MONITOREO AMBIENTAL

MÓDULO 1
Monitoreo de Calidad
de aire
Introducción

Los contaminantes del aire son sustancias que, cuando están presentes
en la atmósfera, afectan de manera adversa la salud de humanos,
animales, plantas o vida microbiana; dañan materiales, o interfieren con el
disfrute de la vida y el uso de propiedades.
En todo el mundo se ha puesto énfasis en el control de contaminantes
atmosféricos.
son una serie de diminutos cuerpos sólidos o de gotitas de líquidos
dispersos en la atmósfera. Son generadas a partir de alguna actividad
antropogénica (causada por «el hombre», como la quema de carbón para
producir electricidad) o natural (como por ejemplo la actividad volcánica).
Las partículas contaminantes no son idénticas física y químicamente, sino
que más bien están constituidas por una amplia variedad de tamaños,
formas y composiciones químicas. Algunas son nocivas para la salud,
alteran las propiedades de la atmósfera ante la luz solar o reducen la
visibilidad.
Fuentes contaminantes

• Fuentes Naturales
Los fenómenos naturales y la vida animal y vegetal pueden jugar
un papel importante en el problema de la contaminación del aire.
• Emisiones de suelos. El óxido nitroso (N2O) es producido
naturalmente en los suelos como parte de los procesos de
desnitrificación (reducción de nitritos y nitratos a nitrógeno
gaseoso como N2 o NOx).
• Erosión eólica. En los suelos sin vegetación , el viento arrastra
partículas de polvo, excremento pulverizado de animales y
microorganismos enquistados.
• Incendios forestales. Cuando se queman los bosques o
pastizales, se generan gases como CO, CO2 , SO2 y polvo de
carbón.
• Actividad volcánica. En sus erupciones emiten vapor de agua,
dióxido de carbono, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno,
hidrógeno y, entre los más venenosos, el flúor,
Fuentes contaminantes
• Fuentes Antropogénica
Son las que provienen de las actividades humanas. Comprende:
• Fuentes fijas o estacionarias.
Es toda instalación establecida en un solo lugar y que tiene como
propósito desarrollar procesos industriales, comerciales, de
servicios o actividades que generen o puedan generar emisiones
contaminantes a la atmósfera. Una de las mayores preocupaciones
en todo el mundo, es la emisión de contaminantes como el
dióxido de azufre (SO2) y material particulado en la generación de
energía eléctrica. Las industrias químicas, entre otras son
responsables de emitir muchos contaminantes peligrosos como
los compuestos orgánicos volátiles (COVs).
• Fuentes móviles.
Incluyen a las diversas formas de transporte tales como
automóviles, camiones y aviones, etc. La principal fuente móvil de
contaminación del aire es el automóvil, pues produce grandes
cantidades de monóxido de carbono (CO) y cantidades menores
de óxidos de nitrógeno (NOx) y compuestos orgánicos volátiles
(COVs).
SESIÓN 1

Niveles de concentración y efectos en

la salud de los princípiales
contaminantes.
Los principales grupos de contaminantes atmosféricos

Los principales grupos de contaminantes atmosféricos son:

• Compuestos de azufre (SO2, H2S, H2SO4 mercaptanos, sulfuros,
etc.). Compuestos de
nitrógeno (óxidos – Nox-, amoníaco, NH3, etc.),
• Compuestos de carbono (CO, CO2, CH4, hidrocarburos),
• Halógenos y compuestos derivados (Cl2, HCl, HF,
clorofluorocarbonados, etc.),
• Oxidantes fotoquímicos (ozono -O3-, peróxidos, aldehídos, etc.) y
partículas.
Contaminantes Críticos

Se los ha identificado como comunes y perjudiciales para la salud y el

bienestar de los seres humanos. Se los llamó así porque fueron
objetos de estudios de evaluación publicados en documentos de
criterios de calidad del aire. A nivel internacional los contaminantes
criterio son:
Monóxido de carbono (CO)
Óxidos de azufre (SOx)
Óxidos de nitrógeno (NOx)
Ozono (O3)
Plomo(Pb)
Material particulado (PM)
Aspectos generales en monitoreo de Calidad de Aire
El Dióxido de Nitrógeno (NO2)

