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OPTATIVA 4

CONTAMINACION ATMOSFÉRICA

PROYECTO DE POLUCIÓN

CONTENIDO OBJETIVOS ........................................................................................................................... 2 MARCO LEGAL ................................................................................................................... 3 IMPACTOS AMBIENTALES POR MANEJAR .................................................................. 6 MEDIDAS DE MANEJO AMBIENTAL .............................................................................. 7 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS MEDIDAS DE MANEJO AMBIENTAL. ... 7 TIPOS DE FILTROS .................................................................................................. 9 COLECTOR DE MAGAS: ..................................................................................... 9 PRECIPITADORES ELECTROSTATICO: ......................................................... 10 CICLON: .............................................................................................................. 10 LEVADORES VENTURI: .................................................................................... 10 CAMARA DE SEDIMENTACION: ..................................................................... 11 MODELOS DE DISPERSIÓN DE PARTÍCULAS ............................................................ 11 FACTORES DE EMISION .................................................................................................. 13 MONITOREO Y SEGUIMIENTO ...................................................................................... 18 METODOLOGIA DE MONITOREO Y SEGUIMIENTO ................................................. 19 TIPOS DE MUESTRAEDORES ..................................................................................... 21

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AUTORA: ZAMBRANO BAÑOS AMBAR

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MANEJO DE EMISIONES DE MATERIAL PARTICULADO EN LA ATMOSFERA.

El presente trabajo es una línea base ambiental respecto a contaminación por material particulado. Uno de los contaminantes atmosféricos que mas importancia se le da al momento de estudios es el material particulado el cual es un conjunto de partículas solidas o liquidas (menos el agua) presentes en estado de suspensión en nuestra atmosfera, son ocasionadas por la naturaleza o el hombre que tienen propiedades físicas, químicas y termodinámicas (Mészáros, 1999). La presencia en la atmosfera de partículas entre 2.5 y 10 micrómetros de diámetro que son denominadas como contaminantes producen un sinnúmero de impactos entre ellos al hombre y la disminución visual en la atmosfera generada por la absorción y dispersión de la luz (Chen,Ying &Kleeman,2009). También la contaminación por material particulado esta relacionada con el incremento de peligro de muerte por causas cardiopulmonares (Pope,2004). Por eso es conveniente hacer mediciones de la manifestación de este contaminante, chequear su proceder en el espacio y el tiempo, los mismos que nos permitan crear estrategias de control y que las autoridades interesadas le den su respectivo seguimiento. (César Arciniégas,2012)

OBJETIVOS 

Evitar las afecciones respiratoritas en la comunidad y en el personal expuesto en la emisión de material particulado.



Controlar las emisiones de material particulado y gases a la atmósfera como resultado de los movimientos de tierra y operación de vehículos, equipos y maquinaria.

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

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Cuantificar la emisión de gases o material particulado que se generan al medio ambiente.



Establecer la relación entre niveles de calidad de aire y niveles de emisión.



Determinar si es posible reducir los niveles de material particulado atmosférico,

así como los niveles de algunos componentes, cuantificando dicha reducción en caso de que sea posible. 

Limitar los impactos ambientales en sus operaciones por medio del uso eficiente de los recursos naturales, la implementación de medidas para restringir o evitar la contaminación.



Identificar, evaluar y manejar con responsabilidad los riesgos para sus empleados, las personas en general, el medio ambiente y las comunidades en las que operan.

MARCO LEGAL Normas generales para concentración de contaminación comunes en el aire de acuerdo a la línea base de este proyecto se menciona la normativa (NORMATIVA M,2007) 4.1 Norma de calidad de aire ambiente 4.1.1.2 La Entidad Ambiental de Control verificará, mediante sus respectivos programas de monitoreo, que las concentraciones a nivel de suelo en el aire ambiente de los contaminantes comunes no excedan los valores estipulados en esta norma. Dicha Entidad quedará facultada para establecer las acciones necesarias para, de ser el caso de que se excedan las concentraciones de contaminantes comunes del aire, hacer cumplir con la presente norma de calidad de aire. Caso contrario, las acciones estarán dirigidas a prevenir el deterioro a futuro de la calidad del aire.(LIBRO6,2007,pag,ANEXO4) pág. 3

