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Ver DetallesMétodos avanzados para determinar la concentración de contaminantes atmosféricos
El gobierno federal es el responsable de establecer los estándares para la protección de la salud pública y vigilar su cumplimiento. Estos estándares se encuentran publicados en las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) y son de observación obligatoria en todo el país.
Las NOM describen los límites máximo permisibles para los contaminantes criterio. Estas normas están condicionadas a una revisión periódica para reflejar la información reciente sobre los efectos en la salud y la gestión de la calidad del aire.
En el monitoreo de la calidad del aire se emplean dos tipos de normas: las NOM de salud ambiental que establecen los límites permisibles para los contaminantes criterio, y las NOM técnicas que definen los métodos de medición de los contaminantes criterio.
Las NOM en materia de salud vigente son las siguientes:
Además, existen otras dos normas importantes, la NOM-172-SEMARNAT-2019 que establece los lineamientos para la obtención y comunicación del Índice AIRE y SALUD, esta NOM es de observancia para el monitoreo de la calidad del aire en el país; y la otra norma NOM-156-SEMARNAT-2012 que regula el establecimiento y la operación de sistemas de monitoreo de la calidad del aire. Cabe mencionar que la NOM-172-SEMARNAT-2019 no considera las actualizaciones de las Normas Oficiales Mexicanas en materia de salud realizadas en 2019 y 2021.
| Norma | Publicación | Descripción |
|---|---|---|
| NOM-156-SEMARNAT-2012 | 16 de julio de 2012 | Establecimiento y operación de sistemas de monitoreo de la calidad del aire |
| NOM-172-SEMARNAT-2023 | 25 de enero de 2024 | Lineamientos para la obtención y comunicación del Índice de Calidad del Aire y Riesgos a la Salud |
Al publicarse el Índice AIRE y SALUD, este sustituyó al Índice de Calidad del Aire (NADF-009-AIRE-2017). Sin embargo, se mantiene como referencia durante el año 2023 y es importante mencionar que esta norma no considera las actualizaciones de los valores límite en las NOM de salud ambiental, realizadas entre 2019 y 2021.
| Norma | Publicación | Descripción |
|---|---|---|
| NADF-009-AIRE-2017 | 14 de noviembre de 2018 | Establece los requisitos para elaborar el Índice Metropolitano de la Calidad del Aire |
La Red Estatal de Monitoreo Atmosférico (REMA) es un sistema de diagnóstico de la Calidad del Aire, inicio su operación en al año 2000, con la finalidad de registrar de forma cuantitativa los contaminantes presentes en la atmósfera, así como las condiciones meteorológicas, mismos que nos permitan identificar su comportamiento en la Zona Metropolitana del Valle de Puebla, que se conforma por los municipios de Amozoc, Coronango, Cuautlancingo, Puebla, San Andrés Cholula y San Pedro Cholula. Además de los municipios de Atlixco, San Martín Texmelucan y Tehuacán
| Estaciones de Monitoreo Atmosférico | ||||
|---|---|---|---|---|
| No. | Estación | Dirección | Coordenadas (Latitud, Longitud) | Representatividad espacial (*) |
| 1 | Agua Santa, (STA) | Privada 121 Oriente 26, Colonia Ex Hacienda Castillotla, Municipio Puebla, C.P. 72840 | 18.988747 -98.249527 | Urbana |
| 2 | ATLIXCO (ATL) | Prolongación Heliotropo 1201, Col. Vista Hermosa, Municipio de Atlixco, Puebla, C.P. 74218 | 18.920673, -98.420996 | Urbana |
| 3 | Benemérito Instituto Normal del Estado, (BINE) | Blvd. Hermanos Serdán No. 203, Col. Valle del Rey, Municipio Puebla C.P. 72140 | 19.0673, -98.2245 | Urbana |
| 4 | Parque de la Ninfas, (NINFAS) | 23 poniente y 15 sur, Col. Santiago, Municipio de Puebla, C.P. 72410 | 19.0413, -98.21429 | Urbana |
| 5 | San Martín Texmelucan, (SMT) | Camino a la Barranca de Pesos s/n San Lucas Atoyatenco, San Martin Texmelucan C.P. 74120 | 19.3076, -98.416398 | Urbana |
