INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL MÉTODOS Y EQUIPOS - Elfego Familia Abraham

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Métodos y equipos utilizados en la cuantificación de los contaminantes 
del aire 
Las metodologías de monitoreo del aire se pueden dividir en cuatro tipos genéricos: 
muestreadores pasivos, muestreadores activos, analizadores automáticos en 
línea y sensores remotos; también es posible hablar de un quinto tipo, menos 
común: los bioindicadores. 
El asunto de los muestreadores pasivos se discute detalladamente en otro 
volumen de esta serie 
La virtud primordial del muestreo pasivo es su simplicidad y bajo precio inicial, 
principalmente unos cuantos dólares por muestreador. 
Debido a su simplicidad y bajo precio inicial, la técnica del muestreo pasivo 
es oportuna para muchas aplicaciones, así sea por sí sola o en conjunción con 
analizadores automáticos. Hay técnicas para varios contaminantes urbanos 
prioritarios: los recursos para los cuales se dispone de muestreadores pasivos (o 
bien permanecen en desarrollo)son NO2, SO2, NH3, COV y ozono. 
Los muestreadores pasivos son especialmente útiles para los estudios de línea de 
base, sondeo del área o monitoreo indicativo. En dichos estudios "híbridos", los 
muestreadores pasivos tienen la posibilidad de dar datos geográficos de calidad 
del aire, a medida que que los dispositivos más complicados ofrecen 
información relacionada con el tiempo, los puntos de vista máximos de 
concentración y las variaciones diurnas. Los muestreadores con tubo de difusión 
para NO2 se han utilizado mucho para la selección de sitios de monitoreo y sondeo 
del área, tanto en la metrópoli como en regiones locales de varios territorios 
de Europa 
Muestreadores activos 
A diferencia de los muestreadores pasivos, dichos dispositivos necesitan 
energía eléctrica para bombear el aire de la muestra por medio de un medio de 
recopilación química o física. Los muestreadores activos más utilizados son los 
burbujeadores acidimétricos para SO2, el procedimiento de filtración de suelos 
para MPS de la OCDE y el procedimiento gravimétrico de elevado volumen de la 
EPA para partículas totales o respirables. 
Las técnicas de muestreo activo permanecen accesibles para los 
contaminantes gaseosos más frecuentes 2 ejemplos conocidos integran el 
procedimiento de Saltzman para NO2 yel procedimiento de NBKI (solución 
amortiguadora neutra de yoduro de potasio) para O3; no obstante, dichos han 
sido reemplazados, para la más grande parte de sus funcionalidades, por los 
analizadores automáticos. 
 
