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Durante los últimos tres años hemos notado que las consultas sobre equipamiento para medición de material particulado se han incrementado notablemente de manera progresiva y continua. Es llamativo también que la necesidad de medir responde no sólo a que las normativas privadas y gubernamentales se tornan cada vez más exigentes en cuanto al material particulado en suspensión en aire, sino que las buenas prácticas empresariales se afianzan cada vez más en el interior de las organizaciones y la comunidad en general exige respuestas a situaciones imprevistas de carácter particular y temporal como es la presencia en nuestro espacio aéreo de elementos tan disímiles como polen, residuos de combustión, cenizas volcánicas, detritos de construcción, polvos de cereales, etc. que demandan el monitoreo continuo de la calidad del aire que respiramos todos.
En nuestro Boletín N° 362 "Monitoreo continuo de material particulado en suspensión" (ver completo) nos dedicamos a la tecnología de medición basada en la atenuación Beta de Environnement S.A., la cual se encuentra operando activamente en Argentina para organismos de carácter público. Sin embargo, a lo largo del tiempo hemos tenido la oportunidad de participar en una gran cantidad de proyectos de medición de material particulado en suspensión, todos ellos tan distintos uno de otro, que nos vemos en la obligación de aportar nuestro conocimiento para generar conciencia de que cada uno de esos proyectos en su parte práctica tiene que tener base en un equipo idóneo, eficaz y eficiente para los objetivos del proyecto. Un mal asesoramiento o una interpretación errónea de las características y prestaciones que ofrece un equipo o que parece ofrecer resulta en una mala adquisición la cual termina conduciendo el proyecto hacia el fracaso, no por falta de voluntad de los actores sino porque la herramienta utilizada estuvo mal elegida. Decimos todo esto porque el MÉTODO ÓPTICO para determinación de las concentraciones de partículas se ha tornado muy popular, cosa que nos parece muy bien porque respaldamos esa tendencia siempre y cuando sea aplicable al requerimiento puntual, pero lo cierto es que no resulta ni siquiera recomendable en muchas aplicaciones. Y, en todo caso, siempre que se apunte al método óptico, deben tenerse en cuenta consideraciones importantísimas desde lo técnico para poder avalar un proyecto de medición con este método. El campo de aplicación es enorme, pudiendo citar gases de combustión, cenizas volcánicas, detritos de industria vial, detritos de actividad minera, nanopartículas y áreas limpias entre muchos otros, lo que demuestra que debe evaluarse cada necesidad de manera particular.
Es bien sabido que las partículas suspendidas en aire tienen origen y composición heterogéneos, asociados a las características particulares del fenómeno que las produce (erosión eólica, erupción volcánica, actividad antrópica, etc). No obstante, pueden distinguirse la forma (puntiaguda y de carácter abrasivo, regular, irregular), la composición mineralógica y el tamaño como los aspectos determinantes en cuanto a su incidencia toxicológica y el impacto negativo en el ambiente. También son conocidas las muchas técnicas existentes para medir tales concentraciones. Como decíamos, coincidimos en que el método óptico, desde algunos puntos de vista, le saca ventaja a los tradicionales muestreadores o a los analizadores tipo Beta ya que en muchas aplicaciones se precisa lectura directa en tiempo real de las concentraciones, identificación de las fracciones, cambios de ubicación, etc., ventajas que no son tan accesibles desde otro tipo de metodologías. Sin embargo y dadas las muchas aproximaciones y los complicados cálculos numéricos y algortimos de proceso que deben llevarse a cabo en una estimación de material particulado cuando se utiliza el método óptico, el instrumento idóneo debe elegirse identificando minuciosamente los puntos críticos y claves obtenidos de un análisis integral de todo el proyecto.
