento de las emisiones de la fuente de emisión causados por daños en las áreas cultivadas ó evaluada y de las condiciones meteorológicas y plantaciones de manera directa o indirecta por la topográficas locales. contaminación del aire. Los impactos se observan a diferentes escalas, de acuerdo a la cercanía de las 1.2.7 OBSERVAR LAS TENDENCIAS A MEDIANO Y fuentes de emisión. Normalmente se pueden determinar LARGO PLAZO los daños a las plantas y árboles de la zona urbana con base en las concentraciones obtenidas en periodos de El objetivo principal de este tipo de evaluación de la 24 horas, pero puesto que una breve exposición a calidad del aire, es el de vigilar cualquier tipo de concentraciones elevadas de un contaminante fitotóxico afectación de la calidad del aire a consecuencia del ( por ejemplo, de SO2 o O3) puede deteriorar en cortos desarrollo urbano, industrial o de otra índole, ó la períodos de exposición a especies vegetales muy ocurrencia de condiciones meteorológicas adversas sensibles, tal vez se requieran instrumentos de para la dispersión de determinados contaminante, junto muestreo continuo, a fin de adoptar medidas de control con la variación de las condiciones geográficas, socio- que minimicen el riesgo para el entorno. económicas, climatológicas de la región estudiada. En cuanto al daño a los materiales, la mejor manera de Se caracteriza por un número mínimo de estaciones determinar los riesgos de daños a las obras de manuales ò automáticas, desplegadas en la mayor área mampostería y otros materiales de construcción, posible, mientras se cumplan los objetivos propuestos. 3
  10. 10. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM Los datos recolectados son útiles para planear propósito es asegurar que los datos finales de calidad investigaciones epidemiológicas y para realizar sondeos del aire, sean adecuados para el uso que se pretende previos que provean antecedentes sobre la necesidad darles. Estos objetivos de la calidad, pueden estar de realizar o ampliar estudios de la contaminación influenciados por muchos factores locales, como el causada por algunos contaminantes en determinadas desarrollo de las políticas y estrategias, comparación zonas. con estándares nacionales, identificación / cuantificación de riesgos y conocimiento del publico, Al interpretar los datos obtenidos mediante estas condiciones estas, que dificultan su definición general, mediciones es necesario tener en cuenta que aunque sin embargo se enuncian a continuación los objetivos se hayan escogido cuidadosamente los sitios de esenciales a los que deben estar dirigidas las vigilancia, no puede obtenerse una representatividad mediciones ambientales, si se desean alcanzar total. Es imposible asegurar que un sitio no este objetivos de vigilancia y seguimiento de la calidad del influenciado por factores locales como, topografía, aire propuestos: estructuras, fuentes de contaminación demasiado cercanas al sitio, y otras variables, cuyo efecto no • Precisión: grado de concordancia entre las puede ser anticipado con exactitud, pero aun así debe mediciones individuales de una misma propiedad en ser considerado en el diseño. condiciones similares expresadas generalmente en términos de la desviación estándar Puesto que las concentraciones de ciertos • Parcialidad: definido como la desviación sistemática o contaminantes están sujetas a las variaciones persistente en un proceso de medición que causa climáticas, es importante cerciorarse, al determinar las errores en una misma dirección tendencias, que el muestreo se haya llevado a cabo • Representatividad temporal y espacial: considerado durante varios años, ó por lo menos, durante periodos como el grado en que los datos caracterizan en forma representativos de los mismos. Los cambios exacta y precisa a una población, a las variaciones de importantes en las características del tiempo climático un parámetro en el punto de muestreo, a las de un año a otro pueden afectar incluso a los promedios condiciones de un proceso o a las condiciones anuales, y es posible que para observar las tendencias ambientales principales se requieren datos de cinco años • Limite de detección: Medida de la capacidad de un consecutivos, como