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4.1.1.5 La Entidad Ambiental de Control establecerá sus procedimientos internos de control de calidad y aseguramiento de calidad del sistema de monitoreo de calidad del aire ambiente en la región bajo su autoridad. Así mismo, la Entidad Ambiental de Control deberá definir la frecuencia y alcance de los trabajos, tanto de auditoría interna como externa, para su respectivo sistema de monitoreo de calidad de aire ambiente. (LIBRO6,2007,pag,ANEXO4) 4.1.2 Normas generales para concentraciones de contaminantes comunes en el aire ambiente. 4.1.2.1 Para los contaminantes comunes del aire, definidos en 4.1.1, se establecen las siguientes concentraciones máximas permitidas. El Ministerio del Ambiente establecerá la frecuencia de revisión de los valores descritos en la presente norma de calidad de aire ambiente. La Entidad Ambiental de Control utilizará los valores de concentraciones máximas de contaminantes del aire ambiente aquí definidos, para fines de elaborar su respectiva ordenanza o norma sectorial. La Entidad Ambiental de Control podrá establecer normas de calidad de aire ambiente de mayor exigencia que los valores descritos en esta norma nacional, esto si los resultados de las evaluaciones de calidad de aire que efectúe dicha Autoridad indicaren esta necesidad. Partículas sedimentables. - La máxima concentración de una muestra, colectada durante 30 (treinta) días de forma continua, será de un miligramo por centímetro cuadrado (1 mg/cm2 x 30 d). Material particulado menor a 10 micrones (PM10).El promedio aritmético de la concentración de PM10 de todas las muestras en un año no deberá exceder de cincuenta microgramos por metro cúbico (50 µg/m3 ). La concentración máxima en 24 horas, de todas las muestras colectadas, no deberá exceder ciento cincuenta microgramos por metro cúbico (150 µg/m3 ), valor que no podrá ser excedido más de dos (2) veces en un año. Material particulado menor a 2,5 micrones (PM2,5).- Se ha establecido que el promedio aritmético de la concentración de PM2,5 de todas las muestras en un año no pág. 4

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deberá exceder de quince microgramos por metro cúbico (15 µg/m3 ). La concentración máxima en 24 horas, de todas las muestras colectadas, no deberá exceder sesenta y cinco microgramos por metro cúbico (65 µg/m3 ), valor que no podrá ser excedido más de dos (2) veces en un año. Concentraciones de contaminantes comunes que definen los niveles de alerta, de alarma y de emergencia en la calidad del aire.

4.1.3.3 Cada plan contemplará la adopción de medidas que, de acuerdo a los niveles de calidad de aire que se determinen, autoricen a limitar o prohibir las operaciones y actividades en la zona afectada, a fin de preservar la salud de la población. Límites máximos de concentraciones de emisión al aire para la producción de cemento.

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4.1.3.1.1 Todas las cementeras existentes deberán instalar un sistema de monitoreo continuo de las emisiones de combustión del horno de clinker, en un periodo no mayor a 2 años, a partir de la vigencia de la presente norma. El monitoreo continuo deberá cubrir al menos el 90% del periodo anual. Los registros del monitoreo deberán estar disponibles de manera permanente para la Autoridad Ambiental de Control y para el público, por medio de las páginas de Internet de los propietarios de la cementera y/o de la Autoridad Ambiental de Control. 4.1.3.1.2 Las cementeras en cuyos hornos se co-incineren desechos peligrosos, deberán cumplir con las condiciones y límites de emisión establecidos en el Acuerdo No 048 del 29 de marzo de 2011, que expide LA NORMA TECNICA PARA EL COPROCESAMIENTO DE DESECHOS PELIGROSOS EN HORNOS CEMENTEROS. (ACUERDO 048,2012) Ministerio del medio ambiente.

IMPACTOS AMBIENTALES POR MANEJAR 

Deterioro e impacto visual por la presencia de material particulado sobre cuerpos de agua, plantas y edificaciones.



Afectación del sistema respiratorio de las personas cercanas en la emisión de material particulado.



Deterioro de la calidad del aire respirable para comunidades humanas que son afectadas por las emisiones de polvo.