EL MÉTODO ÓPTICO Y LA CALIBRACIÓN La señal de cualquier sensor óptico está a priori afectada por las características de la partícula, marcadamente por aquellas extrínsecas como ser forma, tamaño, brillo, color, rugosidad, textura, índice de refracción, transparencia, etc. Por tanto y más allá de la necesidad de una electrónica robusta con cálculos sólidos programados, el instrumento elegido debe ser mucho más que un simple contador de partículas sino también un fotómetro láser, es decir, importan la masa y el tamaño para poder tener una buena estimación de los niveles de concentración. En cuanto a CALIBRACIÓN y teniendo en cuenta lo dicho sobre la dependencia del método óptico de las características extrínsecas de las partículas, no existe un instrumento que pueda usarse en cualquier lugar del mundo sin que se vea afectado por las características de las partículas de su entorno. Como convinimos antes, las partículas dependen específicamente en su composición del fenómeno que las originó, es decir, una correcta medición con lecturas confiables, que permitan tomar decisiones operativas que afectan áreas y actividades vitales en una comunidad, sólo puede partir de una base que tenga en cuenta a las partículas específicas que se espera medir. Dicho de otra manera, el equipo debe poder calibrarse, identificando un nivel cero, con las partículas cuya presencia es esperable en el lugar. Los equipos que ofrecemos en Siafa están calibrados de fábrica con patrones reconocidos, como por ejemplo las partículas de la carretera de Arizona cuya composición es de las más representativas en el mundo y uno de los estándares de la US EPA (Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos). No obstante nuestra recomendación de adquirir un calibrador, si no se quiere o no se puede hacer una calibración "personalizada" (no se adquiere el calibrador), al menos se cuenta con la certeza de que la calibración inicial se hizo frente a parámetros reconocidos por organismos de primer nivel a escala mundial. Resumen: No existe un instrumento que pueda medir en todas las latitudes y altitudes. No es verdad que la lectura de un equipo óptico sea independiente de las partículas a medir. Se recomienda usar un calibrador/verificador siempre. En su defecto, se recomienda pedir referencias del patrón de calibración usado en fábrica.
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CONFIABILIDAD DE LAS MEDICIONES Por cuestiones protocolares y en al ámbito Medio Ambiente, la US EPA, con muy salvadas y específicas excepciones no entrega certificación para instrumentos ópticos que midan partículas. De manera tal que el método óptico no es un método de referencia o equivalencia EPA. Por tal motivo resulta imprescindible por parte del fabricante la contrastación de su equipo frente a un método de referencia EPA. Esto asegura al comprador que las lecturas obtenidas son confiables y le da un grado de certeza sobre la exactitud de los niveles de concentración. Lo que queremos decir es que al no poseer una certificación EPA, la validez del método debe avalarse de alguna manera. Los equipos que ofrecemos en Siafa han sido contrastados con algún método de referencia/equivalencia EPA que cuenta con reconocimiento mundial en aplicaciones de aire ambiente. Los resultados están a disposición en todos los casos. Adelantamos que la velocidad de respuesta de nuestros equipos es superior al equipo de referencia y la correlación de datos es prácticamente lineal, encontrándose algunas pequeñas diferencias de apenas medio punto porcentual. Resumen: Para poder evaluar la confiabilidad de los datos de un equipo óptico, es imprescindible que el fabricante haya realizado estudios comparativos de desempeño frente a otros métodos de medición, específicamente que tenga designación de la US EPA.
RANGO Y LEGISLACIÓN La legislación argentina, particularmente la Ley Nacional 19.587 de Higiene y Seguridad en el Trabajo determina que un ambiente laboral es sano cuando contiene un nivel por debajo de 10 mg/m3 en lo concerniente a partículas en suspensión. Por supuesto, el macro ambiente puede estar mucho más cargado de partículas pudiendo distar mucho de ser sano. Por consiguiente, si la legislación laboral nos habla de 10 mg/m3 (10.000 microgramos/m3), el rango de medición del equipo informando tamaño de partículas debe ser igual o superior a ese límite. Este valor no debe confundirse con el “rango del indicador”, cuya escala es siempre mucho mayor pero sin identificación de tamaño, y que usan algunos fabricantes para distraer sobre la diferencia entre rango de medición y rango del indicador. Resumen: rango de medición y rango del indicador son conceptos diferentes. El valor importante de rango es aquel que si identifica el tamaño de partículas. No es para nada útil tener un rango de indicador elevado, ya que el equipo estaría sólo contando partículas cuando éstas superen el límite de identificación de tamaño.