El dióxido de nitrógeno (NO2), es un compuesto químico de color marrón o amarillo,

gaseoso, que se forma como subproducto en la combustión en altas temperaturas,
como en motores de vehículos y en plantas industriales. Se forma en la atmósfera por
la combinación directa del monóxido de nitrógeno generado en la combustión de los
motores, con oxígeno.
Es un agente sumamente oxidante. Es contaminante del medio ambiente, ya que es
uno de los principales precursores del smog fotoquímico.
Es tóxico, irritante, y es precursor en la formación de nitrato. Afecta las vías
respiratorias, causando irritación.
La intoxicación aguda (exposición a altas concentraciones de la sustancia durante corto
periodo de tiempo) causa daño en las células pulmonares.
La intoxicación crónica (exposición a bajas concentraciones, pero durante largos
periodos) puede causar graves cambios en el tejido pulmonar, asma, bronquitis y otras
afecciones respiratorias.
Desde el punto de vista ambiental, el dióxido de nitrógeno es uno de los responsables
de la lluvia ácida, ya que al disolverse en agua da lugar al ácido nítrico.
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO
El Dióxido de Azufre (SO2)

El dióxido de azufre es provocado por la emisión de la combustión del petróleo y sus derivados y
la quema de carbón en las centrales eléctricas, fuentes contaminantes cuando no se toman las
previsiones necesarias establecidas en las leyes por lo que el SO2 es considerado como uno de
los agentes nocivos para la salud más importante del planeta.
El dióxido de azufre es un agente contaminante que ocasiona graves perturbaciones en la salud
de los seres humanos, pues produce dificultad para respirar por inflamación de las vías
respiratorias.
La acción del ácido sulfuroso sobre las personas asmáticas y con problemas bronquiales y
cardíacos es mucho más acentuada, puesto que estas son más sensibles a sus efectos.
La lluvia ácida se forma por la combinación de la humedad con los óxidos de nitrógeno y el
dióxido de azufre emanados de las centrales eléctricas y vehículos que queman el carbón o
productos derivados del petróleo, y al contacto con el vapor de agua los gases forman ácidos
sulfúricos y nítricos que caen a la tierra en forma de lluvia ácida.
La reacción ocurre en dos etapas:
1.- El dióxido de azufre reacciona con el ozono troposférico generando trióxido de azufre y
liberando oxígeno.
SO2 + O3 = SO3+O2
2.- Luego el trióxido de azufre se oxida con el vapor de agua y produce ácido sulfúrico.
SO3 + H2O = H2SO4
Ozono (O3)

El ozono es un contaminante secundario que se genera por reacciones químicas en presencia de

luz ultravioleta el cual nadie lo emite, sino que se forma completamente en la atmósfera a partir
de las emisiones contaminantes. La exposición a elevados niveles del mismo origina problemas
respiratorios sobre la salud humana (irritación, inflamación, insuficiencias respiratorias, asma) y
puede contribuir a incrementar la mortalidad prematura; también puede dañar la vegetación,
afectar al crecimiento de cultivos y bosques, reducir la absorción de CO2 por las plantas, alterar
la estructura de los ecosistemas y reducir la biodiversidad. Además, es un gas de efecto
invernadero, que contribuye al calentamiento de la atmósfera. Según la OMS, “el ozono a nivel
del suelo es uno de los principales componentes del smog fotoquímico. Se forma por la reacción
con la luz solar (reacción fotoquímica) de contaminantes como los óxidos de nitrógeno de las
emisiones de los vehículos y la industria y los compuestos orgánicos volátiles emitidos por los
vehículos, los disolventes y la industria” y no debe confundirse con la capa de ozono.
Monóxido de Carbono (CO)