mínimo. método analítico de distinguir entre las muestras que no contienen el componente de interés y las muestras 1.2.8 OBTENER INFORMACIÓN QUE SIRVA DE que contienen el componente de interés. La BASE PARA PLANIFICAR EL USO DEL SUELO concentración más baja diferente de cero del componente de interés que puede ser determinada Los usos del suelo y las actividades consiguientes por una única medición dentro de un nivel de establecidas en los planes de ordenamiento territorial, probabilidad especificado. determinan en gran medida el tipo y cantidad de • Integridad temporal: que se define como la relación contaminantes generados en una zona urbana. La entre la cantidad de datos validos obtenidos por un creciente preocupación por la calidad del aire en los sistema de muestreo comparada y la cantidad ideal centros urbanos, obliga a relacionar los niveles de que debería obtenerse en condiciones normales de contaminación existentes con el efecto de la operación. construcción o ampliación de complejos industriales y el desarrollo de nuevos corredores viales y obras • Comparabilidad: definida como el grado de públicas. confiabilidad con que el conjunto de datos puede ser comparado con otro. La red que se emplee en este caso, debe cubrir los • Exactitud: definida como el grado de concordancia sitios representativos de las diferentes áreas en las que existente entre el resultado de un ensayo y un valor se clasifique el uso del suelo, tales como: zonas aceptado como referencia. residenciales de alta y baja densidad de población, zonas industriales, zonas comerciales y zonas mixtas. La relación entre los datos recolectados y la información Conviene especificar en detalle estos procedimientos técnica que se obtendrá a partir de ellos, debe ser porque el resultado del muestreo, depende en gran tenida en cuenta cuando se planea un programa de parte de la correcta ubicación de los equipos de vigilancia de la calidad del aire. De igual manera, debe muestreo y de los periodos adoptados para la tenerse especial cuidado en identificar cuales son las evaluación. Los registros de las estaciones necesidades de los usuarios reales y potenciales de la meteorológicas cercanas complementaran los información que va ha ser generada por la red, no solo resultados obtenidos de la red y permitirán verificar el para satisfacerlas, sino para justificar la inversión de cumplimiento de los niveles de referencia adoptados los recursos necesaria para la implantación y por las autoridades locales de planeación para cada mantenimiento de una red de vigilancia de la calidad del zona geográfica. aire (RVCA). 1.3 OBJETIVO DE LA CALIDAD DE LOS DATOS Los objetivos de calidad de datos, son declaraciones sobre el nivel de incertidumbre que el responsable de la toma de decisiones está dispuesto a aceptar. Su 4
  11. 11. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM 2 MARCO LEGAL PARA LA CALIDAD DEL AIRE 3 JUSTIFICACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE VIGILANCIA Y EVALUACIÓN DE CALIDAD DEL 2.1 NORMATIVIDAD NACIONAL VIGENTE AIRE Las normas de calidad del aire, vigentes en el país, son Antes de enfrentar la tarea de diseñar una RVCA, la establecida por la Resolución No. 601 de 2006, en su primero debe definirse completamente el entorno en el capítulo II, expresadas a condiciones de referencia cual esta herramienta deberá operar. Este entorno lo (25° 760 mm Hg) y reconocidas por el decreto 948 de C, constituye un programa de vigilancia y evaluación de la 1995. Para el área de jurisdicción de Bogotá D.C, la calidad del aire, que se puede establecer como una resolución 1208 de 1993, en sus artículos 2 y 3, iniciativa a escala local, que basada en la vigilancia de dispone las normas aplicables de calidad del aire. la calidad del aire y su modelación, junto con un inventario de emisiones, desarrolla estrategias y En la Tabla 1 se presentan las normas de calidad del políticas para minimizar los riesgos que representa la aire para Colombia, establecidas en la Resolución No. contaminación del aire a la salud y a los recursos 601 de 2006, en su capítulo II a condiciones de naturales. Este tipo de iniciativas ha sido adoptado con referencia (25 ° C, 760 mm Hg). éxito en numerosas ciudades y