INFORME REFERENTE A INTERCOMPARACIÓN DE ANALIZADORES AUTOMÁTICOS DE PARTÍCULAS PM 10 FRENTE AL METODO DE REFERENCIA.

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María Nieves González Velázquez
hace 6 años
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1 INFORME REFERENTE A INTERCOMPARACIÓN DE ANALIZADORES AUTOMÁTICOS DE PARTÍCULAS PM 10 FRENTE AL METODO DE REFERENCIA. 1.- Introducción: El Real Decreto 1073/2002, de 18 de octubre, sobre evaluación y gestión de la calidad del aire ambiente en relación con el dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, óxidos de nitrógeno, partículas, plomo, benceno y monóxido de carbono, establece como método de referencia para el muestreo y análisis de PM 10 el descrito en la norma UNE-EN Calidad del aire- Determinación de la fracción PM 10 de la materia particulada en suspensión. Método de referencia y procedimiento de ensayo de campo para demostrar la equivalencia de los métodos de medida al de referencia. Según dicha norma el método de referencia para el análisis de partículas PM 10, es el método gravimétrico aplicado a filtros captados en determinados captadores/muestreadores con periodos de funcionamiento diarios. Por otro lado existen equipos analizadores de partículas en continuo que facilitan información sobre el contenido de partículas de forma cuasi instantánea, o al menos con una referencia horaria, los métodos de análisis empleados por estos equipos no son el método de referencia establecido en la normativa citada, pero sin embargo, aportan una ventaja adicional, ya que posibilita la realización de un seguimiento en base horaria de los niveles registrados y con ello, posibilitan establecer relaciones de los niveles de inmisión, con las emisiones en el entorno y los escenarios meteorológicos. Si se utiliza el método de muestreo y medida de referencia, los métodos gravimétricos manuales, la información sobre los niveles de material particulado registrados se obtiene con varios días de retraso respecto al muestreo; además la medida tiene una resolución de 24 h. Sin embargo los métodos de medida en tiempo real permiten obtener los registros con carácter inmediato, lo cual es de elevada importancia a la hora de establecer el correcto diagnóstico y aportar información a la población en caso de necesidad. La resolución horaria de la medida permite la identificación de procesos y fuentes de emisión con impacto directo en la calidad del aire. El Grupo de la Comisión Europea sobre material particulado, elaboró la GUIA PARA LOS ESTADOS MIEMBROS DE LA UE SOBRE MEDIDA E

2 INTERCOMPARACIONES DE MEDIDAS DE PM10 CON EL METODO DE REFERENCIA como documento orientativo para realizar la intercomparación de cualquier equipo de medida de partículas frente al método de referencia. Con el objeto de realizar una validación de los datos obtenidos del analizador de partículas en continuo, por parte de la Conselleria de Medi Ambient, Aigua, Urbanisme i Habitatge, se ha considerado adecuado realizar un ejercicio de intercomparación de los resultados obtenidos por el analizador frente a los resultados obtenidos por el método de referencia establecido en el R.D 1073/ Equipos a ínter comparar: La Red Valenciana de Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica, dispone de una estación automática de control de la contaminación, ubicada en la calle Filipinas s/n de Valencia, referenciada con el código y denominada Valencia Pista de Silla. En dicha estación se encuentra instalado el analizador en continuo de partículas marca GRIMM modelo 1.107, nº serie 7F030025, basado en el método de difracción de rayo laser o scatering. El equipo se instaló durante el mes de agosto de 2009 y previamente había sido sometido a una ejercicio de intercomparación frente a un equipo equivalente al de referencia establecido en la EN Este ejercicio se realizó entre el 10 de marzo y el 21 de abril de Como resultado de dicho ejercicio se aplicaron los siguientes factores de corrección/correlación: PM 10 = 1.04 * Valor Grimm PM 2,5 = 0.96* Valor Grimm Estos factores se implementaron en el sistema de adquisición de datos mediante la creación de un campo calculado duplicación de la señal del analizador y aplicando el factor de corrección. De esta manera se mantiene sin altera la señal recibida del analizador que se almacena en un canal identificando como PM 10 s/c. Por otra parte la Red Valenciana de Vigilancia y Control de la Contaminación Atmosférica dispone de un captador de partículas de alto volumen de la marca DIGITEL modelo DA-80H nº serie 684. El modelo DA-80H tiene demostrada su equivalencia frente al método de referencia recogido en la norma