En general, cualquier combustible que contenga carbono (gas, petróleo, carbón,

madera…) y que sea quemado sin suficiente oxígeno como para formar CO2 es una
fuente potencial de CO.
Las principales fuentes de emisión de CO son los procesos de combustión en sectores
no industriales, seguidos por las actividades del sector agropecuario y por los procesos
industriales sin combustión.
El monóxido de carbono (CO) es un gas sin color ni olor emitido como consecuencia
de la combustión incompleta de carburantes fósiles y de biocombustibles.
El CO penetra en el organismo a través de los pulmones, y puede provocar una
disminución de la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre, con el
consecuente detrimento de oxigenación de órganos y tejidos, así como disfunciones
cardiacas, daños en el sistema nervioso, dolor de cabeza, mareos y fatiga; estos efectos
pueden producirse tanto sobre el ser humano como sobre la fauna silvestre.
También posee consecuencias sobre el clima, ya que contribuye a la formación de
gases de efecto invernadero: su vida media en la atmósfera es de unos tres meses, lo
que permite su lenta oxidación para formar CO2, proceso durante el cual también se
genera O3.
¿Qué son las partículas totales en suspensión?

son una serie de diminutos cuerpos sólidos o de gotitas de líquidos dispersos en

la atmósfera. Son generadas a partir de alguna actividad antropogénica (causada por
«el hombre», como la quema de carbón para producir electricidad) o natural (como
por ejemplo la actividad volcánica).

Las partículas contaminantes no son idénticas física y químicamente, sino que más
bien están constituidas por una amplia variedad de tamaños, formas y composiciones
químicas. Algunas son nocivas para la salud, alteran las propiedades de la atmósfera
ante la luz solar o reducen la visibilidad.
¿Qué es el PM, y cómo llega al aire?

PM significa material particulado (también llamado contaminación por partículas): el

término para una mezcla de partículas sólidas y gotas líquidas que se encuentran en el
aire.
Algunas partículas, como el polvo, la suciedad, el hollín, o el humo, son lo
suficientemente grandes y oscuras como para verlas a simple vista. Otras son tan
pequeñas que solo pueden detectarse mediante el uso de un microscopio electrónico.
SESIÓN 2

Normativa ambiental respecto a los

contaminantes de Calidad de Aire.
Línea de tiempo de las medidas implementadas vinculadas a la calidad del aire,
desde el año 2001 hasta la actualidad
Línea de tiempo de las medidas implementadas vinculadas a la calidad del aire,
desde el año 2001 hasta la actualidad

Calidad Ambiental para Aire

• D.S. N°003-2017-MINAM, Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para

aire y establecen Disposiciones Complementarias.
• Protocolo Nacional de Monitoreo de Aire Ambiental (D.S. N°010-2019-MINAM)
• Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire emitido por la
Presidencia del Consejo de Ministros. Aprobado por Decreto Supremo N° 074-
2001-PCM.
• Estándares de Calidad Ambiental para Aire del Ministerio del Ambiente. Aprobado
por Decreto Supremo N° 003-2008-MINAM.
Dispersión de los contaminantes
¿ Qué son los ECAS ?

Los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) se miden en el ambiente y son

consecuencia de las emisiones o efluentes producidos por las diferentes actividades
más la acción propia de la naturaleza que es capaz de absorber o diluir dichas
emisiones o efluentes. Los ECA, se evalúan, pero no se fiscalizan dado que es un
indicar global.
¿ Qué son los LMP ?