| 6 | Tehuacán, (TEH) | Av. Reforma Nte. 614, Villa Granada, Municipio de Tehuacán, Puebla C.P. 75732 | 18.46992, -97.39328 | Urbana |
| 7 | Universidad Tecnológica de Puebla, (UTP) | Calle Mariano Escobedo s/n esq. Francisco I. Madero Col. Joaquín Colombres C.P. 72300 | 19.0566, -98.15171 | Urbana |
| 8 | Velódromo, (VELODROMO) | Av. Zaragoza S/N entre Periférico Ecológico y Calle de las Flores, Municipio de Coronango. C.P. 72680 | 19.1158, -98.277656 | Urbana |
| Contaminante | NOM | Publicación | Descripción |
|---|---|---|---|
| Ozono (O3) | NOM-020-SSA1-2021 | 28 de octubre de 2021 |
A partir 2022-2023 0.090 ppm, promedio horario 0.065 ppm, promedio móvil de 8 horas A partir 2024-2025 0.090 ppm, promedio horario 0.060 ppm, promedio móvil de 8 horas A partir 2026 0.090 ppm, promedio horario 0.051 ppm, promedio móvil de 8 horas |
| Dióxido de nitrógeno (NO2) | NOM-023-SSA1-2021 | 27 de octubre de 2021 | 0.106 ppm, promedio horario 0.021 ppm, promedio anual |
| Monóxido de Carbono (CO) | NOM-021-SSA1-2021 | 29 de octubre de 2021 | 26 ppm, promedio horario 9 ppm, promedio móvil de 8 horas |
| Dióxido de azufre (SO2) | NOM-022-SSA1-2019 | 20 de agosto de 2019 | 0.075 ppm, promedio aritmético de 3 años consecutivos de los percentiles 99 anuales como promedio horario 0.040 ppm, máximo promedio de 24 horas |
| Partículas menores a 10 micrómetros (PM-10) | NOM-025-SSA1-2021 | 27 de octubre de 2021 |
Años 2022-2023: 70 μg/m3, promedio de 24 horas 36 μg/m3, promedio anual Años 2024-2025: 60 μg/m3, promedio de 24 horas 28 μg/m3, promedio anual A partir de 2026: 50 μg/m3, promedio de 24 horas 20 μg/m3, promedio anual |
| Partículas menores a 2.5 micrómetros (PM-2.5) | NOM-025-SSA1-2021 | 27 de octubre de 2021 |
Años 2022-2023: 41 μg/m3, promedio de 24 horas 10 μg/m3, promedio anual Años 2024-2025: 33 μg/m3, promedio de 24 horas 10 μg/m3, promedio anual A partir de 2026: 25 μg/m3, promedio de 24 horas 10 μg/m3, promedio anual |
Las NOM técnicas definen los métodos de medición recomendados para el monitoreo de los contaminantes criterio. Estos métodos de medición pueden ser de referencia o equivalentes. Generalmente los métodos de medición propuestos por la NOM tienen una correspondencia con los designados por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (US EPA, por sus siglas en inglés), por lo que cuando no existe una NOM para un contaminante criterio se utiliza la recomendación de la US EPA.
Las NOM técnicas vigentes se describen a continuación:
| Contaminante | NOM | Publicación | Descripción |
|---|---|---|---|
| Ozono (O3) | NOM-036-SEMARNAT-1993 | 18 de octubre de 1993 | Método equivalente: fotometría ultravioleta |
| Dióxido de nitrógeno (NO2) | NOM-037-SEMARNAT-1993 | 18 de octubre de 1993 | Método de referencia: quimioluminiscencia en fase gaseosa |
| Monóxido de carbono (CO) | NOM-034-SEMARNAT-1993 | 18 de octubre de 1993 | Método de referencia: absorción en el infrarrojo |
| Dióxido de azufre (SO2) | NOM-038-SEMARNAT-1993 | 18 de octubre de 1993 | Método equivalente: fluorescencia ultravioleta |
| Partículas menores a 10 micrómetros (PM-10) | No se cuenta con una NOM de métodos de medición, sin embargo, se considera el método de referencia que recomienda la US EPA. | Gravimetría | |
| Partículas menores a 2.5 micrómetros (PM-2.5) | No se cuenta con una NOM de métodos de medición, sin embargo, se considera el método de referencia que recomienda la US EPA. | Gravimetría | |
Atenuación por Radiación Beta
Para cuantificar la concentración de Partículas Suspendidas de fracción respirable PM-10 y PM-2.5. Es un método equivalente federal (FEM) para el monitoreo continuo de partículas, certificado por la USEPA (Agencia de Protección al ambiente de los Estados Unidos).