regiones en América latina como la opción más efectiva para enfrentar la 4 Tabla 1. Norma de Calidad del Aire problemática del deterioro de la calidad del aire . LÍMITE MÁXIMO Las tres herramientas, la vigilancia o medición, la TIEMPO DE CONTAMINANTE PERMISIBLE EXPOSICIÓN modelación y los inventarios de emisiones, se integran 3 ppb µg/m en un programa de gestión de la siguiente manera: Partículas suspendidas 100 Anual totales. PST 300 24 horas • La medición y los inventarios de emisiones proveen Partículas suspendidas 70 Anual fundamentos científicos, para el desarrollo de las menores a 10 micras. PM10 150 24 horas estrategias y políticas, y hacen posible la 31 80,00 Anual Dióxido de azufre. SO2 96 250,00 24 horas cuantificación del efecto que producen las medidas 287 750,00 3 horas adoptadas para implementarlas (evaluación del 53 100,00 Anual impacto). Sin embargo, estas herramientas, por bien Dióxido de Nitrógeno. NO2 80 150,00 24 horas utilizadas que sean solo entregan una imagen parcial, 106 200,00 1 hora pero útil, de los comportamientos de las variables de 41 80,00 8 horas Ozono. O3 contaminación del aire, en espacio y tiempo, para una 61 120,00 1 hora 8800 10,00 8 horas ciudad o región. Monóxido de Carbono. CO • Luego se hace necesario completar y aclarar esta 35000 40,00 1 hora Nota: mg/m3 ó µg/m3: a las condiciones de 298,15 ° K y 101,325 K Pa . (25 ° C y imagen usando la modelación de la calidad del aire, 760 mm Hg) herramienta que además permite formular mejores políticas y ajustar las existentes, al predecir los 2.2 NORMAS INTERNACIONALES DE efectos de las mismas. REFERENCIA. • Las políticas orientan acciones de control, como Con el fin de tener una información de referencia en limites de emisión, declaraciones de emergencia, cuanto a algunos contaminantes del aire no restricciones a usos de suelo o combustibles etc., contemplados aún por nuestra legislación, se presentan cuyos efectos son medidos con la vigilancia, cerrando en la Tabla 2 los valores recomendados por la Agencia el ciclo del programa. En la Figura 1 se representa la de Protección Ambiental de Estados Unidos – USEPA. manera como se integran estas herramientas en un programa de programa de gestión de la calidad de Tabla 2. Valores Guía Recomendados por la Agencia aire. de Protección Ambiental de Estados Unidos – USEPA IDENTIFICACIÓ N DEL PRO BLEM A Vigilancia e inventario de 3 CONTAMINANTE NORMA DE CALIDAD (µg/m ) PERIODO DE MUESTREO fuentes. Evaluación del 80 Promedio Anual impacto SO2 365 Promedio 24 horas FO RM ULACIÓ N DE 1300 Promedio 3 horas PO LÍTICAS 10 Promedio 8 horas Implementación de M odelos, CO evaluación de escenarios. 40 Promedio 1 Hora Análisis costo/beneficio NO2 100 Promedio Anual ACCIO NES DE CO NTRO L 157 Promedio 8 Horas O3 Limites de emisiones. 235 Promedio 1 Horas Regulaciones, 50 Promedio Anual restricciones en uso del PM 10 150 Promedio 24 Horas suelo, en uso de PLOMO 1.5 Promedio trimestral combustibles. 5 Figura 1. Programa de gestión de la calidad del aire. 4 CEPIS-OPS/OMS. Directrices para la elaboración de planes de acción locales para mejorar la calidad del aire. 2001. 5 ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Desarrollado por Grupo de Expertos OMS de: Desarrollo Sostenible y Ambiente Saludable (SDE), Departamento de 5
  12. 12. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM Al iniciar un programa de vigilancia y evaluación de la • Detectar niveles de concentración de background. calidad de aire, se debe entonces comenzar por definir • Estudiar el transporte regional de contaminantes a donde debe apuntarse la herramienta de vigilancia, la sobre áreas pobladas. RVCA, es decir, cuales fenómenos o efectos de la • Detectar el impacto sobre la población y los bienes contaminación quieren medirse. En torno a estos en zonas rurales y remotas. objetivos deben integrarse las otras herramientas, la modelación y el inventario de emisiones. Estos objetivos describen la naturaleza de las muestras tomadas por las estaciones que son representativas Con base en este primer paso y no antes, deben solo dentro de la escala monitoreada. definirse objetivos de calidad de datos obtenidos por la RVCA, y aspectos como el número o densidad de En cuanto