Los Límites Máximos Permisibles son los niveles permitidos de emisiones o efluentes
que las empresas deben cumplir, y por lo tanto, son fiscalizados por la autoridad.
Diferencia entre ECA y LMP
ESTANDARES DE CALIDAD DEL AIRE
PROTOCOLO NACIONAL DE MONITOREO DE LA CALIDAD
AMBIENTAL DEL AIRE
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLE (LMP) DE AIRE
Límites Máximos Permisibles de emisiones atmosféricas para vehículos
automotores
Límites Máximos Permisibles (LMP) para emisiones de la industria de harina y
aceite de pescado y harina de residuos hidrobiológicos
SESIÓN 3

Selección de un Punto de muestreo de

calidad de aire
Diseño de redes para el monitoreo

El diseño de cualquier sistema de

monitoreo se fundamenta en la
necesidad de determinar eficaz y
eficientemente las concentraciones de
contaminantes del aire en un área
determinada.
Clasificación de estaciones de monitoreo de calidad de aire

En Zonas urbanizadas que se

mezclan con áreas rurales:
agrícola, lago, bosques.

Previo al inicio de la
actividad, con la
finalidad de elaborar
la línea base.
Clasificación de estaciones de monitoreo de calidad de aire

Por su escala
SESIÓN 4

Parámetros y definición de redes de

monitoreo
Número y localización de estaciones para una red de monitoreo de calidad de
aire

Monitoreo en áreas asociadas a actividades extractivas, productivas y de servicios

SOTAVENTO
➢ Mínimo 02 estaciones
(barlovento y sotavento).

➢ La autoridad competente en
materia de certificación
ambiental puede determinar
un mayor número de
estaciones.

➢ Las estaciones de la red de

monitoreo deben encontrarse
fuera de la zona donde se
Dirección del viento realiza la actividad.
Monitoreo vinculado a planes de acción para la mejora de la calidad del aire

Enfocado en áreas denominadas Zona de Atención Prioritaria (ZAP) donde se localizan

centros poblados, en los cuales las fuentes de área y fuentes móviles adquieren una
relevancia significativa por su nivel de aporte de contaminantes.

ZONA DE ATENCIÓN PRIORITARIA FUENTES DE ÁREA

• Centros poblados que cuenten con • Fuentes demasiado numerosas y

actividades económicas que planteen dispersas como para ser incluidas
real o potencial afectación en la como fuentes fijas. Ej.: panaderías,
calidad del aire, con actividad pollerías, estaciones de servicio/grifos,
vehicular relevante o una dinámica entre otros.
urbana que implique un potencial
incremento de emisiones
atmosféricas.
Número mínimo de estaciones de Monitoreo de Calidad de Aire

Aplicable cuando el aporte

de fuentes de área y
fuentes móviles predomina
en las ZAP.

Si las fuentes puntuales

adquieren mayor relevancia:
Criterio poblacional

Criterio indicado en el
Monitoreo de áreas
asociadas a actividades
extractivas, productivas y
de servicios.
Monitoreo vinculado a planes de acción para la mejora de la calidad del aire

Según las fuentes de emisión vinculadas al área donde funcionará la red o estación de
monitoreo:
Monitoreo vinculado a planes de acción para la mejora de la calidad del aire

Los PARÁMETROS A PRIORIZAR deben basarse en inventarios de emisiones,

características de procesos y otra fuente información bibliográfica de carácter técnico-
científico.
SESIÓN 5

Frecuencia y periodo de monitoreo

Determinación de la frecuencia y periodos de monitoreo

Monitoreos realizados, preferentemente, mediante métodos que permitan la

obtención de datos de manera continua y en tiempo real.
Determinación de la frecuencia y periodos de monitoreo

Estaciones o redes de monitoreo de áreas asociadas a actividades extractivas,

productivas y de servicios.
Determinación de la frecuencia y periodos de monitoreo

Determina mínimo 02 campañas de

ECA PARA AIRE. monitoreo al año.
DECRETO SUPREMO N°003-
La autoridad competente en materia de
2017-MINAM evaluación ambiental, define finalmente el
número de campañas, teniendo en cuenta los
periodos de mayor actividad de la industria y
las variaciones meteorológicas.