Aun cuando algo más complicados y costosos que los muestreadores pasivos 
(costo unitario: alrededor de, entre 2.000 y 4.000 dólares), los muestreadores 
activos son subjetivamente fáciles de operar y han probado ser demasiado 
confiables; a lo largo de los últimos 15 años, han proporcionado la mayor parte de 
datos de GEMS/Aire. Ya se cuenta con un grupo largo de mediciones provenientes 
de muestreadores activos a escala mundial. 
Analizadores automáticos 
Pese a las considerables ventajas de los muestreadores facilidad de uso, bajo 
precio y solidez, varias aplicaciones del monitoreo necesitan la contestación en 
tiempo preciso en horas o menos que los analizadores automáticos dan. Dichos 
artefactos se fundamentan en alguna propiedad física o química del gas que se 
puede detectar de forma continua, principalmente por procedimientos 
optoelectrónicos. 
La gran capacidad de los analizadores automáticos se recibe a expensas de más 
grande inversión de capital, precios operativos y de apoyo: dichos artefactos 
además tienden a ser más propensos a los inconvenientes técnicos que los 
muestreadores, y necesitan personal preparado para su operación rutinaria. 
Los analizadores seguidos generan gigantes porciones de datos y 
principalmente necesitan sistemas de telemetría para su compra asi como para 
su procesamiento y estudio siguiente 
No se recomiendan una vez que no se cuenta con la infraestructura de soporte 
elemental ni con personal calificado. 
Es común que las redes modernas utilicen analizadores automáticos junto con 
inspecciones llevadas a cabo por muestreadores activos y pasivos. Se 
debería eludir el error debido al cese de cada una de las ocupaciones 
fundamentadas en muestreadores una vez que los analizadores automáticos se 
usan por primera ocasión. 
Sensores remotos 
Sin embargo, los sensores remotos tienen la posibilidad de conceder medición es 
integradas de diversos elementos durante una trayectoria específica en la 
atmósfera(normalmente > 100 metros). Sistemas más complicados todavía 
tienen la posibilidad de conceder mediciones de rango con resolución durante la 
trayectoria. Los sistemas móviles además tienen la posibilidad de dar un mapa 
descriptivo en tercera magnitud de las concentraciones de contaminantes en 
un área, aun cuando a lo extenso de un tiempo reducido . 
Los sensores remotos poseen habilidades únicas en varias aplicaciones 
especializadas y tienen la posibilidad de ser especialmente útiles para indagaciones 
cercanas a la fuente y para mediciones verticales en la atmósfera (por ejemplo, el 
reparto troposférica y estratosférica del ozono). 
Bioindicadores 
Cada vez cobra más grande interés la utilización de bioindicadores para evaluar 
varios componentes del medio ambiente, incluida la calidad del aire, en especial, en 
la indagación de los efectos. El concepto monitoreo biológico o biomonitoreo (que, 
en el caso del aire, involucra principalmente el uso de plantas) engloba una 
gran proporción de enfoques de muestreos y estudio con grados bastante diferentes 
de dificultad y desarrollo. En medio de éstos procedimientos se integran los 
próximos: (1) la utilización de el área de la planta como receptor para contaminantes 
(por ejemplo, el perejil para el plomo, el musgo para los PAH). En esencia, la planta 
es un muestreador que se debería recoger y analizaren el laboratorio por medio de 
los procedimientos tradicionales; (2) la utilización de las habilidades de la planta 
para la captación y acumulación de contaminantes o sus metabolitos en los 
tejidos (por ejemplo, púas de abeto para el azufre total, césped para el fluoruro, el 
azufre y ciertos metales pesados). Además en esta situación el tejido de la planta 
se debería recoger y examinar con los procedimientos tradicionales; (3) la 
evaluación de los efectos de los contaminantes en el metabolismo de las plantas o 
la información genética (por ejemplo, los cloroplastos del abeto para el ozono). La 
recolección y la investigación necesitan técnicas demasiado sofisticadas; (4)la 
evaluación de los efectos de los contaminantes sobre la aspecto de la planta 
(por ejemplo, la nicotiana o planta del tabaco para el ozono, los líquenes para el 
SO2). La evaluación podría ser desarrollada por profesionales en el campo sin 
necesidad de un estudio; y (5) la investigación de el reparto de varias plantas 
concretas como un indicador de la calidad total del aire (por ejemplo, el tipo y 
repartición de líquenes para evaluar el impacto fitotóxico total de la contaminación 
del aire). 
Dada la dificultad de los inconvenientes, es poco factible que se creen 
técnicas correctas de monitoreo biológico para su aplicación futura a gran 
escala en una red mundial. Sin embargo, estas técnicas tienen la posibilidad de 
ser útiles para sitios específicos, en especial para el monitoreo de ecosistemas, 
y tienen la posibilidad de dar información eficaz a escala regional. Además 
tienen la posibilidad de realizar un papel en el establecimiento de efectos ahí 
donde no sea fundamental obtener un entendimiento descriptivo de la 
concentración de contaminantes. Ejemplificando,se tienen que proponer fines de 
monitoreo en los cuales se establezca que únicamente se realizará una estimación 
gruesa de el caso; análogamente, se planteará que los que corresponden fines 
de calidad de los datos se van a poder consumar por medio de técnicas de 
monitoreo biológico. 
Para establecer la concentración de un contaminante se han montado varios 
procedimientos, definidos como procedimientos de alusión, los cuales describen 
con claridad y precisión las condiciones y los métodos necesarios para medir los 
valores de una o más características y se demostró que poseen una precisión y una 
exactitud apropiadas para la utilización que pretende hacerse del mismo, de forma 
que tienen la posibilidad de utilizarse para evaluar la precisión de otros 
procedimientos, los cuales son definidos como procedimientos iguales y son 
empleados para hacer la misma medición. En la medición de contaminantes criterio, 
gases y partículas, los inicios de operación de los conjuntos usados en una estación 
tienen que consumar con los procedimientos de alusión o iguales establecidos en 
las Reglas Oficiales Mexicanas. 
Después, se describen los inicios de operación que en la actualidad usan los 
analizadores automáticos de gases, los monitores de partículas, así como el 
procedimiento de alusión para el muestreo manual de partículas suspendidas. 
Analizadores automáticos 
Los analizadores automáticos aprovechan las propiedades físicas y/o químicas de 
un contaminante gaseoso para determinar su concentración 
Los métodos actualmente utilizados por los analizadores automáticos de gases 
contaminantes 
 
