Ejercicios Contaminación Tema 3, Método de Muestreo del Aire PDF

Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Y ATMOSFÉRICA CUESTIONES PRÁCTICAS UNIDAD DIDÁCTICA 3 1. Diferencias entre emisión e inmisión en la contaminación atmosférica. 1.1.1.- Emisión: Hace alusión a...

Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 CONTAMINACIÓN AMBIENTAL Y ATMOSFÉRICA CUESTIONES PRÁCTICAS UNIDAD DIDÁCTICA 3 1. Diferencias entre emisión e inmisión en la contaminación atmosférica. 1.1.1.- Emisión: Hace alusión a la medida “in situ” de la concentración de un contaminante directamente en el foco desde donde se emite. Por ejemplo, la medida de la concentración de un contaminante justo a la salida de una chimenea de una empresa. 1.1.2.- Inmisión: Hace referencia a la medida de la concentración de un contaminante a nivel del suelo en un momento determinado y en cualquier lugar que no sea directamente el mismo foco de emisión, o sea, en un lugar disperso o alejado del foco desde donde se emite. Por ejemplo, la medida de la concentración del monóxido de carbono emitido por los vehículos de motor en un lugar alejado de las autovías o carreteras por donde circulan los mismos. 2. Ejemplo de aplicación de muestreo continuo en el control de calidad del aire. Para controlar la calidad del aire en la atmósfera pueden utilizarse bien métodos pasivos o activos, basados en el muestreo continuo o en el muestreo periódico; en el primer caso, dichos métodos se fundamentan de forma habitual en la medida directa de un parámetro físico característico del contaminante a medir, tal como la absorción de radiación de una determinada longitud de onda, en la medida de un parámetro característico inducido por el equipo de de medida (emisión de radiación) o bien producido mediante una reacción química quimiluminiscencia) utilizando alguna técnica espectroscópica (espectroscopia UV-visible o infrarroja generalmente). Como ejemplo de aplicación de muestreo continuo, tenemos la determinación de las concentraciones de dióxido de nitrógeno, dióxido de azufre, monóxido de carbono, ozono y benceno, este último un compuesto orgánico aromático cancerígeno. 1  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 3. Método recomendado para medir gases como NO2 o SO2 en un estudio económico. Para la medición de estos y otros gases desde un punto de vista económico será necesario utilizar métodos pasivos, basados en el uso de captadores de difusión. Cuentan con la ventaja de ser métodos simples, de bajo costo y que pueden emplearse en puntos fijos y en estudios específicos para conocer el grado de exposición de dichos contaminantes en las personas, frente a los métodos activos, que por lo general suelen ser más caros, aunque generalmente más eficientes desde el punto de vista cuantitativo. 4. Ventajas de los analizadores automáticos frente a los métodos pasivos y activos. Los analizadores automáticos se utilizan para el muestreo continuo de contaminantes en tiempo real o en periodos predefinidos y presentan una serie de ventajas frente a los métodos pasivos y activos a la hora de determinar la concentración de los contaminantes atmosféricos: se utilizan cuando se necesita una respuesta rápida que no se puede conseguir con los muestreadores pasivos y activos. Su funcionamiento se basa en la medida de determinadas propiedades físicas o químicas del contaminante a medir. 5. Pasos necesarios para obtener una muestra representativa en un muestreo de gases. La finalidad de la toma de muestras es precisamente la de conseguir que una fracción obtenida a partir del medio a estudiar sea representativa del mismo, aparte de consideraciones tales como su facilidad de manejo, determinación y conservación. A la hora de obtener una muestra representativa en un muestreo de gases, hay que proceder con mucho cuidado y además emplear una instrumentación sensible ya que en la mayoría de los casos la concentración del contaminante a determinar es muy escasa. Para que los resultados obtenidos tengan sentido, la muestra debe representar tanto la concentración como la composición variable de la corriente real del gas. 2  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 Los dispositivos y procedimientos de muestreo deben de cumplir una serie de requisitos: 1-Todos los componentes del tren de muestreo deben ser químicamente inertes en relación a los gases que se muestrean, esto es, no deben reaccionar con esos mismos gases cuya concentración se pretende conocer. 2- La temperatura en el tren de muestreo deberá mantenerse por encima del punto de rocío de los vapores condensables presentes en la muestra de gas. 3- La muestra se deberá obtener isocinéticamente, es decir, la velocidad del gas que entra en la sonda de muestreo tiene que tener la misma magnitud y dirección que el gas en la corriente principal. 4- La cantidad de gas recogido tiene que ser suficiente para realizar los análisis. 5- En el caso de muestras del ambiente atmosférico, el periodo de muestreo debe ser largo (meses, años). 6- Hay que medir la temperatura y presión manométrica de la muestra de la corriente gaseosa para poder calcular el volumen de gas en condiciones normales. La presión manométrica es la diferencia entre la presión real y la presión atmosférica. 6. Tipos de muestreo aplicables en estudios estacionales. En muestreos estacionales podemos aplicar los métodos de muestreo periódico, basados en un plan predefinido. Son los que se utilizan mayormente en periodos de tiempo de entre un mes o dos semanas cada estación. También se utilizan en periodos de tiempo de mayor frecuencia, como por ejemplo, un día de cada ocho, etc. En general suelen ser más baratos que los métodos continuos ya que las concentraciones de los contaminantes de interés en principio no precisan de conocerse durante un periodo de tiempo excesivamente largo. Dichos métodos a menudo suponen la captación del contaminante en el punto de muestreo y su posterior transporte hacia el laboratorio, donde se realizará finalmente el análisis del mismo y se conocerá su concentración. 