Industria de Harina y Aceite 02 campañas al año

de Pescado y Harina de (01 en tiempo de veda y 01 en
Residuos Hidrobiológicos tiempo de producción)
SESIÓN 6

Etapas de Monitoreo
Etapa Pre-Monitoreo

• Preparación del cronograma de monitoreo y envío al cliente.

• Cumplimiento de requisitos del cliente: Exámenes médicos de personal, SCTR,
• Inducciones específicas.
• Gestionar materiales y personal con laboratorio acreditado: filtros (H.V y L.V)
soluciones captadoras (NO2, CO, SO2, H2S)
• Preparación de formatos de seguridad: ATS, Trabajos en altura, revisión de
procedimientos internos.
• Coordinaciones de transporte de equipos y personal (mínimo 48 horas de
anticipación), vía terrestre o aérea
Etapa Pre-Monitoreo

• Selección de equipos de monitoreo teniendo en cuenta:

• Parámetros de evaluación: PM-10,PM-2.5, CO, NO2, SO2,H2S variables
meteorológicas.
• Ubicación geográfica: costa, sierra, selva.
• Accesibilidad: Vía terrestre o aérea.
• Lugar de evaluación: ciudad, empresa, concesión minera.
• Disponibilidad de energía: continua, generador.
• Tipo de transporte: Propio, alquilado, del cliente.
Etapa Pre-Monitoreo

• Acondicionamiento de equipos:
• Limpieza: alcohol isopropilico, cepillos, paños
• Revisión de componentes: Cables, baterías, carbones, etc.
• Prueba de funcionamiento y verificación, uso de manómetros, rotámetro, gases
patrón: 10 – 20 minutos
• Preparación de Materiales:
• Extensiones eléctricas
• Malla y cinta de seguridad
• Herramientas: alicate, desarmadores, corta cables, etc.
• Estabilizadores de energía eléctrica.
• Filtros de material particulado y soluciones captadoras
• Cadenas de custodia, registros de campo, guías de remisión.
Etapa de Instalación

Instalación de equipos de monitoreo de calidad de aire

Etapa de levantamiento de información

Evaluación del área del entorno o área de influencia y registro de condiciones del equipo
Etapa recolección de muestra

Culminación de trabajos de campo

Etapa de conformidad del servicio
Etapa Post-Monitoreo

• Ingreso de muestras al laboratorio acreditado con cadena de

custodia.
• Limpieza y verificación de equipos.
• Vaciado de información de formatos de campo.
• Elaboración de informe de monitoreo: según formato
establecido por la empresa.
• Revisión del informe de monitoreo: Jefatura, gerencia y
cliente.
• Entrega del informe al cliente y/o ministerio.
• Seguimiento de la evaluación hasta su aprobación.
• Conformidad del cliente.
SESIÓN 7

Métodos equivalentes para el

monitoreo de PM10 y PM 2.5
Método de referencia

• El método de referencia aprobado es el de separación

inercial/filtración (gravimetría). Este método ha sido adoptado
por la normativa peruana mediante el Decreto Supremo N°
003-2017-MINAM
Método de referencia
Método de equivalencia
SESIÓN 8

Métodos de monitoreo de gases

contaminantes
Muestreo de gases con Tren de Muestreo

• Permite la retención de un determinado gas dentro de una

solución captadora proveniente de un volumen de aire
definido.
Muestreo de gases con equipos automáticos Dióxido de Azufre (SO2)

• SO2 Esta técnica se aplica a la medición de la concentración de Bióxido de azufre

en el aire. Aquí se emplea la propiedad que tienen las moléculas de dióxido de
azufre de emitir luz (fluorescencia), cuando éstas son excitadas por luz ultravioleta.
La molécula de SO2, tiene la propiedad de que tras ser apagada una fuente de luz
Ultra Violeta (UV), que la ilumina, emite un pulso de energía luminosa dentro de la
región del ultravioleta, pero en una longitud de onda diferente. Si esta luz es
encendida y apagada de forma constante y con mucha frecuencia, obtenemos una
serie de pulsos muy rápidos.
Muestreo de gases con equipos automáticos Monóxido de Carbono (CO)