a las mediciones de variables meteorológicas puntos de muestreo, la localización de los mismos y se debe identificar el uso que se hará de esas prioridades para asignación de recursos. Realizando mediciones, y de acuerdo con el mismo se pueden primero esta actividad y siguiendo la metodología definir los objetivos de ubicación para estas estaciones. expuesta más adelante en este documento puede Otro aspecto que tendrá que considerarse en el alcanzarse un mejor aprovechamiento de los recursos, momento de establecer los objetivos de un programa de puede diseñarse e implementarse un buen programa de vigilancia, es el correspondiente al área de influencia aseguramiento y control de la calidad y obtenerse un del estudio. La Agencia de Protección Ambiental de diseño optimo de la RVCA, además pueden Estados Unidos (US - EPA) ha definido las escalas seleccionarse mejor los contaminantes a monitorear y espaciales para diferentes objetivos de vigilancia, ver los métodos para hacer las mediciones, y por último Tabla 3. puede definirse más claramente los requerimientos de 9 manejo y reporte de datos. En la Tabla 3. Escalas de Vigilancia. Figura 2 , se puede observar como la definición de los ESCALA DESCRIPCIÓN Y DIMENSIONES DEL RADIO DE COBERTURA objetivos de vigilancia influye sobre las otras Micro Concentraciones en volúmenes de aire asociados con áreas de 6 actividades . dimensiones que van desde 2 metros hasta 100 metros Media Concentraciones típicas de algunas manzanas de la ciudad, con un Objetivos de la Vigilancia definidos y área de dimensiones entre 100 metros y 0.5 kilómetros Vecindario Concentraciones de un área de la ciudad con usos de suelo documentados relativamente similares, con dimensiones entre 0.5 y 4 kilómetros Urbana Promedio de los valores de concentración en una ciudad, en un área Permite de dimensiones desde 4 a 50 kilómetros. Se requiere mas de un punto para su definición Regional Usualmente un área rural, con condiciones geográficas homogéneas, con dimensiones entre decenas y centenas de kilómetros Definición de objetivos Nacional Concentraciones que caracterizan a un país o a una nación como un de calidad / Global todo Permite Al escoger una ubicación de vigilancia se debe hacer corresponder la escala de la medición con los objetivos propuestos por la red. De acuerdo con los objetivos Utilización Efectivo Diseño óptim o seleccionados, las escalas aplicables se pueden eficiente de aseguramiento de de la red de apreciar en la Tabla 4. En ella, podemos observar que los recursos la Calidad vigilancia según sea el objetivo que se pretenda se tendrán diferentes tipos de ubicación de las estaciones de 7 Figura 2. Importancia de establecer objetivos. vigilancia. 3.1 OBJETIVOS PARA LA UBICACIÓN DE Tabla 4. Relación entre Escalas de vigilancia y ESTACIONES EN UNA RVCA objetivos.10 OBJETIVO ESCALAS APLICABLES Teniendo en cuenta los objetivos generales descriptos Micro, Media, Vecindario, y algunas veces para la vigilancia y seguimiento de la calidad del aire, Concentraciones más altas Urbana una RVCA, debe estar diseñada buscando al menos Impacto en la población Vecindario y Urbana 8 Impacto de fuentes Micro, Media y Vecindario uno de los siguientes objetivos específicos : Concentraciones de Vecindario y Regional Fondo(Background) • Detectar las mayores concentraciones esperadas Transporte de contaminantes Urbana, regional Impacto sobre zonas remotas Urbana, regional en el área cubierta por la red de vigilancia. • Hallar las concentraciones representativas en áreas de alta densidad poblacional. • Mostrar el impacto de grandes fuentes en los La US-EPA establece además cuales escalas son niveles de contaminación ambiental. aplicables a cada uno de los principales contaminantes del aire. (Ver Tabla 5). Protección del Ambiente Humano (EHA), Programa de Medio Ambiente y Salud Ocupacional (PHE). “ OMS. “GUÍA DE CALIDAD DEL AIRE”. Ginebra. 2000. 6 ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD. Desarrollado por Grupo de Expertos 9 OMS de: Desarrollo Sostenible y Ambiente Saludable (SDE), Departamento de Fuente: 40 CFR (Code of Federal Regulations), Parts 50 and 58. Washington, Protección del Ambiente Humano (EHA), Programa de Medio Ambiente y Salud D.C.: Protection of the Environment. National Archives and Records Administration; Ocupacional (PHE). “GUÍA DE CALIDAD DEL AIRE”. Ginebra. 