En la atenuación de rayos beta, se emplea un elemento radiactivo como carbono 14 (14C) que emite electrones de alta energía (conocidos como rayos beta). La radiación emitida se hace pasar a través de un punto de la cinta de fibra de vidrio limpia. Los rayos beta son detectados y cuantificados por un detector de centelleo sensible para asociarlos a una lectura cero o peso inicial.
Posteriormente la cinta avanza a la boca de la muestra, donde una bomba de vacío succiona una cantidad medida y controlada de aire-polvo a través ésta, impregnándola con el aire-polvo recolectado. Al final de una hora de muestreo este punto "sucio" se coloca nuevamente entre la fuente de radiación beta y el detector de tal modo que se obtiene una nueva medición de radiación, la cual es menor debida a la presencia de la muestra.
La atenuación de la señal de la radiación se utiliza para determinar la masa de las partículas depositadas en la cinta. La concentración volumétrica de partículas se determina considerando la cantidad del flujo, la presión y temperatura.
Fotometría Ultravioleta
La detección de las moléculas de Ozono se basa en la absorción de luz ultravioleta en una longitud de onda de 254 nm (nanómetros), debido a una resonancia electrónica interna de la molécula de ozono. En su gran mayoría este tipo de analizadores utilizan lámparas de mercurio de cátodo frío, construidas para que en un 99.99% generen una emisión de luz dentro de la longitud de onda de 254 nm.
La luz generada por la lámpara ilumina el interior de una celda, que es alternadamente llenada con gas de muestra y completando el ciclo con gas depurado (libre de ozono). La relación de intensidad de luz que pasa a través del gas depurado y la intensidad de luz a través del aire muestra, mediante la diferencia entre ambas, se obtiene la concentración de Ozono en el aire.
Quimioluminiscencia
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 reacción que produce la quimioluminiscencia se da entre el óxido nítrico y el ozono. El método no es capaz de detectar al NO2 contenido en la muestra de aire, ya que este no reacciona con el ozono, por lo que es necesario hacer pasar la muestra previamente por un convertidor catalítico de molibdeno (Mo) el cual se encuentra a una temperatura de 315°C. El molibdeno reacciona con NO2 reduciéndolo a NO.
La intensidad de la luz emitida es proporcional a la concentración del contaminante en la muestra.
Para determinar la concentración de NO2 en el aire, primero se mide la quimioluminiscencia generada por la muestra original sin que haya pasado por el convertidor catalítico; esta corresponderá a la concentración de NO en la muestra posteriormente se pasa la misma muestra por el convertidor catalltico y se mide nuevamente la quimioluminiscencia, esta corresponderá a la concentración de NOx (NO2 +NO). La diferencia entre los NOXy el NO corresponderá a la concentración de NO2 presente originalmente en la muestra
Fluorescencia Pulsante UV
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. Cuanto mayor sea la concentración de moléculas de SO2, más intensos serán los pulsos de luz emitidos.
Midiendo la intensidad de la luz correspondiente a cada pulso, podremos conocer la concentración de SO2 presente en la muestra de aire que se analiza.
El mecanismo de reacción de la fluorescencia implica dos pasos, en el primero las moléculas de SO2 son irradiadas con fotones de 214 nm. Las moléculas absorben parte de la energía de los fotones provocando que uno de los electrones se mueva a un orbital de mayor energía.
El segundo paso implica la transición del estado excitado del SO2 a su estado basal liberando energía en la forma de un fotón (hν). La longitud de onda de este fotón es de 330 nm y se encuentra en el intervalo de luz ultravioleta sin embargo es de una energía menor.
