i informe de calidad del aire

1. Introducción
El aire limpio es esencial para la salud de las personas. Debido al incremento de
la actividad industrial y el crecimiento del tráfico vehicular, durante los últimos
años se tiene un considerable aumento en la contaminación atmosférica,
especialmente en zonas altamente conurbadas de nuestras ciudades. Los
últimos estudios de la Organización Mundial de la Salud indican que los altos
niveles de contaminación esta afectando la salud de millones de personas
alrededor del mundo. Contaminantes como el dióxido de azufre, las partículas en
suspensión, el dióxido de nitrógeno y el ozono son factores asociados con
enfermedades respiratorias y cardiovasculares, conllevando a incrementos de la
morbi-mortalidad en el corto, mediano y largo plazo. Sustancias como el
benceno, los hidrocarburos aromáticos policíclicos y los metales pesados
emitidos por los automóviles pueden llegar a causar cáncer y alteraciones de los
sistemas endocrino y nervioso, entre otras afecciones.
Por estas razones la Corporación Autónoma del Centro de Antioquia –
CORANTIOQUIA y la Secretaría del Medio Ambiente del municipio de Envigado,
deben hacer un seguimiento de los niveles de contaminación que se presenta en
el municipio como parte del programa de Gestión de la Calidad del Aire que se
viene desarrollando, para evitar, reducir y prevenir los efectos negativos sobre
la salud humana y el medio ambiente de esta región el Valle de Aburra
A partir e la entrada en vigencia de la Resolución 601 de 2006 del Ministerio de
Ambiente, Vivienda y desarrollo Territorial sobre Evaluación y Gestión de la
Calidad del Aire ambiente con relación al dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno,
partículas (PM10 y PST), ozono y monóxido de carbono, la norma redujo
sustancialmente los valores límites vigentes hasta esa fecha y busca que las
entidades locales, competentes vigilen y velen por la calidad del aire y adopten
los planes y programas necesarios para garantizar que en el territorio se
cumplan los valores objetivo y reducción de los niveles de contaminación.
Para avanzar en este propósito CORANTIOQUIA y la Secretaria del Medio
Ambiente del Municipio de Envigado celebraron el contrato interadministrativo Nº
6563 de 2005, cuyo objeto es “Evaluar la calidad del aire en el Municipio de
Envigado a través de la puesta en marcha de una estación automática de
monitoreo”.
En este informe se presenta un análisis de los valores límites de la norma
comparados con las concentraciones registradas en el municipio de Envigado,
Antioquia para el periodo comprendido entre el 13 de junio del 2006 y el 13 de
marzo del 2007 (273 días de monitoreo continuo).
2
2. Ubicación Geográfica de la Zona de Estudio.
Envigado está ubicado al sureste de Medellín, a 10 kms de su eje, sobre un
plano medianamente elevado del resto del Valle de Aburra, parte noroccidental
de la cordillera central.
Sus coordenadas son:
Latitud norte: 6° 10´19´´
Longitud al oeste de Greenwich: 75° 35´09´´
Altura sobre el nivel del mar: desde 1530 hasta 2880 m.s.n.m
El Municipio de Envigado cuenta con un área aproximada de 78.80 Km 2, de los
cuales 66.68 Km2 corresponden al área rural y 12.12 Km2 al área urbana. Su
superficie total corresponde al 4.3% del total de 1.152 Km2 del Valle de Aburra.
Límites
Norte: Medellín
Sur: Sabaneta y El Retiro.
Oriente: Rionegro y El Retiro.
Occidente: Itagüí.
La estación de monitoreo de la Calidad del Aire se encuentra ubicada en la
zona industrial del municipio de Envigado, contiguo a los corredores viales
Avenida las Vegas y Avenida Regional.
Coordenadas (X= 1`174353.27 Y= 831811.22).
En la figura se ilustra la localización de la estación de monitoreo.
3
N
CRA 43A AV. EL POBLADO
CRA 48 AV. LAS VEGAS
MUNICIPIO DE MEDELLIN
EXITO DE ENVIGADO
PELDAR
MUNICIPIO DE ITAGUI
ESTACION DE MONITOREO AUTOMATICO
DE CALIDAD DEL AIRE
MUNICIPIO
DE SABANETA
Figura. 1 Localización de la Estación de Monitoreo
3. Justificación
En Estudios previos realizados por CORANTIOQUIA ("Evaluación de la Calidad
del Aire en la Zonas Rurales del Valle de Aburrá contrato 6019 /2004") y por la
secretaria del Medio Ambiente y Desarrollo Rural del municipio de Envigado
(“Emisión de material particulado en diferentes vías del municipio” y “Evaluación
de calidad de la calidad del aire en el municipio de Envigado 2004”) permiten
concluir que la zona industrial del municipio de Envigado, al igual que los
corredores de la Avenida las Vegas y Avenida Regional son zonas que
presentan alto grado de contaminación, por el impacto de los automotores
públicos y privados y las industrias que allí se establecen.
Con el propósito de contribuir con las políticas ambientales del municipio y de la
Corporación, se tomó la decisión de hacer el seguimiento de las condiciones
meteorológicas y de calidad del aire en el municipio, para informar a la
comunidad sobre su estado y elaborar y ejecutar planes dirigidos a la reducción
de la contaminación.