Todos los analizadores automáticos cuentan con 2 sistemas internos e 
interdependientes: neumático y óptico. de operación, controla el desempeño del 
• El sistema neumático consta primordialmente de la bomba de succión y de las 
conexiones y tuberías por donde circula la muestra de gas. 
• El sistema óptico es donde se aplica el procedimiento de medición del analizador, 
por medio de 
Analizador de O3 (Fotometría UV) 
El principio de operación que utilizan los analizadores de ozono, O3, se conoce 
como el método de fotometría UV y consiste en medir la cantidad de luz ultravioleta, 
a una longitud de onda de 254 nm, absorbida por el ozono presente en una muestra. 
El principio de operación se basa en la Ley de Beer-Lambert. Cuando la muestra 
pasa por el interior de las celdas, la molécula de ozono absorbe una cantidad de luz 
(I), la cual se compara con la cantidad de luz medida en la celda de referencia (I0) 
para calcular la concentración (C). La concentración obtenida se corrige a 
condiciones de temperatura y presión 
 
Componentes básicos de un analizador de ozono 
Analizador de CO (Fotometría Infrarroja, IR) 
Los analizadores de Monóxido de Carbono, CO, se sirven del principio de operación 
que se basa en la capacidad que tiene este gas para absorber energía en 
determinadas longitudes de onda. En los equipos de medición que utilizan este 
principio se mide la absorción de luz infrarroja, llevada a cabo por las moléculas de 
CO en intervalos relativamente pequeños de longitudes de onda centradas sobre la 
región de máxima absorción del contaminante. 
 
 
Esquema del principio de operación para un analizador de monóxido de carbono. 
 
 
Analizador de NOx (Quimiluminiscencia) 
La quimiluminiscencia es una técnica analítica basada en la medición de la cantidad 
de luz generada por una reacción química. Los analizadores de Óxidos de 
Nitrógeno, NOx utilizan este principio a partir de la reacción que tiene lugar entre el 
óxido nítrico (NO) contenido en la muestra de aire y el ozono (O3) que genera, en 
exceso, un dispositivo que es parte de los componentes del instrumento. La luz 
emitida se encuentra en el intervalo del infrarrojo entre 500 y 3000 nm de acuerdo 
a la siguiente reacción: 
 
El NO en una muestra de aire reacciona con el O3 para formar dióxido de nitrógeno 
en estado de excitación (NO2*). Posteriormente, cuando el dióxido de nitrógeno 
generado vuelve al estado inicial emite una luz característica en una cantidad 
proporcional a la concentración del NO contenido en la muestra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bibliografía: 
Jerry Spiegel y Lucien Y. Maystre. (S.N). CONTROL DE LA CONTAMINACION 
AMBIENTAL. CONTROL DE LA CONTAMINACION AMBIENTAL. 
https://www.insst.es/documents/94886/162520/Cap%C3%ADtulo+55.+Control+de
+la+contaminaci%C3%B3n+ambiental 
 
Programa de las Naciones Unidaspara el Medio Ambiente, & O.M.S. (1994, 
mayo). Aseguramiento de la calidaden el monitoreode la calidad del aire 
urbano (Volumen 1). EARTHWATCH. https://www.paho.org/es/node/60903 
 
Equipos para la Medición de la Calidad del Aire. (S.N). Instituto Nacional de 
Ecología. http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/623/equipos.pdf 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.insst.es/documents/94886/162520/Cap%C3%ADtulo+55.+Control+de+la+contaminaci%C3%B3n+ambiental
https://www.insst.es/documents/94886/162520/Cap%C3%ADtulo+55.+Control+de+la+contaminaci%C3%B3n+ambiental
https://www.paho.org/es/node/60903
http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/623/equipos.pdf