3  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 7. Diferencias entre captadores de alto y medio volumen para partículas. Los captadores de alto y medio volumen para las partículas presentan las siguientes diferencias: Diferencias entre dos tipos de captadores para partículas Características Alto volumen Medio volumen Determinación Partículas en Partículas de gravimétrica suspensión > 0,1 μm. plomo (Pb). Flujo aproximado 36 m3/hora. 36 m3/hora. Límite de detección 1,5 mg / m3. 10 mg / m3. 8. Método más adecuado para capturar compuestos orgánicos volátiles (COVs). Los denominados compuestos orgánicos volátiles (COVs) son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha temperatura. Para poder capturarlos se emplean dos métodos: - Captación en trampas: Son tubos adsorbentes de carbón, tenax, espuma de poliuretano (PUF), resinas del tipo Amberlita XAD, gel de sílice, etc. - Captación en cánister: son botellas de acero inoxidable cuyo interior está teflonado o electropulido; en ellas se introduce el aire mediante vacío o presión. 9. Principales contaminantes medidos con sensores remotos. Fundamentalmente para gases tales como dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, ozono estratosférico así como partículas en suspensión. Los sensores remotos son aquellos que emplean procedimientos físicos basados en propiedades ópticas de la materia contaminante, como el uso del reflejo de la luz solar en partículas, absorción de radiación infrarroja, láser, etc. Son equipos caros y complejos. 4  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 10. Principio de funcionamiento de los captadores de impacto en cascada. Dentro de los métodos de captación, nos encontramos con los activos y los pasivos. En el caso de los denominados captadores de impacto en cascada nos referimos a métodos activos volumétricos, ya que usan un sistema rotativo de impacto, siendo aquellos que permiten el aislamiento de partículas de diferente tamaño empleando un sistema compuesto por diferentes filtros. 11. Diferencias entre métodos extractivos y no extractivos para medir emisiones. Para la medición de emisiones podemos contar con métodos extractivos y métodos no extractivos. Los primeros son aquellos en los cuales los gases cuyas concentraciones se desean conocer deben acondicionarse en primer lugar con el fin de eliminar partículas y otras sustancias que puedan interferir de algún modo en las medidas. A esto es en realidad lo que se denomina "extracción de la muestra". Una vez realizado este paso importante es cuando su concentración se mide. Por el contrario, los sistemas no extractivos son aquellos que no precisan de la extracción de la muestra, tan sólo un filtrado, realizándose las medidas de concentración in situ. 12. Uso del captador Andersen en cascada para bioaerosoles. El denominado captador Andersen en cascada se emplea para la determinación de bioaerosoles. Es un tipo de captador de succión con impacto de tipo cedazo que dispone de hasta seis niveles, los cuales están constituidos por una rejilla situada situada sobre una placa de Petri con un medio de cultivo estéril. Este tipo de captador es más adecuado para recolectar organismos viables (vivos) sobre un medio sólido. Asimismo, es un método muy selectivo, el cual permite emplear diferentes medios de cultivo en cada etapa de muestreo. 5  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 13. Razones para emplear captadores de precipitación húmedos y secos. Los denominados captadores húmedos y secos se emplean para muestrear en entornos donde frecuentemente se dan condiciones de precipitación y humedad elevada. Básicamente, estos captadores recogen dos muestras, una de precipitación y otra considerada como "no precipitación". Ambos tipos de muestras se obtienen de forma alternativa, al existir dos recipientes, los cuales se abren según se den condiciones de lluvia o no. 14. Aplicación práctica del método de adsorción para muestreo de gases. Este método se basa en la utilización de un absorbente poroso capaz de retener el contaminante para posteriormente ser extraída y analizada, siendo especialmente útil e indicado para determinar las concentraciones de contaminantes en estado gaseoso como óxido nitroso, monóxido y dióxido de carbono, ozono, pesticidas (como los organoclorados, piretrinas, etc), amoniaco y compuestos orgánicos diversos. 15. Eficiencia de métodos gravimétricos en análisis de partículas sedimentables. En los métodos gravimétricos, utilizados para el análisis de partículas sedimentables, su eficiencia es alta con respecto a otros métodos porque son equipos bastante caros y complejos, bien preparados para bombear el aire a través de un medio de colección especialmente diseñado para dichas partículas. 16. Equipo adecuado para medir partículas PM2.5 en tiempo real. Para la medición de este tipo de partículas en tiempo real, que tiene un tamaño de 2,5 micras, es recomendable el empleo de un captador automático de material sedimentable que permita la deposición de las partículas en el interior de un frasco colector. 6  Contaminación Atmosférica 2º Trimestre 2024 - Benito José Muñoz Sánchez 1º QSA 2025 17. Características del WRAC (clasificador de aerosoles de amplio rango). Este equipo presenta las siguientes características: Características del WRAC (clasificador de aerosoles de amplio rango) Flujo 1966 m3/hora. aproximado Impactadores 10, 20, 40, 60 mm. MPST (*) Valor real de MPS (**). Desventajas Uso limitado: produce ruido, presenta grandes dimensiones, precisan de corriente trifásica. (*) Material Particulado Suspendido Total. Corresponde al valor real del MPS. (**) Material Particulado Suspendido. Se refiere a todas las partículas rodeadas por aire contenidas en un determinado volumen de aire no perturbado o normal. 7