En consecuencia CORANTIOQUIA y la Secretaria del Medio Ambiente de
Envigado celebraron el contrato interadministrativo Nº 6563 de 2005, cuyo objeto
es “Evaluar la calidad del aire en el Municipio de Envigado a través de la puesta
en marcha de una estación automática de monitoreo”.
4
4. Descripción de los equipos de medición
4.1 Analizador de Óxidos de Nitrógeno (NOx)
El Modelo 200E es un analizador de óxidos de nitrógeno (NOx), que mide la
concentración del óxido nítrico (NO), óxidos totales de nitrógeno y calcula el
dióxido de nitrógeno (NO2). Utiliza como principio de funcionamiento la
quimiluminicencia emitida por la reacción en cámara gaseosa (GPT) del NO2 con
el O3. En la tabla siguiente se detallan sus especificaciones técnicas.
Tabla Nº 1 Analizador de Oxidos de Nitrogeno
ANALIZADOR DE OXIDOS DE NITROGENO
Rangos:
Unidades:
Ruido del Zero:
Ruido del Span:
Límite Detectable mas bajo:
Desviación del Zero (24 h):
Desviación del Zero (7 d):
Desviación del Span (7 d):
Linealidad:
Precisión:
Tiempo de Respuesta:
Tiempo de Subida/Caida:
Flujo de Muestra:
Rango de Temperatura:
Dimensiones (H x W x D):
Peso:
Suministro:
Salidas Análogas:
0-50 ppb a 0-20.000 ppb escala total
ppb, ppm, ug/m3, mg/m3
< 0.2 ppb
< 0.5% de la lectura
0.4 ppb
< 0.5 ppb
< 1 ppb
< 1% de la lectura
1% F.S
0.5% lectura
20 seg
<60 seg al 95%
500 cc/min. ± 10%
5 – 40°C
7" x 17" x 23.5“
40 lb (20 kg)
110V/60 Hz, 115V/60Hz, 220V/50 Hz
10V, 5V, 1V, 100mV seleccionable.
4.2 Analizador de Ozono (O3)
El Modelo 400E es un analizador de ozono, que funciona por el método de
absorción de rayos UV es controlado por un microprocesador y posee capacidad
de registro de datos, gracias a su memoria interna los datos almacenados
pueden ser fácilmente extraídos a través de su puerto RS-232.
I  Io   LC
(1)
La ecuación (1), es llamada la ley de Beer y describe como la luz de una longitud
de onda específica es absorbida por una molécula de gas específica a una cierta
distancia y a una temperatura y presión dada.

Io es la intensidad de la luz si no hubiera absorción.
5




I es la intensidad con absorción.
L es la distancia en que la luz viaja siendo absorbida.
C es la concentración del gas absorbente (en el caso del modelo 400E,
Ozono)
 es el coeficiente de absorción (305 atm-1 cm-1) que dice que tan bien el
O3 absorbe la luz a la longitud de onda específica de interés (254 nm).
 Io   1 
C  ln    
 I   L 
(2)
El Modelo 400E realmente despeja C , la concentración de O3 según ecuación
(2).
En la tabla Nº 2 se detallan las especificaciones técnicas de este equipo
Tabla Nº 2 Analizador de Ozono
ANALIZADOR DE OZONO
Rangos:
Unidades :
Ruido del Zero:
Ruido del Span:
Límite Detectable mas bajo :
Desviación del Zero (24 h):
Desviación del Zero (7 d):
Desviación del Span (24 h):
Desviación del Span (7 d):
Linealidad:
Precisión:
Tiempo de Retrazo:
Tiempo de Subida/Caida:
Flujo de Muestra:
Rango de Temperatura:
Rango de Humedad:
Coeficiente Temperatura:
Coeficiente Voltage:
Dimensiones (H x W x D):
Weight:
Suministro:
Condiciones Ambientales:
0 a 100 ppb y de 0 a 10000 ppb
ppb, ppm, µg/m3, mg/m3
< 0.3 ppb RMS (EPA)
< 0.5% lectura (EPA) (arriba de 50 ppb)
< 0.6 ppb (EPA)
< 1.0 ppb
< 1.0 ppb
< 1% lectura
< 1% lectura
< 1% F.S
< 0.5% lectura (EPA)
<10 seg (EPA)
<20 seg al 95% (EPA)
800 scc/min . ± 10%
5 – 40°C
0-90% HR, No condensante
< 0.05 % por °C
< 0.05 % por V
7" x 17" x 24“
30.6 lb (13.8 kg) con IZS
110V/60 Hz,
220V/50
Categoría
deHz
Instalación
(Categoría Sobrevoltaje) II. Grado de
Polución 2 2.000 m altitud máxima
6
4.3 Medidor de partículas suspendidas PM-10
Es un monitor de partículas automático con designación U.S.E.P.A, que funciona
bajo el principio de operación de atenuación de los Rayos Beta. Posee un
datalogger incorporado para el registro de los datos de concentración de polvo.
Principio de operación
I  Io    X
(3)
La ecuación (3), (ley de Beer) y describe como la energía (en este caso rayos
beta) es absorbida por una molécula específica en una longitud de onda
específica.
  es el número neperiano,
 I es el conteo de rayos beta a través del papel filtro sucio (conteo por
unidad de tiempo).
 Io es el conteo de rayos beta a través del papel filtro limpio.
  es el área transversal de absorción del material que absorbe los Rayos
Beta (cm2/g)
 X es la densidad de masa depositada en el papel filtro (g/cm2).