Afectación por composición química de algún material particulado que pueden provocar reducción de los nutrientes del suelo.



Daños perjudiciales sobe la diversidad del ecosistema.



Techos de viviendas, parques, escuelas cubiertos por el polvo.

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Perdida de plusvalía en las viviendas cercanas en la emisión de material particulado.

MEDIDAS DE MANEJO AMBIENTAL Generales 

Barreras vivas y/o artificiales para desviar y minimizar la velocidad del viento.



Humectación de las vías para moderar el polvo y que no se propague por el viento.



Incluir un programa de educación ambiental dirigido al personal operario de la maquinaria.



Información a la comunidad en donde se va a realizar la obra.



Control de velocidades de los vehículos cerca de la emisión de material particulado.



Estudios de viento en el lugar donde se propaga el material particulado.



Recubrir con lonas el material que va a hacer transportado.



Maneras de minimizar el impacto visual debido al almacenamiento de material sólido.



Buscar alturas mínimas de descarga en el lugar del almacenamiento.



Filtros o instalaciones para control de contaminación de aire por material particulado.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS MEDIDAS DE MANEJO AMBIENTAL. 

Barreras vivas y/o artificiales

-Debe orientarse de forma perpendicular a la dirección de los vientos predominantes de esta forma se obtiene el mayor efecto protector. -La barrera no debe ser impermeable, ya que se producen turbulencias.

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-La cortina debe dejar pasar entre un 50 y 60% del viento para que la distancia de protección sea máxima. 

Humectación de las vías para moderar el polvo y que no se propague por el viento.

-La humectación obligatoria se da cuando el tráfico es muy frecuente y pesado que hace que se volatice material particulado. -SOIL SEMENT NF es el producto indicado para el control de polvo o estabilización de terrenos. 

Incluir un programa de educación ambiental dirigido al personal operario de la obra.

- El personal tiene que recibir capacitación y educación en temas de prevención y mitigación de impactos ambientales negativos, de seguridad y salud laboral, cuidados al ambiente y las relaciones con la población y comunidades locales. 

Información a la comunidad en donde se va a realizar dicha obra.

- La Contratista deberá implementar una Oficina de difusión, información y atención a la comunidad. La oficina será el punto de enlace para brindar la información y atender todas las manifestaciones ciudadanas que presenten las comunidades. La oficina deberá funcionar y estará disponible durante toda la etapa constructiva. 

Control de velocidades de los vehículos cerca de la emisión de material particulado.

-Deberá instalarse dentro del proyecto minero una adecuada señalización (preventiva e informativa), con el fin de regular la velocidad de desplazamiento de los vehículos. En algunos casos, podrán implementarse algunos reductores de velocidad, para forzar la disminución de la velocidad de los vehículos. Acompañando las anteriores medidas, deberá pág. 8

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implantarse un programa de sensibilización y de educación a los diferentes niveles de la organización empresarial, con el fin de que los objetivos perseguidos para estos efectos, sea el más eficaz. 

Recubrir con lonas el material que va que va a hacer transportado.

-Para proteger en el trayecto el material se utilizará lonas de gran resistencia. -Las lonas son un factor de seguridad que evita que se desprenda cualquier tipo de material particulado 

TIPOS DE FILTROS

Existen cinco diferentes tipos de filtros para llevar el seguimiento y control del material particulado. 

COLECTOR DE MAGAS: Son aparatos de los llamados filtros por vía seca. Son los filtros o instalaciones para control de contaminación de aire más eficaces ya que permiten cumplir las más estrictas normativas en cuanto a niveles de emisión de partículas sólidas, con un correcto diseño, su utilización no compromete la cantidad ni la calidad de la producción, permitiendo realizar su mantenimiento sin afectar al proceso productivo de la fábrica. El costo de inversión es menor que el de otro tipo de instalaciones. Si tienen las dimensiones adecuadas y el mantenimiento preventivo necesario, los costos de explotación de este tipo de unidades son razonablemente bajos. Los filtros de mangas son estructuras metálicas cerradas en cuyo interior se disponen los genéricamente llamados elementos filtrantes textiles, que según sea el diseño del constructor, tienen formas tubulares llamados mangas, o bien formas rectangulares y se llaman sacos o bolsas. (Arias Juan, Guayaquil 2016) pág. 9