La medición de bióxido de azufre es afectada por compuestos que fluorescen de la misma manera. Algunos compuestos orgánicos poliaromáticos como el naftaleno y el óxido de nitrógeno tienen un intervalo espectral similar al del dióxido de azufre. Para reducir esta interferencia estos compuestos se remueven empleando una membrana de difusión.
Correlación de Gases IR
Se basa en la absorción de radiación infrarroja por las moléculas de monóxido de carbono en longitudes de onda cercanas a los 4.7 micrones. Se utiliza un elemento calentado de alta energía (resistencia) para generar una banda ancha de luz infrarroja, esta luz pasa a través de un filtro de gas rotativo (rueda de correlación) que causa que el rayo pase alternadamente a través de una celda llena con mezcla de monóxido de carbono (celda de referencia) y otra celda que contiene solo nitrógeno (celda de muestra).
Esto ocurre a una proporción de un número de ciclos establecidos por segundo y provoca que el rayo sea modulado en pulsos de referencia y medida, durante un pulso de referencia, el filtro de gas rotativo despoja efectivamente al rayo de toda energía infrarroja en longitudes de onda en donde el monóxido de carbono puede ser absorbido; esto resulta en un rayo que no es afectado por ningún monóxido de carbono presente en la celda de muestra.
Durante el pulso de medida, el nitrógeno en el filtro rotativo no afecta al rayo que puede ser alterado en forma subsiguiente por cualquier monóxido de carbono presente en la celda de muestra.
El filtro de gas rotativo también incorpora una marca opticortante que sobrepone una modulación de ciclos establecidos por segundo y clara/obscura en el rayo infrarrojo, esta modulación de alta frecuencia es incluida para maximizar el desempeño del detector señal/ruido, obteniendo un resultado en concentración.
Las partículas PM-10 (partículas gruesas, menores a 10 micrómetros) y PM-2.5 (partículas finas, menores a 2.5 micrómetros) son mezclas complejas de pequeñas piezas de sólidos o gotitas líquidas que se encuentran en el aire. Las PM-2.5 son particularmente peligrosas porque su pequeño tamaño les permite penetrar profundamente en los pulmones y, en algunos casos, entrar al torrente sanguíneo.
Las partículas pueden tener un origen antropogénico o natural. De forma natural provienen de erupciones volcánicas, tormentas de polvo (tolvaneras), incendios forestales o rocío marino. De forma antropogénica provienen principalmente de la quema de combustibles fósiles.
Problemas respiratorios (asma, bronquitis), enfermedades cardíacas, ataques al corazón no fatales, cáncer de pulmón, y muerte prematura en personas con enfermedades cardíacas o pulmonares.
Microscopia de partículas en el aire.
El ozono es un gas que se presenta tanto en la atmósfera superior de la Tierra como a nivel del suelo, puede ser bueno o malo, dependiendo de dónde se encuentra en la atmósfera
Ozono Estratosférico. Se encuentra en la atmósfera superior de la Tierra a una distancia de 10 a 30 millas sobre la superficie de ésta, donde forma una capa que nos protege de los dañinos rayos ultravioleta del sol.
El ozono troposférico (ozono a nivel del suelo) es un contaminante secundario, lo que significa que no es emitido directamente, sino que se forma cuando los óxidos de nitrógeno (NOx) y los compuestos orgánicos volátiles (COVs) reaccionan con la luz solar. Es un componente principal del "smog" fotoquímico.
La contaminación mayor ocurre durante los meses de verano cuando las condiciones del clima son propicias para formar el ozono al nivel del suelo: mucho sol y temperaturas altas.
Irritación del sistema respiratorio, reducción de la función pulmonar, exacerbación de asma y otras enfermedades respiratorias, aumento de la susceptibilidad a infecciones.
Daño a la vegetación, reducción del crecimiento de cultivos sensibles.
Particula de ozono
El dióxido de nitrógeno (NO2) es un gas rojizo-marrón con un olor fuerte y acre. Es uno de los óxidos de nitrógeno (NOx) más importantes y un contaminante primario. Es altamente corrosivo y un gran oxidante.