 1
 I 
X      ln 
 Io 
 
(4)
El BAM 1020 realmente despeja X, la densidad de masa depositada en el papel
filtro (g/cm2), de la ecuación de la ley de Beer.
C

Ax
V
(5)
Para hallar la concentración de partículas suspendidas en el aire el BAM-1020
despeja la concentración C (mg/m3) de la ecuación de arriba. A es el área
manchada con el polvo depositado en el filtro (m2). X es la densidad de masa
depositada en el filtro (mg/m2). V es el volumen muestreado (m3).
En la tabla Nº 3se detallan las especificaciones técnicas del equipo.
7
Tabla Nº 3 Medidor de partículas PM-10
MEDIDOR DE PARTICULAS PM10
Principio : Concentración Relativa por Atenuación Beta
Método Gravimétrico
Método de Referencia: 0 @ 0.100, 0.200, 0.250, 0.500, 1.000, 2.000, 5.000, 10.000 mg/m3
Rango : ± 3 µg con rango de concentración de 0.000 mg @ 0.100 mg/m3 (modo 24 horas)
2 % con rango de concentración de 0.100 mg @ 1.000 mg/m3
Precisión (24 horas): ± 8 µg con rango de concentración de 0.000 mg @ 0.100 mg/m3 (modo 1 hora)
Precisión (1hora): ± 8% con rango de concentración de de 0.100 mg @ 1.000 mg/m3
Resolución : ± 2 µg/m3
Estabilidad del Span (1 mes): ± 4%, verificado con calibrador incorpórado
Lectura Mínima : ± 1 µg/m3 (± 0.001 mg/m 3 )
Calibración : Calibración Automática de Membrana Interna provee test de SPAN. Membrana es
activada automáticamente cada hora, desviaciones del estandar son registradas.
Ciclo de Medición: 1 hora estandar, o seleccionable por el operador con rango de 1 minuto
Medición Beta : @ 200 minutos. Ciclos de Tiempo especiales Disponibles.
Fuente C-14 , 60 µCi (< 2.22 X 106 Beq), Tiempo de Vida Medio de 5730 años
Detector: Sonda Plástica Centelleante
4.4 Generador de aire zero
El Modelo 701 es una fuente de aire seco y limpio para calibradores de dilución,
aire de purga para hornos de tubos de permeación o aire para analizadores FID.
Secador regenerativo que remueve agua gas rocío< -20° C. También remueve
otros gases. Incrementa la vida de los scrubbers químicos.
Para asegurar la precisión de los analizadores de gases modernos, es necesario
introducir periódicamente un gas de referencia Zero en el analizador, cuando el
analizador muestrea éste aire Zero, la salida puede ser ajustada al punto cero,
estableciendo una precisión en el extremo bajo del rango de medición. Es por
esto que se necesita de una fuente confiable y repetible de aire Zero para la
operación de cualquier programa de monitoreo. El sistema de aire Zero, modelo
701, responde a la necesidad de dicha fuente.
4.5 Calibrador dinámico
Este dispositivo es el encargado de realizar las calibraciones necesarias para
que los equipos reporten datos con alta exactitud y precisión. Este equipo
8
funciona conjuntamente con el generador de aire zero y las electro-válvulas del
software.
4.6 Estación meteorológica
La estación meteorológica Met One Instruyen esta dotada de los siguientes
instrumentos de medición:






Sensor de dirección del viento
Sensor de velocidad del viento
Sensor de temperatura y humedad relativa
Sensor de presión barométrica
Sensor de radiación solar
Sensor de precipitación
5. Normatividad aplicada
El presente informe tiene como referencia las siguientes normas:
 el Decreto 979 del 4 de abril del 2006 por el cual se modifican los
artículos 7°, 10, 93, 94 y 108 del Decreto 948 de 1995.

Resolución 0601 del 4 de abril del 2006 Que de conformidad con los
artículos 6, 10 y 12 del Decreto 948 de 1995, corresponde a este
Ministerio establecer la norma nacional de calidad del aire, o nivel de
inmisión, para todo el territorio nacional en condiciones de referencia y
establecer la concentración y el tiempo de exposición de los
contaminantes para cada uno de los niveles de prevención, alerta y
emergencia.
En el Artículo 4 de la resolución. “Niveles Máximos Permisibles para
Contaminantes Criterio” Se establecen los valores en condiciones de
referencia para contaminantes criterio, en la Tabla Nº. 4 se presentan los
valores limites extraídos de la resolución 601, los cuales se calcularán con el
promedio geométrico para PST y aritmético para los demás contaminantes:
Tabla Nº 4 Norma de Calidad del Aire
Contaminante
Unidad
PST
µg/m3
PM10
µg/m3
SO2
ppm (µg/m3)
Límite máximo
permisible
100
300
70
150
0.031 (80)
0.096 (250)
9
Tiempo de
Exposición
Anual
24 horas
Anual
24 horas
Anual
24 horas
Contaminante
Unidad
NO2
ppm (µg/m3)
O3
ppm (µg/m3)
CO
ppm (mg/m3)
Límite máximo
permisible
0.287 (750)
0.053 (100)
0.08 (150)
0.106 ( 200)
0.041 (80)
0.061 (120)
8.8 (10)
35 (40)
Tiempo de
Exposición
3 horas
Anual
24 horas
1 hora
8 horas
1 hora
8 horas
1 hora
Fuente: Resolución 0601 de 4 de abril de 2006
Nota: mg/m3 ó µg/m3: a las condiciones de 298,15 ° K y 101,325 K Pa . (25 ° C
y 760 mm Hg)
6. Tiempo de medición
El periodo de monitoreo referencia para este informe es del 13 de junio del 2006
hasta el 13 de marzo del 2007 (273 días de monitoreo continuo).