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PRECIPITADORES ELECTROSTATICO: Los precipitadores electrostáticos son equipos que presentan una elevada eficiencia de captación (cercana al 99%) para todo el espectro de tamaño de partículas de material particulado. Sin embargo, presentan una gran sensibilidad a variables eléctricas, como son el voltaje y la frecuencia de suministro de electricidad. Los precipitadores electrostáticos (PES) capturan las partículas sólidas (MP) en un flujo de gas por medio de electricidad. El PES carga de electricidad a las partículas para luego atraerlas a placas metálicas con cargas opuestas ubicadas en el precipitador. Las partículas se retiran de las placas mediante "golpes secos" y se recolectan en una tolva ubicada en la parte inferior de la unidad. (Iris Silva Castro, Chile)



CICLON: Los ciclones son colectores centrífugos donde la entrada de partículas en tangencial al cuerpo del cono, forzando el material hacia la parte externa lo que disminuye la velocidad del aire y propicia el desprendimiento de partículas. El aire limpio sale por la parte superior del ciclón. Muchas veces los ciclones se instalan en zonas donde se mueven o descargan grandes cantidades de partículas, para reducir la cantidad de material que va al filtro de mangas. El promedio de eficiencia de un ciclón es aproximadamente 65% cuando filtra partículas de 40 micras en tamaño, con una pérdida de carga entre 20 y 40 mmcda.( (ARIAS JUAN,GUAYAQUIL2016)



LEVADORES VENTURI: Estos sistemas usan un flujo líquido para remover partículas sólidas. En ellos el gas resultante de la combustión, cargado con material particulado pasa por un tubo corto con extremos anchos y una sección estrecha. Esta constricción hace que el flujo de gas se acelere cuando aumenta la presión. El flujo de gas recibe un rocío de agua antes o durante la constricción en el tubo. La diferencia

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de velocidad y presión que resulta de la constricción hace que las partículas y el agua se mezclen y combinen. Los lavadores Venturi pueden alcanzar 99 por ciento de eficiencia en la remoción de partículas pequeñas. Sin embargo, una desventaja de este dispositivo es la producción de aguas residuales. (Iris Silva Castro,Chile) 

CAMARA DE SEDIMENTACION: Las cámaras de sedimentación emplean la fuerza de gravedad para remover partículas sólidas. El flujo de gas ingresa a una cámara donde disminuye la velocidad del gas. Las partículas más grandes caen del flujo de gas en una tolva. Debido a que las cámaras de sedimentación son efectivas sólo para la remoción de partículas más grandes, usualmente se usan junto con un dispositivo más eficiente de control. (Iris Silva Castro,Chile)

MODELOS DE DISPERSIÓN DE PARTÍCULAS Simulan una probable condición natural. Agencias de protección ambiental, entre otros modelos usan los siguientes: (Dario Sbarato; Viviana M.Sbarati; Jose E. Ortega) APRAC: concentración de contaminantes por vehículos en áreas urbanas Es el modelo urbano de monóxido de carbono del Instituto de Investigación de Stanford. calcula las medidas horarias para cualquier localización urbana requiere un inventario del tráfico en la ciudad que interesa CDM: En un modelo climatológico de dispersión que determinan la concentración es de contaminantes a largo plazo (estacional o anual) y casi establece en cualquier sector a nivel del suelo utilizando las tasas de emisión mediante procedentes de fuentes puntuales y zonales, así como una distribución conjunta de frecuencias de la dirección del viento, velocidad del viento y estabilidad para el máximo periodo.