• Para conocer la cantidad de CO, se pasa la muestra de aire en una cámara, donde
es incidida por radiación infrarroja, en el extremo opuesto de la cámara se
encuentra un detector de radiación infrarroja, esta medición se compara con una
medición que se lleva a cabo en otra cámara con aire cero (libre de CO), ambas
mediciones se restan y el resultado es la cantidad de CO presente en la atmósfera
(este método también es llamado por correlación en el infrarrojo).
Muestreo de gases con equipos automáticos Dióxido Nitrogeno(NO2)

• Se emplea para medir la concentración de bióxido de nitrógeno en el aire. La

técnica de quimioluminiscencia (producción de luz a partir de una reacción
química), consiste en hacer reaccionar dos compuestos químicos para formar un
intermediario en estado excitado (alta energía) que al regresar a su estado basal,
libera energía en forma de fotones de luz. La intensidad de la luz emitida es
proporcional a la concentración del contaminante en la muestra.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE MÉTODOS DE MONITOREO
SESIÓN 9

Monitoreo Meteorológico
Partes de la estación meteorológica
Datos obtenidos de la consola de la estación meteorológica
Requisitos para realizar la medición de parámetros meteorológicos

• Torre mínimo metros de preferencia 10 metros.

• Velocidad de viento: inicio 2m/s.
• Dirección del viento: referenciado al norte verdadero
• Resolución de tiempo requerida: Los datos deben ser
colectados al mismo tiempo de resolución mínimo de los datos
de calidad de aire.
• La resolución mínima debe ser horaria.
• Ubicación especifica: Debe de estar libre de influencia de
árboles, ericios, estructuras, debe estar alejado al menos 10 veces
de altura de los obstáculos por ejemplo estar 50m de un edificio
de 5m)
• Periodo de monitoreo: Para modelos atmosféricos y análisis de
tendencias, es recomendable un mínimo de datos de un año.
Parámetros a considerar en campo

• Temperatura (°C)
• Presión atmosférica (mmHg)
• Dirección del viento (N-E-S-O)
• Altura (m.s.n.m.)
• Precipitación pluvial (mm)

Instalación de estación meteorológica

• No deben existir barreras a menos de 50

metros
• El trípode debe estar sobre una superficie plana
para darle estabilidad al equipo meteorológico.
• b) Armado de Trípode
• c)Instalación del Pluviómetro y los sensores
integrados.
• d) Instalación de anemómetro
• e)Conexiones y configuración de consola
Rosa de Viento

Procedimiento para la elaboración de la rosa de viento:

• Se pasa a formato la data que se obtuvo de la estación meteorológica.
• Luego se genera un Excel y se selecciona las repeticiones(frecuencia) de las
direcciones que se registraron en el tiempo muestreo(mínimo 24 horas).
• Después se cuantifica las repeticiones que se dieron en las 24 horas ( en total
deben sumar 25 datos)
• Luego se halla la frecuencia relativa en porcentaje y de este se procede a
seleccionar el gráfico de Excel y se da formato con el rango y la serie.
SESIÓN 10

Verificación de equipos PM10 y PM2.5.

CALIBRACIÓN DE MUESTREADOR TISCH / THERMO

1. Realizada de acuerdo al método EPA Compendium Method

IO ‐ 2.1.
2. Se realiza sin filtro, calentar motor por 3 a 5 min.
3. Aceptación del método es cuando las menores al 4%.

https://www.youtube.com/watch?v=nqyT_FG_GNs&t=553s
CALIBRACIÓN DE MUESTREADOR TISCH / THERMO

1. Realizada de acuerdo al método EPA40 CFR Part50 Appendix: L

2. Se realiza sin filtro, calentar equipo por mínimo 5 min.
3. La exactitud del flujo debe ser menor a +/‐ 2% de 16.7 lpm.
4. https://www.youtube.com/watch?v=qgIRAt80mMs