Los eventos e imprevistos son registradas en las fichas de calibración o
verificación de los equipos de monitoreo las cuales reposan en la estación de
monitoreo.
7. Informe de Resultados
Los resultados y su respectivo análisis del monitoreo de la calidad del aire para
el período de medicion se presenta en la tabla Nº 5:
Tabla Nº 5. Promedios Horarios de contaminantes
10
Hora
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00
Maximos
Minimos
Promedio
NO (ppm)
0,022
0,020
0,017
0,017
0,022
0,041
0,069
0,064
0,040
0,022
0,012
0,011
0,010
0,010
0,012
0,014
0,018
0,024
0,030
0,037
0,041
0,043
0,021
0,028
0,069
0,010
Promedio
NO2 (ppm)
0,014
0,014
0,012
0,011
0,010
0,009
0,008
0,012
0,023
0,028
0,024
0,019
0,016
0,012
0,012
0,013
0,015
0,018
0,018
0,016
0,018
0,019
0,008
0,015
0,028
0,008
Promedio
NOx (ppm)
0,034
0,032
0,028
0,027
0,032
0,049
0,075
0,075
0,064
0,051
0,036
0,030
0,025
0,022
0,024
0,027
0,033
0,042
0,049
0,053
0,057
0,055
0,029
0,040
0,075
0,022
Promedio
O3 (ppm)
0,007
0,006
0,006
0,005
0,004
0,003
0,004
0,006
0,013
0,027
0,041
0,049
0,051
0,045
0,037
0,030
0,024
0,017
0,012
0,009
0,009
0,008
0,006
0,007
0,051
0,003
Promedio
PM10 (ug/m3)
56,533
54,746
55,258
55,867
58,937
69,223
90,802
99,737
94,734
86,724
72,333
64,636
53,403
49,504
48,073
49,888
51,508
58,912
61,733
66,045
66,024
69,152
66,277
61,858
99,737
48,073
Para realizar la tabla Nº 5, se tomó como base los datos obtenidos del software
“ENVITECH” los cuales se procesan por medio de la aplicación (ENVIDAS FOR
REPORTER), en esta aplicación los registros son almacenados por medio de
una base de datos, la cual puede ser analizada según los requerimientos del
usuario.
Promedio Horario: el promedio horario se realizó conforme a los análisis
estadísticos (promedio, máximos y mínimos) y tomando como referencia los
datos analizados entre el 13 de junio del 2006 y el 13 de marzo del 2007. Este
promedio se calculo de la siguiente manera:
Se realizo un promedio general para cada una de las horas del día (en el tiempo
monitoreado); es decir se analizaron y se promediaron todos los registros
horarios de cada dia para los diferentes días monitoreados
A la hora de realizar la validación de datos hay que tener en cuenta los filtros
apropiados. De los filtros se deben retirar los datos marcados con banderas que
indican eventos como, fallas de potencia, instrumentos fuera de línea,
11
instrumento bajo calibración, chequeo de cero y span, actividades de
mantenimiento, instrumento fuera de calibración, error de fecha /hora, falla del
instrumento, falla del data logger, dato perdido, fuente local de contaminación
inusual.
7.1 Óxidos de Nitrógeno NOx:
Los óxidos de nitrógeno son un grupo de gases conformado por el nitrógeno y
oxígeno que incluyen compuestos como óxido nítrico (NO) y dióxido de
nitrógeno (NO2). El término NOx se refiere a la combinación de estas dos
sustancias.
Los procesos naturales y los realizados por el hombre producen óxidos de
nitrógeno. En una escala global, la emisión natural de óxido de nitrógeno es casi
15 veces mayor que la realizada por el hombre. Las fuentes más comunes de
óxidos de nitrógeno en la naturaleza son la descomposición bacteriana de
nitratos orgánicos, incendios forestales y de pastos y la actividad volcánica. Las
fuentes principales de emisión antropogénica son los escapes de los vehículos y
la quema de combustibles fósiles. En el proceso de combustión, el nitrógeno
presente en el combustible y aire se oxida para formar óxido nítrico y algo de
dióxido de nitrógeno. Los óxidos nítricos emitidos en el aire se convierten en
dióxido de nitrógeno mediante reacciones fotoquímicas condicionadas por la luz
solar.
El dióxido de nitrógeno, puede causar efectos en la salud, dañando el sistema
respiratorio ya que es capaz de penetrar las regiones más profundas de los
pulmones. Así mismo, contribuye a la formación de lluvia ácida, que provoca
graves daños a las plantas y materiales hechos por el hombre.
7.1.1 Análisis de los resultados del monitoreo óxidos de nitrógeno NOx:
A continuación se presentan los registros promedios horarios para este
contaminante en el tiempo de muestreo referenciado:
En el Gráfico Nº 1 se puede observar que las concentraciones mas altas de
NOx - NO2 - NO (0.075, 0.028 y 0.069 ppm), se dan entre 06:00 y las 09:00 de la
mañana respectivamente, lo cual coincide con las horas de mayor flujo vehicular
en la Avenida las Vegas y la Avenida Regional Sur en el Municipio de Envigado.