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CDMQC: Identifica contribuciones individuales por fuentes CRSTER: Concentraciones anuales en terreno ondulado. Está este algoritmo estima las concentraciones a nivel del suelo resultantes de más de 19 emisiones, de chimeneas elevadas para un año entero, y proporciona las dos concentraciones más altas entre 1, 3 y 24 horas, así como las concentraciones medias anuales en un grupo de 180 receptores (5 de distancia por 36 azimuts). el logaritmo es una forma modifica de la ecuación gaussiana de régimen permanente del penacho y la mezcla limitada, los ajustes del terreno se realizan siempre que el terreno circundante. Este físicamente por debajo que la altura máxima de la chimenea las concentraciones tela con caminantes para cada promedio de tiempo se calculan para períodos discreto y no solapados ,utilizando los valores horarios de velocidad y dirección del viento y los valores horarios estimados de estabilidad atmosférica y de altura de la mezcla. HIWAY: Concentración de contaminantes por vehículos en carreteras Horarios de contaminantes no reactivos de las carreteras como viento a favor. aplicable para condiciones uniformes del viento y nivel del terreno. aunque es más apropiado para autopistas en buenas condiciones, también puede aplicarse autopistas deterioradas. ISC: Concentraciones en periodos cortos y largos para múltiples fuentes receptoras MPTER: Fuentes múltiples y terrenos moderados PAL: Fuentes puntuales, de área y lineales en zonas rurales En un algoritmo que representa fuentes puntuales zonales y lineales. este algoritmo gaussiano de régimen permanente, a corto plazo, estima las concentraciones de contaminantes estables

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para fuentes puntuales, zonales, y lineales. los cálculos para fuentes son ales incluyen los efectos a partir del extremo de la fuente. los cálculos de fuentes lineales pueden incluir los efectos de una tasa de emisión variable a lo largo de la fuente. el algoritmo no está proyectado para aplicar las zonas totalmente urbanas, sino para el análisis a menor escala de las fuentes como centros comerciales, aeropuertos y plantas sencillas. se estima las concentraciones horarias y pueden obtener las concentraciones medias de 1 a 24 horas. PTMAX- PTDIS: Concentración por una fuente puntual en un período máximo de 1:00 h PTMAX, Lleva a cabo un análisis de concentraciones máximas a corto plazo a partir de una fuente principal única, en función de la estabilidad y de dirección del viento. para k cálculo utiliza la altura del penacho final. PTDIS, Estima la concentración a partir de corto plazo como el viento a favor de una fuente puntual a las distancias especificadas por el usuario. puede limitarse el efecto de la dispersión vertical mediante una altura de mezcla y también considera la elevación gradual del penacho hasta él de elevación final. una opción permite calcular las anchuras medias de las isopletas para concentración específica a distancia con viento a favor. PTMTP: Múltiples fuentes y receptores máximo una hora en zona rural. RAM: Múltiples fuentes, concentraciones horarias anuales. VALLEY: Periodo máximo de 24 horas, terremoto montañoso, fuentes múltiples.

FACTORES DE EMISION Un factor de emisión trata de relación según la actividad (proyectos)la cantidad de polución lanzada a la atmosfera.

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𝑬 = 𝑨 ∗ 𝑬𝑭 ∗ (𝟏 −

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𝑬𝑹 ) 𝑬𝑪𝑼𝑨𝑪𝑰𝑶𝑵 𝑮𝑬𝑵𝑬𝑹𝑨𝑳 𝟏𝟎𝟎

Donde:

Constante

E= Emisiones

Rango de B calidad. 2.6 K(lb/VMT)

A= Tasa de actividad EF=Factor de emisión,y ER=Eficiencia de la reducción de emisión

PM-10

TSD B 10

A

0.8

0.8

B

0.5

0.5

C

0.4

0.4

s

1.2-3.5

1.2-3.5

general en % TRAFICO VEHICULAR EN VIAS SIN REVESTIMIENTO

𝐄=(

𝐒 𝐖 𝐊(𝟏𝟐)𝐚 ( 𝟑 )𝐛 𝐌𝐞 𝟎. 𝟐

)

Donde E= Emisión de material particulado (lb/VTM) S= Contenido de silt del material (%) W= Peso promedio vehicular (ton) M=Contenido de humedad del material (%) VTM= Vehículo milla recorrido

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EJEMPLO TRAFICO VEHICULAR EN VIAS SIN REVESTIMIENTO Para este caso tomamos como referencia la tabla 13.2.2.3 de AP 42, Quinta Edición, Volumen I Capítulo 13: Fuentes Misceláneas. TABLA 13.2.2-3 Range of source conditions in developing equation La and Lb. Emission factor

Surface Mean vehicle silt weight content mg ton % Industrial 1.81.82-290 roads 25.2 260 (Equation la) Public 1.8-35 1.4-2.7 1.5-3 roads (equation lb) TABLA 2-12 VALOR DE W Tipo de vehículo vehículos particulares

