La información y los datos que se presentan a continuación son un supuesto y sirven con guía para la elaboración y desarrollo de un programa de seguimiento y monitoreo de calidad del aire.
MEDIO ABIÓTICO
PROGRAMA DE SEGUIMIENTO Y MONITOREO DE CALIDAD
DEL AIRE Código PSM-A3
1. OBJETIVO
FASE I (Preliminar)
Identificar el área de influencia de la termoeléctrica Termobarranquilla S.A E.S. mediante la medición indicativa en seis estaciones de monitoreo con una frecuencia de muestreo de cuatro campañas de 30 días cada una, durante 1 año.
FASE II (Seguimiento)
Medir y evaluar la calidad del aire con respecto a la emisión de gases SO2 y NO2 en el área de influencia de la termoeléctrica Termobarranquilla S.A E.S.P mediante el seguimiento y
monitoreo de tres (3) estaciones de medición automáticas y un muestreo continuo durante 4 años.
Asegurar el cumplimiento de la normativa ambiental vigente, Resolución 2254 de 2017 y Resolución 909 de 2008 en materia de calidad del aire y fuentes fijas, respectivamente. Observar las tendencias a mediano y largo de plazo de la calidad del aire en el área de influencia de la termoeléctrica Termobarranquilla S.A E.S.
2. METAS 3. INDICADORES
FASE I (Preliminar)
Verificar con el cumplimiento del 100% de los criterios de justificación de estaciones indicativas de SO2 y NO2 establecidos en el Manual de Diseño de Sistemas de Vigilancia de Calidad del Aire de tipo Industrial.
FASE II (Seguimiento)
Verificar el cumplimiento del 100% de los parámetros establecidos por la normatividad nacional vigente para calidad del aire y emisiones atmosféricas respecto a dióxido de azufre (SO2) y dióxido de nitrógeno (NO2)
FASE I (Preliminar) -Clasificar un área fuente de contaminación
Si la concentración de contaminantes excede con una frecuencia igual o superior al 50% de los casos de la norma anual, se debe instalar una estación fija con monitoreo continuo.
Cumplir con el 100% de los muestreos
ambientales proyectados durante el monitoreo de 4 años.
Cumplir con el 100% de los monitoreos planteados en este programa.
Poseer datos totales superiores o iguales al 75% con el fin de realizar la comparación con la norma vigente y los análisis correspondientes.
- Índice de Calidad del aire (ICA):
- Concentración de calidad del aire Concentración/ Límite máximo
permisible según normatividad nacional - Porcentaje de captura de datos #Total de datos reportados/#total de datos que pudieron ser tomados *100 - Porcentaje de datos válidos
#Datos aceptados como válidos/#total de datos obtenidos *100
- Porcentaje de muestreos realizados Muestreos realizados/muestreos programados * 100 4. ETAPA Actividades previas (Fase 1 Indicativa) Seguimiento (Fase II Continua) Actividades de cierre ☒ ☒ ☐ 5. ACCIONES A DESARROLLAR
En las acciones a desarrollar se especifican las actividades y el proceso que se debe seguir para realizar el programa de seguimiento y/o monitoreo. A continuación, se ilustra el proceso general para su desarrollo
Figura 87 Acciones a desarrollar para el monitoreo y muestreo de SO2 y NO2
En principio se indica que la red de monitoreo de calidad del aire diseñada se encuentra en la categoría de Sistemas de Vigilancia de Calidad del Aire Industrial (SVCAI), según lo
establecido por el “Manual de Diseño de Sistemas de Vigilancia de la Calidad del Aire”
5.1 LOCALIZACIÓN Y UBICACIÓN: Las estaciones se deben localizar y ubicar con base a la rosa de vientos, receptores sensibles, modelos de dispersión y distancias y alturas
pertinentes definidas por el CFR 40 Parte 58 de la EPA, y el Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire expedido por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Sostenible.
5.2 OPERACIÓN DEL EQUIPO: En la primera fase (Preliminar) se utilizarán muestreadores activos manuales (Trigas) con el fin de identificar la presencia del contaminante en el primer año. En la etapa de seguimiento se utilizarán analizadores
automáticos para SO2 y NO2, que emplean métodos de referencia publicados por la EPA para la determinación de las concentraciones. Principio de fluorescencia ultravioleta para
determinación de dióxido de azufre y principio de quimioluminiscencia para determinación de óxidos de nitrógeno. Las mediciones se realizarán continuas con muestreos 24 horas y reportes horarios, durante cuatro (4) años.