En horas de la tarde y noche, (17:00 y las 22:00) se presenta un ligero
incremento de las concentraciones, explicada por el aumento del tránsito
vehicular (regreso a los hogares) y la culminación de las jornadas laborales en
las empresas.
12
En horas de la noche existe un incremento en la tendencia de la concentración
para el monóxido de nitrógeno y óxidos de nitrógeno, dichos incrementos hasta
el momento no se saben de donde provienen, sin embargo se pondrá en
observación dicha situación
Promedios Horarios de Oxidos de Nitrogeno
Promedio NO2 (ppm)
Promedio NOx (ppm)
:0
0
23
:0
0
21
:0
0
:0
0
19
:0
0
17
:0
0
15
:0
0
13
:0
0
11
:0
0
09
07
:0
0
05
03
01
:0
0
0,080
0,070
0,060
0,050
0,040
0,030
0,020
0,010
0,000
:0
0
Concentracion (ppm)
Promedio NO (ppm)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 1 Comportamiento temporal de NO, NOx y NO2 en ppm.
PROMEDIO HORARIO DE NO2
Norma Horaria NO2
0,100
0,080
0,060
0,040
0,020
:0
0
23
:0
0
21
:0
0
19
:0
0
17
:0
0
15
:0
0
13
:0
0
11
:0
0
09
:0
0
07
:0
0
05
03
01
:0
0
0,000
:0
0
Concentracion (ppm)
Promedio NO2 (ppm)
0,120
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 2 Comportamiento temporal de NO2 con respecto a la norma
Las concentraciones horarias del dióxido de nitrógeno mostradas en el Gráfico
Nº 2 no superan la norma horaria nacional. Los máximos valores medidos en
cada hora llegan a 0.028 ppm mucho más bajo que la norma horaria de 0,106
ppm.
13
PROMEDIOS DIARIOS DE NO2
Norma Diaria de NO2 (ppm)
13/03/2007
13/02/2007
13/01/2007
13/12/2006
13/11/2006
13/10/2006
13/09/2006
13/08/2006
13/07/2006
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0
13/06/2006
Concentracion (ppm)
Promedio de NO2 (ppm)
Tiempo (Dias)
Grafico Nº 3 Promedio diario de dióxido de nitrógeno
Las concentraciones diarias del dióxido de nitrógeno mostradas en el Gráfico
Nº 3 no superan la norma diaria nacional.
7.2 Ozono (O3):
El ozono es considerado como un contaminante criterio y secundario. Se forma
mediante una serie compleja de reacciones en la atmósfera. En términos
sencillos, se forma mediante la reacción química del dióxido de nitrógeno (NO2)
y compuestos orgánicos volátiles (COV) en presencia de la luz solar.
El ozono es el principal componente del smog fotoquímico o niebla fotoquímica y
causa efectos nocivos en seres humanos y plantas. La población más vulnerable
a la contaminación por ozono son los enfermos, ancianos, neonatos y nonatos.
Además, cuando se le compara con los otros contaminantes criterios, es el que
más daña a las plantas (bioindicador).
Los efectos de una exposición prolongada a concentraciones elevadas de ozono
van desde el incremento de la sensibilidad de las vías respiratorias, tos y dolor
de cabeza, hasta el incremento en la frecuencia respiratoria, disminución de la
resistencia de las vías respiratorias y disminución de la función pulmonar.
14
Figura Nº 1 Mecanismo básico de formación del ozono troposférico
7.2.1 Análisis de resultados del monitoreo para Ozono:
A continuación se presentan los datos promedios horarios para este
contaminante en el tiempo de muestreo referenciado:
El gráfico Nº 4 muestra la tendencia de las concentraciones horarias del ozono y
radiación solar, las concentraciones promedio horarias del ozono mostrado en el
gráfico Nº 3 no superan la norma horaria nacional en ningún intervalo del día.
Los máximos valores promedios medidos en cada hora llegan a 0,051 ppm a las
13:00 horas, valor que no sobrepasa la norma nacional de 0,061 ppm. Sin
embargo en los datos que arroja el equipo para cada hora continuamente en el
tiempo monitoreado del día, hay episodios donde sobrepasa el valor de a norma.
Promedio Horario de O3 Vs Radiacion Solar
Promedio de Radiacion Solar (w/cm2)
0,0700
0,06
0,0600
0,05
0,0500
0,04
0,0400
0,03
0,0300
0,02
0,0200
0,0100
0,01
0,0000
0
Radiacion Solar
(W/cm2)
Norma Horaria O3
01
:0
0
03
:0
0
05
:0
0
07
:0
0
09
:0
0
11
:0
0
13
:0
0
15
:0
0
17
:0
0
19
:0
0
21
:0
0
23
:0
0
Concentracion de O3
(ppm)
Promedio O3 (ppm)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 4 Concentración en ppm de O3 y Radiación solar.
Como es de esperarse en este tipo de contaminante, las máximas
concentraciones ocurren en las horas del medio día cuando es mayor la
radiación solar pues acelera el proceso de formación del O3 (fotolísis).
De todos los registros horarios obtenidos durante el tiempo de monitoreo el
número de episodios que este contaminante sobrepasa la norma horaria es de
264 veces de 5424 mediciones (4.86%). Es importante decir, que las horas
donde se ve reflejada la mayor incidencia de ozono es entre las 10:00 y la 16:00
periodo donde se presenta la radiación solar.