Peso(ton) 1.2

vehículos comerciales

2

Mean vehicle speed Km/hr mph

Mean No. of wheels

8-69

5-43

4-17a

Surface moisture content % 0.03-13

16-88

10-55

4-4.8

0.03-13

0.2 Motos 17.2 Buses 7.5 Camiones livianos Camiones medianos diesel 12 45 Camiones pesados FUENTE: INVENTARIO DE EMISIONES RM 2005. DATOS: K=2.6

S=5.5

W=2

M=7.5

A=0.8

B=0.5

C=0.4

0.079656938

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TRAFICO VEHICULAR EN VIAS CON REVESTIMIENTO

𝐄 = 𝐊(

𝐒𝐋 𝟎.𝟔𝟓 𝐖 𝟏.𝟓 ) ( ) 𝟏𝟐 𝟑

Donde: E= Emisión de material particulado Constante

PM-10

K(lb/VMT) 0.016

TSP 0.082

(lb/VTM) SL= Contenido de superficial de silt de la via (g/m2) k= Factor de emisión base para partículas de las dimensiones. W= Peso promedio vehicular (ton) VMT= Vehículo milla recorrido EROSION DEL VIENTO 𝐸 𝑛 = 𝐾𝐸𝑃𝑖

i=1

Donde: E= Emisión de material particulado generado por el viento (g/m2) K= Factor multiplicador por tamaño partícula (para TSP=1 , para PM-10=0.5) N=Número de veces que se perturba la superficie en un año Pi= Erosión potencial del viento (g/m2) P= 58(u*u*t)2+25(u*-u*t)

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Además: U*=Fricción de la velocidad del viento (m/s) Ut*=Fricción de velocidad critica (m/s) EJEMPLO TRAFICO VEHICULAR EN VIAS CON REVESTIMIENTO Para este caso tomamos como referencia la tabla 13.2.2.3 de AP 42, Quinta Edición, Volumen I Capítulo 13: Fuentes Misceláneas. Tabla 12.2.1.3 Umbitiguous Silit default values with hot spot contributions from Anti-Skid Abrasives ADT Category Ubiquitous Baseline g/m2 Ubiquitous Winter Baseline Multiplicador uring onths with frozen precipitation Initial peak additive contribution from application of antiskid abrasive (g/m2) Days to return to baseline conditions (assume linear decay)

10,000 0.03-0.015 limited access X1

2

2

2

2

7

3

1

0.5

TABLA 2-12 VALOR DE W Tipo de vehículo vehículos particulares

Peso(ton) 1.2

vehículos comerciales

2

Motos

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17.2 Buses 7.5 Camiones livianos Camiones medianos diesel 12 45 Camiones pesados FUENTE: INVENTARIO DE EMISIONES RM 2005. Datos: K=0.016

S=0.6

W=2

0.001242549

MONITOREO Y SEGUIMIENTO Acciones y procedimientos para desarrollar. Realizar un monitoreo permanente del control de la emisión de polvos y gases, por efecto del uso de los equipos de construcción, maquinarias, transporte y otras actividades que provocan niveles de polvo, para ser evaluadas respecto a la Norma de Calidad de Aire Ambiente, del Texto Unificado de Legislación Ambiental Secundaria (TULAS),de la Ley de Gestión Ambiental, promulgada el 16 de Diciembre del 2002 para lo cual es necesario, realizar mediciones del polvo no solo en los lugares de construcción de la obra, sino también en los sectores aledaños a la construcción del edificio, que habita la población afectada por la ejecución de la obra. El material particulado será determinado en cuatro estaciones estratégicamente ubicadas cerca a los principales receptores (considerar la dirección de los vientos en la zona), se medirán los niveles de material particulado (PM10 y PM2,5). La ubicación de las estaciones

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será: dos estaciones en el sector norte y otras dos estaciones en el sector sur de la planta de tratamiento de agua Culebrillas que se construirá. -Horas en las que se desarrollará el monitoreo: 8h00 a 17h00. -Duración del muestreo por cada estación: 30 minutos. -Duración del monitoreo de material particulado: 18 meses -Frecuencia de muestreos: tres muestreos a ser ejecutados al inicio de la obra (antes de que se proceda a cualquier acción de construcción), cuando se proceda a ejecutar las actividades de movimiento de tierras y durante de fundición de las estructuras de hormigón. (Anexo 4 (Norma de Calidad de Aire Ambiental) del libro VI del Texto Unificado de la Legislación Ambiental Secundaria, RO No. 725 de Diciembre 16, 200).