3 EN (verificación realizada por UMEG- Gesellschaft für Umweltmessungen und Umwelterhebungen mbh, D Karlsruhe). 3.- Metodología empleada: La intercomparación, siguiendo las especificaciones recogidas en la GUIA se ha realizado comparando los resultados obtenidos por ambos equipos. El muestreo se realizó durante periodos de seis días de forma alterna. De acuerdo con la misma se han recogido 30 Filtros correspondientes a periodos de 24 horas muestreados entre las 00:05 horas y las 23:59 horas con un volumen medio de 30 m 3 /hora. Las partículas PM 10 se recogen en filtros de microfibra de cuarzo Munktell, modelo MK 360. Estos filtros fueron tarados previamente en el Laboratorio de Salud Pública de Valencia. Tras el muestreo de partículas fueron reenviados al citado laboratorio, donde una vez estabilizados se procede a la determinación de la cantidad de partículas retenidas en el filtro mediante pesada. Los ensayos gravimétricos realizados por el Laboratorio de Salud Pública de Valencia se encuentran acreditados por AENOR. 4.- Resultados obtenidos: En la tabla 1 se recogen solo los valores válidos obtenidos por el método gravimétrico según el análisis realizado por el laboratorio, y los promedios diarios obtenidos a partir de los datos facilitados por el analizador en continuo (Canal PM 10 s/c). En la gráfica 1 se recoge el tratamiento estadístico realizado de acuerdo a la Guía a los Estados miembros sobre el muestreo de PM10 e intercomparación con el método de referencia, publicado en Enero de 2002 por el Grupo de Trabajo de la Comisión Europea sobre Material Particulado El tratamiento realizado es una regresión lineal tipo y = ax + b, donde la variable y corresponde a los resultados obtenidos por el analizador automático, y la variables x a los resultados obtenidos por el método gravimétrico. También se ha calculado el coeficiente de correlación R 2 obtenida. para la recta

4 Los resultados obtenidos son: y = 1,24 x -4,46 R 2 = 0.91 En la gráfica 2 se recoge el mismo análisis estadístico pero en este caso del tipo y = ax calculándose también el factor de correlación R 2 Los resultados obtenidos son: y =1.15 x R 2 = Conclusiones: De acuerdo con las directrices recogidas en el Guía a los Estados miembros sobre el muestreo de PM10 e intercomparación con el método de referencia, para que la correlación entre dos sistemas de muestreo de PM10 sea válida deben evidenciarse las siguientes condiciones: Debe obtenerse un coeficiente de regresión o de determinación R2 0.8 en el análisis de regresión lineal que se efectúe entre las dos series de datos. El valor de corte con el eje y de la recta de regresión, esto es, la constante de intercepción (ordenada en el origen) de la ecuación calculada para dicha recta de regresión debe ser inferior o igual (en valor absoluto) a 5 µg/m3. Por tanto, y teniendo en consideración los condicionantes anteriores se obtienen las siguientes ecuaciones de correlación: y = 1,24 x 4,46 R 2 = 0.91 y = 1,15 x R 2 = 0.90 Donde y es el valor obtenido por el analizador automático y x es el valor obtenido por el método gravimétrico.

5 Y las ecuaciones de corrección / calibración que se obtienen son: Valor gravimétrico = 0,81 * (valor automático) + 3,61 Valor gravimétrico = 0,87 * (valor automático) Por tanto, corresponde introducir la siguiente ecuación de correlación/corrección en el equipo adquisidor de datos de la estación Valencia Molí del Sol, así como reconstruir la serie de datos obtenida desde 1 de enero de 2010 Valor gravimétrico = 0,81 * (valor automático) + 3,61 Valencia, 10 de marzo 2011

6 Tabal 1 Resultados Obtenidos Pista de Silla PM10 Fecha Digitel (Gravimétrico) Grimm s/c (Scatering) 18/01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /01/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ Nº datos 35

7 Gráfica 1 Correlación entre los equipos. Gráfica 2 Correlación en los dos equipos recta de regresión lineal con paso por el origen de coordenadas.

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