2000. 1994. 7 10 EPA. Office of Air Quality Planning and Standards. Quality Assurance Handbook Fuente: Relationship Among Monitoring Objectives and Scales of for Air Pollution Measurement Systems Volume II: Part 1 Ambient Air Quality Representativeness. EPA. Office of Air Quality Planning and Standards. Quality Monitoring Program Quality System Development. August 1998. Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems Volume II: Part 1 8 Ibid. Ambient Air Quality Monitoring Program Quality System Development. August 1998. 6
  13. 13. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM 11 Tabla 5. Escalas para cada contaminante. Las enfocadas a zonas donde ocurren las más altas concentraciones a las cuales la población está directa o ANALIZADORES AUTOMÁTICOS DOAS , ESCALA SO2 CO O3 NO2 PM 10 ** * indirectamente expuesta por un período significativo en Micro X X relación con el período promedio de los valores límite Media X X X X X X Vecindario X X X X X X de la norma local de calidad del aire. Urbana X X X X X Regional X X X X X Estaciones enfocadas a medir concentraciones de área *DOAS Significa Differential Optical Absorption Spectroscopy. Esta o fondo, con el propósito de establecer la exposición de técnica se aplica a casi todos los contaminantes gaseosos. la población en general. Adicionalmente, se tiene el planteamiento de Ott12, Hay que tomar en cuenta, que cuando el objetivo es quien recomienda seis tipos de ubicaciones o medir concentraciones de fondo, la ubicación de la categorías de vigilancia en las cuales se pueden medir estación de vigilancia que representa a una diferentes exposiciones según el tipo de estudio que se determinada área de estudio deberá ser capaz de medir pretenda realizar. Estas categorías se presentan en la las máximas concentraciones que se presenten en esa Tabla 6. área, pero ubicándose de tal manera que no sea influenciada por una fuente local de contaminación, Tabla 6. Criterios recomendados para la ubicación de como podría ser un ducto de descarga de 13 estaciones de vigilancia atmosférica . contaminantes. TIPO DE ESTACIÓN DESCRIPCIÓN Además de llevar a cabo todas las consideraciones Estación de Exposición de Peatones en el centro de una Ciudad: Localizar anteriores, hay que insistir, en que el diseño de una red la estación en el centro del área comercial de un sector urbano, en una debe ser flexible y deberá revisarse periódicamente calle congestionada del centro y rodeada de edificios (tipo cañón); con "n" TIPO A peatones y un tráfico vehicular promedio que deberá exceder los 10 mil para asegurar que permanece compatible con los vehículos/día, con velocidades promedio inferiores a las 15 mph. La toma objetivos de vigilancia establecidos. De cualquier del monitor deberá localizarse a 0.5m de la orilla de la banqueta a una altura de 3 + 0.5 m. manera, para poder documentar estudios de tendencias Estación de Exposición de Fondo en el centro de la Ciudad: Localizar la a largo plazo, algunos de los sitios deberán permanecer estación en el centro del área comercial de un área urbana, alejada de cualquier calle principal. Específicamente, ninguna calle con un tráfico fijos. TIPO B promedio diario que exceda los 500 vehículos / día podrá estar a menos de 100m. de la estación de vigilancia. Ubicaciones típicas podrán ser parques, centros comerciales o espacios abiertos que no tengan tráfico. La US-EPA recomienda desarrollar y aplicar La toma del monitor deberá colocarse a una altura de 3 + 0.5 m. anualmente un programa para modificar la red de Estación de Exposición de la Población en un Área Residencial: Localizar vigilancia de calidad del aire, para eliminar de ser la estación en el punto medio de un área suburbana o residencial, pero no en el centro de su área comercial. La estación no deberá estar a menos necesario, cualquier estación no indispensable ò para TIPO C de 100m. de cualquier calle que tenga un volumen de tráfico que exceda corregir cualquier resultado inadecuado que se 500 vehículos / día. La toma del monitor deberá colocarse a una altura de 3 + 0.5 m. presentara