15
Episodios de Contaminacion por Ozono
:0
0
23
:0
0
21
:0
0
19
:0
0
:0
0
17
15
:0
0
13
:0
0
11
:0
0
09
:0
0
:0
0
07
05
:0
0
:0
0
01
03
Nº de Episodios
EpisodiosHorario
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 5 Episodios de contaminación por O3 (registro hora a hora)
7.3 Material particulado en suspensión menor de 10 micras (PM10)
Son partículas de diámetro menor o igual a 10 micrones (un micrón es la
milésima parte de un milímetro). Por su tamaño, el PM10 es capaz de ingresar al
sistema respiratorio del ser humano. Mientras menor sea el diámetro de estas
partículas, mayor será el potencial daño en la salud. Además, el PM10 se define
como las partículas sólidas o liquidas que se encuentran en el aire, incluyendo
polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento o polen.
El material particulado puede tener efectos en la salud y bienestar del hombre,
puede contribuir a aumentar las enfermedades respiratorias como la bronquitis y
agravar los efectos de otras enfermedades cardiovasculares y en general
disminuir la esperanza de vida de adultos mayores y enfermos.
7.3.1 Análisis de resultados del monitoreo para material particulado:
A continuación se presentan los datos promedios horarios para este
contaminante para el tiempo de muestreo referenciado:
Según la Resolución 601 del 2006, las concentraciones expresadas en ug/m3
deben ser corregidas a condiciones de referencia, en este caso el único
contaminante que se corregirá por condiciones de referencia será el PM10 ya que
no se esta monitoreando otro contaminante en estas unidades. Sin embargo el
equipo que posee la estación de monitoreo, (BAM 1020) no corrige los valores
por lo cual se realizó el respectivo ajuste.
En el Gráfico Nº 6 se presentan los reportes horarios para material particulado
menor de 10 micras los cuales llegan a valores máximos de 99.3 ug/m3 entre
16
las 07:00 y las 10:00 de la mañana, valores que son importantes tener en cuenta
ya que sobrepasan la norma nacional anual de 70 ug/m3. Sin embargo no se
puede comparar con los valores anuales porque no se tiene el año de monitoreo.
A finales de la tarde se presenta un ligero incremento en las concentraciones del
material particulado (PM-10) entre las 18:00 y 22:00 horas estos reportes se
deben a que en estas horas muchas personas que poseen vehículo regresan a
sus casas lo que genera el respectivo aumento en el tráfico.
Promedio PM10 (ug/m3)
120,0
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
07
05
03
01
:0
0
:0
0
09
:0
0
11
:0
0
13
:0
0
15
:0
0
17
:0
0
19
:0
0
21
:0
0
23
:0
0
0,0
:0
0
:0
0
Concentracion (ug/m3)
Promedio Horario para PM10 (ug/m3)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 6 Concentración promedio en ug/m3 de PM10 corregidos
Promedios Diarios de PM-10
Promedio PM10 (ug/m3)
Norma Anual
Norma Diaria
Tiempo (dias)
Gráfico Nº 7 Promedio diario de PM-10
17
13/03/2007
13/02/2007
13/01/2007
13/12/2006
13/11/2006
13/10/2006
13/09/2006
13/08/2006
13/07/2006
13/06/2006
Concentracion
(ug/m3)
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Durante el tiempo monitoreado, el 36% de los promedios diarios de PM -10
sobrepasa el valor de la norma anual. El número de registros diarios es de 260.
Sin embargo no se puede comparar con los valores anuales porque no se tiene
el año de monitoreo.
EPISODIOS DE CONTAMINACION POR PM-10
Episodios Diarios
No de Episodios
30
25
20
15
10
5
:0
0
23
:0
0
:0
0
21
:0
0
19
17
:0
0
:0
0
15
:0
0
13
11
:0
0
:0
0
09
07
:0
0
05
:0
0
03
01
:0
0
0
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 8 Episodios horarios de contaminación para PM10
De todos los registros horarios obtenidos durante el tiempo de monitoreo el
número de episodios que este contaminante sobrepasa la norma diaria es de
119 veces de 5739 mediciones (2.07%). En horas de la mañana es donde más
se ve reflejado el aumento de episodios debido a la incidencia del tráfico
vehicular y la actividad industrial en la zona.