5.3 MUESTREO Y MONITOREO: Las mediciones de los gases (SO2 y NO2) se
desarrollarán considerando lo expuesto en la Resolución 2254 de 2017, o cualquiera que la modifique o derogue, y el Protocolo para el monitoreo y seguimiento de la calidad del aire expedido por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Sostenible. En la primera etapa (preliminar) los muestreos se realizarán trimestralmente con una duración de 30 días y un tiempo de monitoreo de un (1) año. En la etapa de seguimiento se realizará un muestreo continuo durante cuatro (4) años.
5.4 DESCRIPCIÓN DE LAS FUENTES: Se debe realizar el inventario georreferenciado de las fuentes que se encuentran alrededor de la fuente fija puntual, así como las que se
encuentran alrededor de las estaciones de monitoreo. La información puede ser presentada de la siguiente manera:
Tabla 31 Inventario de fuentes Nombre de la fuente / localización Tipo de fuente Carga (Kg/h)* Conta- minante* Distan- cia (Km) Dirección respecto a la fuente principal Móvil Fija Fijas dispersas o difusas Lineal
*La carga contaminante se establece por: medición directa, balance de masas o fuente de emisión.
5.5 PROCESO DE LA INFORMACIÓN:
5.5.1 FASE I (PRELIMINAR): Se deberá tener en cuenta los valores medios anuales y la frecuencia de excedencia de la normativa vigente de la concentración de SO2 y NO2 en las
estaciones de monitoreo indicativas para así proceder a la instalación de las estaciones fijas con monitoreo continuo. Lo anterior se muestra en la tabla 28
5.5.2 FASE II (SEGUIMIENTO): Los resultados obtenidos de las mediciones de Dióxido de Azufre y Óxidos de Nitrógeno podrán ser analizados como se muestra a continuación:
5.5.2.1 Validación de datos: De acuerdo con el Manual de Operación de Sistemas de Vigilancia de Calidad del Aire, para poder calcular los parámetros estadísticos y realizar la comparativa con la norma vigente, se debe contar mínimo con el 75% de información valida. La validación de los datos se muestra en las figuras 77 y 78.
5.5.2.2 Comparación con la norma: Antes de realizar la comparación con la normativa, las concentraciones de SO2 y NO2 deben ser ajustadas a condiciones de referencia como se
muestra en la tabla 18. Seguidamente, se procede a realizar la comparación de las
2254 de 2017 o cualquiera que la modifique o derogue tal como se muestra en las figuras 79 y 80.
5.5.2.3 Índice de Calidad del aire (ICA): Las concentraciones de SO2 y NO2 se comparan
con los puntos de corte del ICA establecidos en la Resolución 2254 de 2017 con el fin de determinar la calidad del aire y los efectos que se pueden producir. Lo anterior se representa en el capítulo 5
5.5.2.4 Media móvil: Debido a que las medias móviles son utilizadas para suavizar y reducir las fluctuaciones en una serie de datos y permiten identificar los picos, las tendencias y los comportamientos de los contaminantes evaluados, es necesario realizar su estimación. La media móvil para SO2 y NO2 se representa en las figuras 81 y 82.
5.5.2.5 Análisis estadístico: Una vez validados los datos se procede a realizar un tratamiento estadístico de los datos obtenidos donde se pueden evaluar los siguientes parámetros:
● Cálculo de los promedios en el tiempo
● Promedio aritmético y geométrico
● Concentraciones máximas y mínimas en un tiempo definido
● Estimación de la media móvil
● Cálculo del número de excedencias
● Varianza (S2) y varianza geométrica.
● Desviación típica, desviación geométrica y desviación estándar relativa.
● Coeficiente de variación.