METODOLOGIA DE MONITOREO Y SEGUIMIENTO La ubicación de los muestreadores se realiza con base en el Manual de Diseño de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire del Protocolo para el Monitoreo y Seguimiento de la Calidad del Aire establecidos bajo la Resolución 650 del 2010. Figura: Diagrama para la ubicación de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire. Fuente: (Ministerio del Ambiente,2010)

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Los criterios de micro-localización del muestreador son muy importantes, para lo cual es necesario revisar que se cumpla con una distancia de mínimo 10 metros entre los árboles o zonas de vegetación alta y el punto de muestreo, la altura del muestreador con respecto al suelo debe estar entre 2 y 15 metros y debe garantizarse una distancia de 2h respecto a una barrera o edificio más cercano (siendo h la diferencia de altura entre el muestreador y el obstáculo más cercano). • El sitio debe ser de fácil acceso para cambios de filtros, inspección, mantenimiento y calibración. • Condiciones de seguridad tanto de los equipos, como de los operadores y público en general. • Infraestructura: el sitio debe contar con facilidad de obtención de energía eléctrica. • Debe estar libre de obstáculos que afecten el flujo de aire en las cercanías del muestreador (ej. edificios, arboles, balcones, etc.). • Las estaciones de muestreo deben ser representativas del área en donde se ubican, proporcionar datos comparables con las demás estaciones y ser útiles por lo menos durante todo el período de tiempo del estudio. El montaje del equipo se debe hacer de acuerdo con el manual de cada una de las partes. Son necesarios cinco factores más al instalar los muestreadores de PM10: la protección de la conexión eléctrica, el voltaje disponible en la toma (asegurando 110 voltios), verificar que el equipo se encuentre nivelado, amarrar el equipo con guaya para evitar robos o caídas del equipo por ráfagas de viento o algún agente externo y finalmente conectar el equipo correctamente para su funcionamiento.

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Al iniciar cada día de monitoreo es necesario hacer un chequeo de equipos, en donde principalmente se fija en la conexión eléctrica, el sistema de fijación y el estado de limpieza del equipo.

Equipos para medición de material particulado Los equipos utilizados para la medición de material particulado succionan una cantidad medible de aire ambiente hacia una caja de muestreo a través de un filtro, durante un periodo de tiempo conocido, generalmente 24 horas. El filtro es pesado antes y después para determinar el peso neto ganado. El volumen total de aire muestreado se determina a partir de la velocidad promedio de flujo y el tiempo de muestreo. La concentración total de partículas en el aire ambiente se calcula como la masa recolectada dividida por el volumen de aire muestreado, ajustado a las condiciones de referencia. Existen dos muestreadores de este tipo que se diferencian en su controlador de flujo, pueden ser de sistema MFC (controlador de flujo de tipo másico) o VFC (controlador de flujo de tipo volumétrico) (MAVDT, 2010). Otros equipos son instalados directamente sobre las personas, llamados también bombas de muestreo personal. La bomba personal permite realizar mediciones directas de partículas PM10, tomando muestras de aire para medir la concentración de partículas en suspensión (líquido o sólido), proporcionando una continua y directa lectura, así como el registro electrónico de la información. TIPOS DE MUESTREADORES ALTO VOLUMEN: Este equipo arrastra una cantidad de aire ambiente a una caja de muestreo a través de un filtro, durante un periodo de muestreo (nominal) de 24 horas, como pág. 21