7.4 Resultados del monitoreo de variables meteorológicas del 13 de junio
2006 al 13 de marzo de 2007
En la tabla Nº 6 se presenta los resultados de la variables meteorológicas del 13
de junio del 2006 al 13 de marzo 2007 teniendo en cuenta los promedios
horarios
18
Tabla Nº 6 Promedios horarios de variables meteorológicas
Hora
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00
Maximo
Minimo
7.4.1.1
Promedio de
Vel, Viento (m/s)
1,36
1,32
1,27
1,28
1,25
1,27
1,32
1,28
1,42
1,68
1,90
2,22
2,56
2,85
2,86
2,73
2,56
2,33
2,01
1,79
1,61
1,54
1,48
1,43
2,86
1,25
Promedio de
Humedad Relativa (%)
76,80
78,04
78,71
79,11
79,40
79,47
78,20
72,77
65,35
57,53
49,91
45,02
43,01
43,25
44,62
46,45
49,15
53,98
60,10
64,94
68,47
71,35
73,54
75,35
79,47
43,01
Promedio de
Temperatura (ºC)
19,47
19,12
18,84
18,62
18,42
18,25
18,43
19,87
21,84
23,75
25,62
26,92
27,47
27,45
27,04
26,50
25,71
24,43
22,97
22,02
21,38
20,84
20,36
19,88
27,47
18,25
Análisis de resultados temperatura,
barométrica
Promedio de
Radiacion Solar (w/m2)
4,00
4,00
4,00
4,00
4,02
5,61
38,63
148,68
290,35
420,47
469,11
564,46
564,16
487,25
377,85
268,02
142,47
41,28
4,85
4,00
4,00
4,00
4,00
4,00
564,46
4,00
Promedio de
Presion Baro, (mmHg)
636,41
636,06
635,80
635,73
635,86
636,15
636,56
636,96
637,14
637,01
636,58
635,94
635,18
634,50
633,96
633,67
633,73
634,12
634,74
635,45
636,08
636,54
636,75
636,69
637,14
633,67
humedad relativa y presión
La humedad relativa Gráfico Nº 9 presenta una tendencia similar durante la
madrugada 78% en horas de la mañana empieza a descender debido a la
temperatura la cual incide sobre este parámetro, en horas de la tarde se
mantiene constante 44%. Es importante decir que al aumentar la temperatura
disminuye la humedad.
PROMEDIO HORARIO TEMPERATURA Y
HUMEDAD RELATIVA
PromedioDeTemperatura(ºC)
29
27
25
23
21
19
17
Temperatura ºC
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
15
01
:0
0
03
:0
0
05
:0
0
07
:0
0
09
:0
0
11
:0
0
13
:0
0
15
:0
0
17
:0
0
19
:0
0
21
:0
0
23
:0
0
Humedad
Relativa %
PromedioDeHumedad Relativa (%)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 9 Variación promedio de la temperatura vs humedad relativa
19
Los valores máximos promedio de humedad se presentan a las 06:00 de la
mañana con un valor de 79,46% para el caso de la temperatura el máximo valor
que se obtuvo en el tiempo monitoreado fue de 27,46º C a las 14:00 horas, lo
cual es lo esperado ya que a esta hora el sol se encuentra en una posición casi
vertical y alcanza su mayor radiación. Se destaca que el promedio de
temperatura mas alta se dio a las 13:00 horas, coincidiendo este con el menor
promedio de humedad relativa.
En el Gráfico Nº 10 se presenta la variación promedio de la radiación solar
durante el día, a medio día se presente la mayor incidencia de la radiación
solar.
La temperatura promedio horaria al igual que la presión barométrica promedio,
presentan una relación inversamente proporcional ya que al aumentar la
temperatura la presión barométrica disminuye, fenómeno que se debe al
calentamiento de la atmósfera.
Por otro lado el comportamiento de la temperatura y la radiación solar es
directamente proporcional es decir son variables dependientes, la temperatura
depende de la radiación solar.
PROMEDIO HORARIO TEMPERATURA Vs RADIACION
SOLAR
30
600
25
500
20
400
15
300
10
200
5
100
0
0
Radiacion Solar
(w/m2)
PromedioDeRadiacion Solar (w /m2)
01
:0
0
03
:0
0
05
:0
0
07
:0
0
09
:0
0
11
:0
0
13
:0
0
15
:0
0
17
:0
0
19
:0
0
21
:0
0
23
:0
0
Temperatura
(Horas)
PromedioDeTemperatura(ºC)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 10 Variación Promedio de la Radiación Solar
20
PROMEDIO HORARIO DE TEMPERATURA Vs PRESION
BAROMETRICA
PromedioDePresion Baro, (mmHg)
638
637
636
635
634
633
Presion Baro
(mmHg)
29
27
25
23
21
19
17
15
632
01
:0
0
03
:0
0
05
:0
0
07
:0
0
09
:0
0
11
:0
0
13
:0
0
15
:0
0
17
:0
0
19
:0
0
21
:0
0
23
:0
0
Temperatura
(ºC)
PromedioDeTemperatura(ºC)
Tiempo (Horas)
Gráfico Nº 11 Variación Promedio de la Presión Bar. Vs Temperatura
Como puede observarse en el Gráfico Nº 11, la presión barométrica es mayor
entre las 07:00 y las 11:00 de la mañana, alcanzando valores máximos de
637,14 mmHg.
7.5 Resultados índice de calidad del aire ICA (entre 13 de junio del 2006 y
el 13 de marzo 2007)
Tabla Nº 7 Índice de la Calidad del Aire ICA
INDICE DE LA CALIDAD DEL AIRE
O3
(ppb)
1
1 Hora
0-124
O3*
(ppb)
8 horas
PM10 (ppb)
PM2.5 (µg/m3)
24 Horas
24 Horas
CO
(ppm)
8 Horas
SO2
(ppb)
24 Horas
NO2
(ppb)
1Hora
RANGO
CATEGORIA
ICA
0-69
0-54
0-15.4
0-4.4
0-34
0-650
0-50
Buena
70-84
55-154
15.5-65.4
4.5-9.4
35-144
-2
51-100
Aceptable
125-164
85-104
155-254
65.5-100.4
9.5-12.4
145-224
-2
101-150
Inadecuada
165-204
105-124
255-354
100.5-150.4
12.5-15.4
225-304
-2
151-200
Mala
205-404
125-374
355-424
150.5-250.4
15.5-30.4
305-604
650-1240
201-300
Pésima
(155-404)4
--
--
--
--
--
--
--
--
405-504
505-604
.