● Intervalo de confianza, límite superior y límite inferior
El desarrollo de los parámetros anteriores se muestra en el capítulo 5 tablas 19 y 20 5.6 CONDICIONES METEOROLÓGICAS: Se debe evaluar la consistencia de los datos relacionados con las diferentes variables meteorológicas como: Temperatura, precipitación, presión, radiación solar, humedad relativa y dirección y velocidad del viento. Esta correlación se realiza gráficamente como se muestra en el capítulo 5, figuras 83-86. Las gráficas deben tener las siguientes correlaciones
• Gráfica variación de la temperatura vs. concentración de so2 estación de monitoreo • Gráfica variación de la humedad vs. concentración de so2 estación de monitoreo • Gráfica variación de la precipitación vs. concentración de so2 estación de monitoreo • Gráfica velocidad del viento predominante y dirección del viento vs. concentración de so2
estación de monitoreo
5.5 INFORME DE CALIDAD DEL AIRE De acuerdo con el Manual de Operación de Sistemas de Vigilancia de Calidad del Aire, la información de calidad del aire debe ser presentada bajo ciertos parámetros, lo que depende del tipo de informe, ya sea mensual, trimestral o anual. A continuación, se presenta el índice de documento sugerido para los tres tipos de informes:
Tabla 32 Índice para los diferentes tipos de informe Tipo de informes
Mensual y/o trimestral Anual
1. Introducción
2. Objetivos del estudio 3. Generalidades
3.1 Ubicación geográfica de estaciones y entorno
3.2 Tecnologías de medición de las estaciones
3.3 Resumen de la ficha técnica de las estaciones
3.4 Contaminantes evaluados
3.5 Tecnologías de monitoreo utilizadas 4. Resultados de los monitoreos calidad del aire
• Gráficas de evolución diaria de la
concentración del contaminante (incluir variables
meteorológicas como precipitación)
• Resultados estadísticos • Resultados consolidados • Comparación con la norma
• Cálculo de Índice de Calidad del Aire -
ICA para cada estación
• Análisis de datos atípicos • Particularidades del período
5. Meteorología del periodo
• Gráficas de comportamiento mensual
- Temperatura - Precipitación
- Rosa de vientos (diurnas, nocturnas y totales)
6. Conclusiones Anexos
1. Aspectos generales:
1.1 Parámetros monitoreados de calidad del aire y sus efectos para la salud humana. 1.2 Marco normativo.
1.3 Índice de Calidad del Aire.
1.4 Sistema de Vigilancia de Calidad del Aire. 1.5 Estadísticas empleadas.
1.6 Meteorología.
2. Evaluación de la cantidad, calidad, oportunidad y disponibilidad de la información en la base de datos.
2.1 Análisis del porcentaje de captura de datos.
3. Calidad del aire y meteorología. 3.1 Resultados de Calidad del Aire. 3.2 Análisis de la Calidad del Aire. 3.3 Resultados de las Mediciones Meteorológicas.
3.4 Determinación de Áreas – Fuente de Contaminación.
3.5 Estudios Especiales.
4. Control de la contaminación atmosférica. 4.1 Presentación de medidas de contingencia o de control de emisiones de fuentes fijas, que hayan sido aplicadas por la autoridad
ambiental en el último año.
4.2 Presentación de medidas de contingencia o de control de emisiones de fuentes móviles, que hayan sido aplicadas por la autoridad ambiental en el último año.
4.3 Presentación de nuevos controles. 5. Referencias bibliográficas
Anexos
6. TECNOLOGÍAS A UTILIZAR
Figura 89 Calibrador de flujo
.
Se elige este equipo ya que es uno de los muestreadores activos manuales más usados para la recolección y posterior análisis de las muestras. Esta técnica ha sido empleada por las
diferentes Autoridades Ambientales del país y alrededor del mundo. Con este equipo pueden ser hechas colectas de uno a tres gases simultáneamente en el aire ambiente, además, el
método de absorción en pararrosanilina está avalado por la EPA para la determinación de SO2. 6.2 ETAPA DE SEGUIMIENTO
Para el desarrollo de la segunda etapa del estudio de calidad del aire, se emplearán seis (6) analizadores automáticos para determinación de SO2 y NO2. Las concentraciones que registran estos analizadores son confiables y comparables con la normativa nacional vigente ya que cuentan con aprobación de la EPA. Algunas de las características de estos equipos de medición se presentan a continuación,
Tabla 34 Características de los equipos automáticos utilizados en la Fase II
Características
Analizador automático para la determinación de NO2 por el método de
quimioluminiscencia
Analizador automático principio de fluorescencia ultravioleta para determinación de SO2
Rangos 0-50 ppb y 0-1000 ppb, 0 - 50 ppb
Zero Drift <0.5 ppb / 24 horas <0.5 ppb / 24 horas
Span Drift <0.5% de escala completa / 24 horas
<0.5% de escala completa / 24 horas
Precisión 0.5% de lectura por encima de 50 ppb
0.5% de lectura por encima de 50 ppb
Tiempo de retraso 20 segundos 20 segundos
Tasa de flujo de muestra 500 cc / min ± 10% 650 cc / min ± 10% Método de referencia EQNA-1016-241 US - EPA EQSA-0495-100 Rango de temperatura de funcionamiento 5 - 40ºC 5 - 40ºC Modelo
Figura 90 Teledyne T200P Figura 91 Teledyne T100
Para realizar los procedimientos de calibración se utilizará el generador de aire cero modelo 701 que se muestra en la figura 92
Figura 92 Generador de aire cero
Figura 93 Proceso general para la medición automática. .