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el que se presenta en la Figura 5. La velocidad de flujo de muestreo y la geometría de la caja, favorecen la recolección de partículas hasta de 25- 50 μm (diámetro aerodinámico), según sea la velocidad y dirección del viento. Los filtros usados deben tener una eficiencia mínima de recolección del 99% para partículas de 0,3 μm. El filtro se pesa (después de equilibrar la humedad) antes y después de usarlo, para determinar el peso (masa) neto ganado. El volumen total de aire muestreado, corregido a las condiciones estándar (25ºC, 760 mmHg), se determina a partir de la velocidad de flujo de medida y el tiempo de muestreo. La concentración total de partículas suspendidas en el aire ambiente se calcula como la masa de partículas recolectadas, dividida por el volumen de aire muestreado, corregida de acuerdo con las condiciones estándar y expresadas en μg/m3 estándar. Para muestras recolectadas a temperaturas y presiones significativamente diferentes a las condiciones estándar, estas concentraciones medidas pueden diferir sustancialmente de las concentraciones reales, μg/m3 real, especialmente en alturas elevadas. La concentración real de partículas puede calcularse a partir de la concentración medida, usando la temperatura real y la presión, durante el periodo de muestreo (IDEAM, 2005). Figura: Muestreador de alto volumen (Hi-Vol) Fuente: (Redaire,2005)

AIRE RESPIRABLE PM10(ALTO VOLUMEN) pág. 22

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Estos equipos miden exclusivamente todo el material respirable establecido con tamaño de partícula menor que 10µ; las partículas respirables, son aquellas que logran pasar el tracto respiratorio penetrando en los alvéolos pulmonares (Saldarriaga, Echeverri & Molina, 2004). Estos equipos arrastran aire ambiente a una velocidad de flujo constante hacia una entrada de forma especial, donde el material particulado se separa por inercia en una o más fracciones, dentro del intervalo de tamaño de PM10. Cada fracción dentro del intervalo de tamaño de PM10 se recolecta en un filtro separado en un periodo de muestreo específico. Cada filtro se pesa (después de equilibrar la humedad), antes y después de usarlo, para determinar el peso neto (masa) ganado debido al PM10 colectado. El volumen total de aire muestreado, corregido a las condiciones de referencia (25ºC, 101,3 kPa), se determina a partir de la velocidad de flujo medida y el tiempo de muestreo. La concentración másica de PM10 en el aire ambiente, se calcula como la masa total de partículas recolectadas en el intervalo de tamaño de PM10 dividido por el volumen de aire muestreado y se expresa en μg/m3 std. Para muestras de PM10 recolectadas a temperaturas y presiones significativamente diferentes de las condiciones de referencia, las concentraciones corregidas algunas veces difieren sustancialmente de las concentraciones reales (en μg/m3 real), particularmente a grandes elevaciones. Aunque no es requerido, la concentración real de PM10 puede calcularse a partir de la concentración corregida, usando la temperatura ambiente y la presión barométrica promedio durante el periodo de muestreo. Figura: Muestreador para PM10. Fuente: (NAVDT,2010)

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OPTATIVA 4

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PROYECTO DE POLUCIÓN

Criterios para ubicación de los equipos El Código de Regulaciones Federales de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (CFR 40), establece los criterios de representatividad para la localización de los sitios de muestreo de partículas suspendidas totales, de la siguiente forma: • Altura de la toma de muestra sobre el piso: 2-15 m. • Distancia al árbol más cercano: > 20 m de la unferencia que marca el follaje o las raíces y por lo menos 10 m, si los árboles actúan como un obstáculo. • La distancia del muestreador a obstáculos como edificios, debe ser mínimo, el doble de la altura en que sobresale el obstáculo sobre el muestreador. Se recomienda un radio libre de 10 m. • El equipo debe tener un flujo de aire sin restricciones, 270º alrededor de la toma de muestra y/o un ángulo de 120º libre por encima del equipo. • No podrá haber flujos de hornos o de incineración cercanos. Se recomienda 20 m de distancia del sitio de muestreo. • La distancia a las carreteras/caminos debe ser de 2 a 10 m del borde a la línea de tráfico más cercana. Además, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos para el sitio de muestreo:

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OPTATIVA 4

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• Fácil acceso, para visitas regulares de inspección, mantenimiento, calibración, etc. • Seguridad contra vandalismo. • Infraestructura: el sitio debe contar con energía eléctrica segura y teléfono. • Libre de obstáculos que afecten el flujo de aire en las cercanías del muestreador (ej: edificios, árboles, balcones, etc.)

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