425-504
505-604
250.5-350.4
350.5-500.4
30.5-40.4
40.5-50.4
605-804
805-1004
1250-1640
1650-2040
301-400
401-500
Critica
Peligrosa
.
Fuente: guideline for reporting of daily air quality – Air quality index
(aqi)
21
El índice de calidad atmosférica (ICA) es una herramienta para interpretación del
estado en que se encuentra una atmósfera monitoreada previamente
monitoreada. El comportamiento de un ICA se caracteriza por su relación directa
con los niveles de concentración del contaminante y los efectos en la salud.
El ICA convierte la concentración media de uno o varios contaminantes a una
escala que va de cero (0) a quinientos (500). Los intervalos que describen los
niveles de calidad del aire, en términos de adaptación del ICA, son los
presentados en la tabla Nº 7, los colores van desde verde al amarillo al
anaranjado al rojo al morado al marrón; cada color dice que el aire está menos
limpio que el color anterior. El verde es el color que indica la mejor Calidad del
Aaire.
En la tabla Nº 8 se puede observar el índice de Calidad del Aire para el ozono,
dióxido de nitrógeno y PM – 10,este índice de calidad que se calcula con base
en la tabla Nº 7 Índice de Calidad del Aire (AQI) de la EPA; considerando las
diferentes alternativas, una vez sean analizadas ambas alternativas, se
considera la mas desfavorable.
Tabla Nº 8 Índice de la calidad del aire
ESTADO DE LA
CALIDAD
DEL AIRE
BUENO
ACEPTABLE
INADECUADO
MALO
PESIMO
CRITICO
PELIGROSO
Total de Registros
HORARIO
ICA
ICA
(AQI) NO2
(AQI) O3
5563
5423
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
5563,000
5424,000
22
Diario
ICA (AQI)
PM10
66,000
194,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
260,000
Indice de Calidad del Aire para
PM-10
BUENO
25%
ACEPTABLE
75%
Gráfico Nº 11 Índice de la calidad del aire Para PM-10
De acuerdo con el Gráfico Nº 11, se observa que el índice de calidad del aire
para PM-10 para el tiempo monitoreado se encuentra entre bueno 25% y
aceptable 75%.
Respecto al dióxido de nitrógeno (NO2) y el ozono (O3) el índice de calidad del
aire es bueno.
23
Promedio General para una Semana
Sábado;
63,4
Viernes;
70,4
Lunes;
61,0
Domingo;
50,6
Martes;
70,2
Jueves;
70,0
Miércoles;
70,0
Gráfico Nº 14 Promedio por día de material particulado
El gráfico Nº 14 muestra una tendencia de las concentraciones de material
particulado PM-10 el tiempo monitoreado en un promedio de la semana, el gráfico
revela que en promedio el día de menor concentración es el domingo seguido por
el lunes, sábado; Los días de mayor concentración son los viernes, martes y
jueves.
El día de mayor concentración en promedio durante el tiempo monitoreo fue el
viernes, muy posiblemente estas concentraciones se deban al flujo vehicular que
transita en la zona ya que es fin de semana y muchos vehículos regresan a sus
hogares. Y realizan viajes hacia el sur oeste.
8. CONCLUSIONES.

De todos los registros horarios obtenidos para material particulado PM – 10
durante el tiempo de monitoreo, el número de episodios que este
contaminante sobrepasa la norma diaria es de 119 veces de 5739
mediciones (2.07%). En horas de la mañana es donde mas se ve reflejado
el aumento de episodios debido a la incidencia del tráfico vehicular y la
actividad industrial en la zona.

Los valores monitoreados para material particulado PM10 en horas de la
noche son relativamente altos, esta situación se podría explicar por la
eventual conformación de una inversión térmica en la zona, sin embargo
hay que realizar estudios más a fondo sobre dicha situación.

De todos los registros horarios obtenidos para ozono durante el tiempo de
monitoreo, el número de episodios que este contaminante sobrepasa la
norma horaria es de 264 veces de 5425 mediciones (4.86%). Las horas
24
donde se ve reflejada la mayor incidencia de ozono es entre las 10:00 y la
16:00 que es cuando se presenta la mayor radiación solar.

El índice de calidad del aire para el material particulado PM 10, el Ozono
O3 y el Dióxido de Nitrógeno NO2 están entre bueno – aceptable y bueno
respectivamente, sin embargo sería importante contar con mas reportes
(mensual) para así poder tener una muestra representativa para el análisis.

Las calibraciones que se están haciendo a los equipos son las dispuestas
por la empresa SANAMBIENTE (proveedor de la estación) y estas se están
llevando a cabo cada semana con sus respectivos cambios de filtros,
calibraciones para ZERO Y SPAM para cada equipo (NOx – O3).
BIBLIOGRAFIA




Decreto 979 del 4de abril del 2006.
Resolución 0601 del 4 de abril del 2006
www.epa.gov/ Agencia para la protección ambiental de los Estados Unidos
Guidelines for the Reporting of Daily Air the Air Quality Index (AQI)
REVISION DEL INFORME
Gloria Elena Coreal Interventora Municipio de Envigado
Patricia Elena Ossa Interventora Corantioquia
Andrés Felipe Mejia Contratista
Mauricio Andrés Correa Profesor Universidad de Antioquia
Luís Aníbal Sepúlveda Subdirector de Calidad Ambiental
25
26