6.3 ESTACIÓN METEOROLÓGICA
Para cada etapa, es necesario contar con estaciones meteorológicas para su posterior análisis respecto a las concentraciones obtenidas. Por tal, las estaciones estarán dotadas con sensores meteorológicas que permitirán analizar la información de calidad del aire con la meteorología del área de estudio. La estación meteorológica estará dotada de los siguientes equipos:
Tabla 35 Características de las estaciones meteorológicas
Sensor Características
Pluviómetro de peso
Principio: Peso con celda de carga
Capacidad de colector igual o superior a 1500mm
Sensor de temperatura y humedad
Tecnología PT100
Rango de humedad: 0-100%
Sensor de velocidad y dirección de viento
Tipo: Ultrasónico 2D
Rango de velocidad: 0 hasta 60 m/so Rango de dirección: 0° hasta 359° Sensor presión atmosférica
Principio de medición capacitivo Rango (mb): 600 a 1100
7. LUGAR DE APLICACIÓN
A continuación, se describen los puntos, frecuencias y parámetros que deben ser monitoreados en las dos etapas que abarca este programa.
NOTA: Es importante resaltar que la ubicación de las estaciones de monitoreo se realizó con base a análisis meteorológicos con respecto a la dirección y predominancia del viento, sin embargo, se deben tener en cuenta y desarrollar los modelos de dispersión correspondientes para su respectiva ubicación.
FASE I – PRELIMINAR
Tabla 36 Localización de los puntos de monitoreo tipo indicativo.
PUNTO
ESTACIÓN ELEVACIÓN COORDENADAS PARÁMETROS
A MONITOREAR FRECUENCIA msnm Y X 1 Clínica porvenir 6 10°55'52.0 3"N 74°45'45.3
4"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año 2 Multifami liar Los mangos 11 10°56'1.20 "N 74°45'56.3
0"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año 3 Portal de Villa Sofia 11 10°56'13.8 8"N 74°46'2.98
"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año 4 Acueduct o de Soledad 9 10°55'20.5 3"N 74°45'45.0
0"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año 5 CAI Hipódrom o 17 10°55'38.8 5"N 74°46'19.7
9"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año
6 Ferretería
Rala 23
10°56'13.2 8"N
74°46'34.7
9"O SO2 y NO2
Trimestral durante un (1) año
El tubo de succión o Inlet se ubica a una altura entre 3 y 15 metros sobre el nivel del suelo. Se debe tener en cuenta que las condiciones de seguridad y logística del sitio de monitoreo sean pertinentes para así no comprometer la seguridad de los equipos y los operadores, que los sitios de monitoreo estén suficientemente alejados de fuentes locales de contaminación como parqueaderos, depósitos de químicos o de combustibles, hornos, incineradores y chimeneas, esta distancia de separación depende de la altura de los ductos, del tipo de combustible
empleado en la misma y de la calidad del contenido. Los sitios de vigilancia estarán ubicados a una distancia mayor a 10 metros de sitios con abundante vegetación, obstáculos y árboles y se tendrán en cuenta los demás criterios establecidos por el Manual de Diseño de Sistemas de Vigilancia y el CFR 40 parte 58 apéndice E.
FASE II – SEGUIMIENTO
Tabla 37 Localización de los puntos de monitoreo continuo
PUNTO
ESTACIÓN ELEVACIÓN COORDENADAS PARÁMETROS
A MONITOREAR
FRECUENCIA
msnm Y X
Figura 94 Localización de las estaciones de monitoreo indicativas en el área de influencia de Termobarranquilla S A
A continuación, se presenta la localización de las estaciones de monitoreo fijas en el área de influencia de la termoeléctrica Termobarranquilla S.A. con base a los resultados del monitoreo de la etapa preliminar.