Las concentraciones en la naturaleza del bióxido de nitrógeno oscilan entre las 10 y 50 ppb (partes por billón), provenientes por la quema de biomasa, la actividad bacteriana y volcánica, y en menor grado por descargas eléctricas por las tormentas.
Irritación de las vías respiratorias, reducción de la función pulmonar, aumento de la incidencia de problemas respiratorios, especialmente en niños y asmáticos.
Contribuye a la formación de lluvia ácida, eutrofización de cuerpos de agua y formación de ozono troposférico.
Particula NO2
El dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro con un olor fuerte y sofocante. Es un contaminante primario emitido principalmente por la quema de combustibles fósiles que contienen azufre.
Problemas respiratorios, irritación de ojos, garganta y vías respiratorias, exacerbación del asma. En altas concentraciones, puede ser fatal.
Principal precursor de la lluvia ácida, que daña bosques, cultivos y edificios, y acidifica cuerpos de agua.
Particula SO2
El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido, lo que lo hace particularmente peligroso. Es el resultado de la combustión incompleta de combustibles que contienen carbono. Es sumamente estable, con una vida media promedio en el aire de 2 meses.
Cuando se inhala, el CO reemplaza el oxígeno en la sangre, impidiendo que llegue a órganos vitales. Los síntomas varían desde fatiga y dolor de cabeza en exposiciones bajas, hasta mareos, confusión, desmayos y muerte en exposiciones altas.
Monóxido de carbono en particula
El transporte vehicular es una de las principales fuentes de contaminación atmosférica en áreas urbanas. Los motores de combustión interna emiten una variedad de contaminantes a medida que queman gasolina o diésel.
Mejora de la eficiencia de los combustibles, catalizadores de escape, vehículos eléctricos e híbridos, promoción del transporte público y alternativo.
Tráfico en la ciudad de Puebla.
Las industrias, especialmente las que dependen de la quema de combustibles fósiles o procesos químicos, son fuentes significativas de contaminación del aire. Incluye la generación de energía, la manufactura y la minería.
Tecnologías de control de emisiones (filtros, depuradores), cambio a energías más limpias, mejora de la eficiencia energética, regulaciones estrictas.
Chimeneas de fábrica emitiendo humo.
Las industrias, especialmente las que dependen de la quema de combustibles fósiles o procesos químicos, son fuentes significativas de contaminación del aire. Incluye la generación de energía, la manufactura y la minería.
Tecnologías de control de emisiones (filtros, depuradores), cambio a energías más limpias, mejora de la eficiencia energética, regulaciones estrictas.
Principales factore de contamianción.
Las industrias, especialmente las que dependen de la quema de combustibles fósiles o procesos químicos, son fuentes significativas de contaminación del aire. Incluye la generación de energía, la manufactura y la minería.
Tecnologías de control de emisiones (filtros, depuradores), cambio a energías más limpias, mejora de la eficiencia energética, regulaciones estrictas.
Uso de ferlilizantes en campos.
La contaminación atmosférica se refiere a la presencia en la atmósfera de sustancias o formas de energía que implican daño o riesgo grave para la salud de las personas y de los demás seres vivos, así como para los bienes de cualquier naturaleza.
Los contaminantes pueden presentarse en forma de gases, partículas sólidas, líquidos en suspensión o una mezcla de ellos. Sus efectos varían desde problemas de salud respiratoria y cardiovascular hasta daños a ecosistemas, acidificación de suelos y cuerpos de agua, y contribución al cambio climático global.
La contaminación del aire se puede definir como la presencia en la atmósfera de uno o más elementos, en cantidad suficiente, con ciertas características y una permanencia determinada, que pueda causar efectos indeseables tanto en el ser humano, la vegetación, los animales, las construcciones y los monumentos.
Aprende sobre las propiedades y el comportamiento de los principales contaminantes del aire que la REMA monitorea.
La contaminación atmosférica puede ser causada por fuentes naturales (como erupciones volcánicas o incendios forestales) o, más comúnmente, por actividades humanas como la industria, el transporte y la generación de energía.
Identificar las fuentes de contaminación es el primer paso para desarrollar estrategias efectivas de control y reducción de emisiones que mejoren la calidad del aire que respiramos.
Conoce de dónde provienen los contaminantes que afectan nuestra calidad de aire.