al llevar a cabo tal revisión anual. Estación Meteorológica de Mesoescala: Localizar la estación en el área urbana a una altura apropiada para obtener datos meteorológicos y de 3.2 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO BÁSICO DE TIPO D calidad del aire.. El propósito de esta estación es determinar tendencias y UNA RED DE VIGILANCIA DE LA CALIDAD datos meteorológicos. Ubicaciones típicas son edificios altos y torres de radiodifusión. Deberán especificarse cuidadosamente con los datos, la DEL AIRE. altura de la toma de muestra junto con el tipo de ubicación de la estación. Una vez definido el marco conceptual de la gestión de Estación de Fondo No Urbana: Localizar la estación en un área no urbana, la calidad del aire, se debe proceder a establecer los remota, que no tenga tráfico vehicular ni actividad industrial. El propósito TIPO E de esta estación es monitorear para análisis de tendencias, para apreciar lineamientos para el diseño de las redes de vigilancia la conservación de la calidad del aire y estudios geográficos a gran escala. de la calidad del aire. La altura de la toma de muestra deberá ser especificada según el sitio. La labor de diseño de una RVCA debe llevarse a acabo Estación para Estudios Especializados de Fuentes: Localizar la estación en dos fases, una inicial de diagnostico y una final de muy cerca de la fuente de contaminación. El propósito es determinar el TIPO F impacto en la calidad del aire de una fuente de emisiones en particular, en elaboración del diseño propiamente dicho. A ubicaciones específicas. La toma del monitor deberá colocarse a una continuación, se describen cada una de estas dos altura de 3 + 0.5 m. fases. Para mediciones a macroescala (Escala Urbana o 3.2.1 FASE DE DIAGNOSTICO INICIAL. Regional), la Comisión de Comunidades Europeas En esta primera fase, un grupo técnico interdisciplinario propone que las legislaciones contemplen estrategias designado por la corporación autónoma regional o la de localización de puntos de muestreo que contengan 14 autoridad ambiental competente debe establecer las dos tipos de estaciones : causas de la contaminación del aire en la zona de interés, evaluar su impacto en la sociedad es decir, realizar un diagnostico de línea base y determinar en ultimas si la ciudad o región bajo estudio necesita un 11 Summary of Spatial Scales for SLAMS, NAMS, PAMS and Open Path (OP) Sites. programa de vigilancia y evaluación de la calidad del EPA. Office of Air Quality Planning and Standards. Quality Assurance Handbook for aire. En este estudio se deberán efectuar las siguientes Air Pollution Measurement Systems Volume II: Part 1 Ambient Air Quality Monitoring 15 Program Quality System Development. August 1998. acciones : 12 Ott W. Development of Criteria for Siting of Air Monitoring Stations. J. Air Pollut. Control Assoc. 27:543. USA, 1977. 13 15 Ibiden. CEPIS-OPS/OMS. Directrices para la elaboración de planes de acción locales 14 Ibiden. para mejorar la calidad del aire. 2001. 7
  14. 14. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales – IDEAM de área son de menor magnitud y se las considera • Caracterizar la geografía y el clima de la zona de en conjunto, como las panaderías y las tintorerías. interés, la industria y el transporte, la población y el Emisiones provenientes de fuentes naturales como desarrollo urbano. En particular, se deberá incluir la resuspensión del polvo, las biogénicas y los una descripción de los siguientes puntos: volcanes en actividad. Fuentes de emisión al interior de las viviendas. Geografía y clima. Los consumos de combustibles por las diferentes - Límites geográficos; fuentes de emisión al nivel detalle que se pueda - Condiciones topográficas y climáticas; conseguir. Aporta información sobre los - Comportamiento de la atmósfera superficial y contaminantes de acuerdo al tipo de combustible superior, y utilizado y son fuente inicial para los cálculos de las - Uso de suelos. emisiones. Transporte e industria. Identificación de otras fuentes de emisión diferente - Tipo, cantidad y calidad del combustible que se a las de combustión: molinos, trituradoras, consume; procesos industriales y manufactureros, canteras, - Volumen y edad del parque