Figura 95 Localización de las estaciones de monitoreo fijas en el área de influencia de la termoeléctrica Termobarranquilla S.A.
1 Clínica
porvenir 6
10°55'52.03 "N
74°45'45.34
"O SO2 y NO2
Continuo durante 4 años 2 CAI Hipódro mo 17 10°55'38.85 "N 74°46'19.79
"O SO2 y NO2
Continuo durante 4 años 3 Blanco 8 10°56'35.76 "N 74°45'47.43
"O SO2 y NO2
Continuo durante 4 años
8. POBLACIÓN BENEFICIADA
Población asentada en los barrios aledaños a la termoeléctrica Termobarranquilla S.A E.S.P: Nalco 2, Nuevo Triunfo, el Porvenir, la Cruz de Mayo, Hipódromo, las Margaritas,
Multifamiliar Los Mangos.
La inclusión de la comunidad es esencial en el Sistema de Vigilancia de Calidad del Aire (SVCA), al igual que el desarrollo de correlaciones entre esta y la campaña de monitoreo; ya que tanto las personas como organizaciones y empresas se verían afectadas directa o
indirectamente si la calidad de Aire llegase a decaer, debido a que esto implica riesgos en la salud pública y en el medio ambiente.
Para lo anterior se decide aplicar los siguientes mecanismos y estrategias:
● Informar a la comunidad mediante el uso de herramientas tecnológicas donde se proporcione un reporte trimestral de la campaña de monitoreo con el fin de abarcar mayor número de personas, debido a que Barranquilla es denominada como distrito especial, industrial y portuario.
● Gestionar charlas y talleres técnicos sobre medidas de control de material particulado mediante el uso de lenguaje comprensible, estos se realizarán tanto en instituciones educativas como en empresas públicas y privadas.
● Implementar técnicas tradicionales como entrega de folletos y puntos estratégicos de información acerca de la campaña ya que el contacto cara a cara con la comunidad permite un mayor acercamiento al igual que una mejora en claridad de la información.
● Se activarán los niveles de prevención, alerta y emergencia si las concentraciones de NO2 y SO2 llegasen a sobrepasar los límites máximos permisibles (LMP)
10.RESPONSABLE DE LA EJECUCIÓN 11.PERSONAL REQUERIDO
La Asociación Nacional de Empresas Generadoras - ANDEG- como dueño del proyecto. Termobarranquilla S.A E.S.P -TEBSA-
Auxiliares Técnicos Tecnólogos Ingeniero electrónico Ingeniero ambiental 12.CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN
13.SEGUIMIENTO Y MONITOREO Indicador Fórmula de cálculo Valor de éxito Periodicid ad Medios de verificación FASE I – PRELIMINAR Área fuente Si la concentración de contaminantes excede con una
frecuencia igual o superior al 50% de los casos de la norma anual, se debe instalar una estación fija con monitoreo continuo. 100% Campaña Normatividad ambiental vigente FASE II – SEGUIMIENTO
Índice de Calidad del aire
(ICA) 100% Horario
Normatividad ambiental
vigente
Concentración de calidad del aire Concentración/ Límite máximo permisible según normatividad nacional 100% Horario Normatividad ambiental vigente
Porcentaje de captura de datos
#Total de datos reportados/#tot al de datos que pudieron ser tomados *100 100% Horario Programación de muestras
Porcentaje de datos válidos
#Datos aceptados como válidos/#total de datos obtenidos *100 75% Horario Programación de muestras Porcentaje de muestreos realizados Muestreos realizados/mue streos programados * 100 100% trimestral Programación de muestreos 14.PRESUPUESTO
A continuación, se presenta el presupuesto total del proyecto considerando las dos etapas que lo componen. Anexo 11 y 12.
Tabla 38 Presupuesto Año 1, Etapa preliminar COSTOS PROYECTO DE MANEJO AMBIENTAL
Costos Subtotal
Costos de personal $907.200.000
Costos directos $1.215.000.000
SUB-TOTAL $2.429.900.000
IVA (19%) $461.661.000
COSTO TOTAL DEL PROYECTO DE MANEJO $2.891.581.000
Tabla 39 Presupuesto de los años 2 a 5. Etapa de seguimiento COSTOS PROYECTO DE MANEJO AMBIENTAL
Costos Subtotal Costos de personal $907’200.000 Costos directos $1.545.000.000 Costos indirectos $361.200.000 SUB-TOTAL $2.813.400.000 IVA (19%) $534.546.000