automotor, obras civiles y plantas de asfaltos entre otras. tendencias de crecimiento en este campo; • Evaluar la distribución espacial y temporal de las - Distribución del transporte urbano; concentraciones de los contaminantes incluidos en - Estado actual y uso de las vías principales; las normas nacionales de calidad del aire a través de - Número y tipo de industrias; y la recopilación, análisis e interpretación de los datos - Población y desarrollo urbano. existentes. En caso de que esta información no esté Estructura y tendencias del crecimiento disponible o sea incompleta, es recomendable demográfico; realizar campañas de vigilancia preliminares. La - Desarrollo urbano y sus actividades descripción de la calidad del aire en la zona de socioeconómicas; interés deberá incluir los siguientes aspectos: - Distribución demográfica y geográfica de los La distribución espacial y temporal de los empleos; contaminantes del aire durante los episodios de - Desplazamientos diarios. alta contaminación y los escenarios meteorológicos - Número y antigüedad de las viviendas y que se presentan durante ellos. hacinamiento en ellas, y Los modelos conceptuales del comportamiento de - Ubicación de los servicios de saneamiento la atmósfera y los contaminantes durante los básico, como, por ejemplo, rellenos sanitarios y episodios de alta contaminación, en la zona de plantas de tratamiento de aguas residuales. interés. La comparación entre los niveles de concentración • Caracterizar las emisiones a la atmósfera y dentro de de los contaminantes del aire y las normas de las viviendas de los contaminantes incluidos en las calidad ambiental del aire. normas nacionales de calidad del aire, a través de la Las tendencias temporales de la concentración de recopilación, revisión y síntesis de los inventarios de contaminantes del aire si es posible durante un emisiones y estudios existentes. En el caso de que lapso prolongado entre cinco y diez años, de lo estos inventarios y estudios no estén disponibles o contrario se pueden desarrollar campañas que la información sea incompleta, se deberá especiales de vigilancia, con estaciones móviles o elaborar un inventario de emisiones mediante monitores pasivos, por periodos por lo menos de métodos rápidos y sencillos de evaluar como un año. encuestas o pequeñas campañas de vigilancia. En Los vacíos más evidentes del programa de particular, la caracterización de las fuentes de vigilancia (sí existiese), o todas las deficiencias contaminación debe incluir los siguientes aspectos: identificables mediante una auditoria al mismo (sí pudiera realizarse o se hubiera realizado una Emisiones provenientes de fuentes móviles como recientemente).Esta información puede recopilarse los automóviles, los autobuses, los camiones, las y analizarse mucho más fácilmente, si se ha motocicletas, los aviones y los ferrocarriles. Otros realizado previamente medición de variables elementos que aportan información son los ambientales y meteorológicas, de lo contrario debe inventarios del parque automotor, los conteos de acudirse a campañas de vigilancia con vehículos para las vías más importante o con los muestreadores pasivos o estaciones móviles con mayores flujos y los diagnósticos de los estados de analizadores automáticos y al despliegue de las vías. Un sector que tiene una mediana sensores meteorológicos. Se debe analizar datos caracterización por parte de las autoridades de de por lo menos un año. Datos meteorológicos tránsito y transporte es el transporte público tanto correspondientes a periodos de tiempo mucho más por el parque automotor como por el número de extensos pueden encontrarse en las bases de viajes por las principales rutas. datos del IDEAM. Emisiones provenientes de fuentes estacionarias. Estas fuentes se dividen en fuentes puntuales y de • Evaluar el impacto de la contaminación del aire en la área. Las fuentes puntuales son de gran magnitud sociedad y, si es posible, las consecuencias y se las considera en forma individual, como las económicas del mismo a través de la recopilación, refinerías y las plantas termoeléctricas. Las fuentes análisis e interpretación de la información existente. 8

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