ENTRADA DE PARTÍCULAS Más allá del material de construcción, lo importante para medir partículas en suspensión es que la entrada sea omnidireccional, es decir, que las partículas ingresen desde todas las direcciones sin encontrar barreras antes de su estimación. Erróneamente se cree que una entrada calefaccionada evita el efecto de condensación y por tanto es mejor. Es una estrategia comercial de muchos fabricantes para darle "valor agregado" a su equipo. Lo que no se dice es que todos los equipos ópticos de calidad tienen un sistema de remoción de humedad antes del ingreso a la cámara óptica, de manera tal que calefaccionar en la entrada exterior resulta no sólo innecesario sino también incorrecto porque calentar la muestra directamente en la entrada de la sonda de muestreo altera tanto la medición como el tenerla por debajo del rango de temperatura de operación. Es más, nosotros no recomendamos calentar la muestra a la entrada sino la utilización de una entrada omnidireccional que siga los lineamientos constructivos de las autoridades técnicas. Resumen: es falso que una entrada calentada sea una ventaja. Todo lo contrario, este calentamiento resulta en una alteración de la medición. Lo realmente importante es que la entrada sea omnidireccional y que, de ser calentada la muestra, sea luego del ingreso a la sonda de muestreo y antes del ingreso a la cámara óptica.
CAUDAL Probadamente el método óptico en equipos portátiles es efectivo en un rango determinado. A mayor caudal la muestra se torna mucho más representativa del entorno y se evitan picos debidos a emisiones cercanas de baja concentración, los cuales resultan "falsos positivos" pero que no pueden identificarse como tales cuando se trabaja a bajos caudales. La recomendación es utilizar siempre un caudal lo más alto posible. Idealmente, un muestreo en el orden de los 3 l/min sería el más representativo para una aplicación medioambiental, valor que puede ser menor para aplicaciones de higiene laboral.
TAMAÑO DE PARTÍCULAS Por desconocimiento o premura en el análisis, suelen excluirse los gases de combustión de cualquier consideración sobre material particulado. Sin embargo, es una realidad que las partículas producidas en los procesos de combustión (asfaltadoras en ruta, quema de pastizales, transporte, etc) ingresan permanentemente a la atmósfera. Lo importante para poder considerar este tipo de partículas es que el rango de tamaño del equipo sea compatible con su dimensión. La mayoría de las partículas producto de procesos de combustión tienen un diámetro que está por debajo de los 0,5 µm, por tanto el equipo de medición debe poder abarcar partículas más pequeñas que ese diámetro.
FILTROS El tamaño de los filtros no debe ser una condición excluyente. Si debe tenerse en cuenta que a mayor caudal, mayor será la cantidad y representatividad de las partículas, lo cual implica un filtro de mayor tamaño como ser 37mm.
DATOS EN MEMORIA Los datos obtenidos deben poder ser almacenados en una memoria no volátil, esto es, una memoria que no dependa de la provisión de energía para mantener sus registros. Ante una falla en el suministro eléctrico o ante cualquier evento inesperado es vital que la memoria mantenga registro de todos los datos obtenidos en un tiempo medianamente amplio. Si el equipo necesita estar desatendido, debe poder contarse con la posibilidad de guardar datos por semanas o meses sin la necesidad de una batería externa o UPS que soporte la memoria.
DATOS METEOROLÓGICOS Alertamos que los medidores del tipo multiparamétricos, específicamente aquellos que miden parámetros que no tienen relación alguna entre sí, le restan peso técnico a cualquier proyecto que involucre mediciones de parámetros sensibles al bienestar público o a la seguridad industrial y pueden dar lugar a conclusiones y decisiones erróneas, basadas en datos que no tienen ningún tipo de aval técnico. El margen de error y el nivel de incertidumbre del valor de un parámetro entregado por un instrumento que no ha sido diseñado específicamente para tal fin pueden ser demasiado grandes y prácticamente intolerables. Se exceptúan, por supuesto, aquellos equipos que integran instrumentos de medición completos y no simplemente componentes aislados. Datos como velocidad y dirección del viento son importantes para cualquier proyecto de monitoreo de calidad de aire, así como también lo son la humedad relativa, la presión atmosférica, el nivel de radiación, etc. Sin embargo, estos datos son de utilidad siempre y cuando puedan ser avalados por por alguna autoridad técnica, caso contrario servirán únicamente como orientación. Desde ya, dichos organismos sólo avala sensores meteorológicos que cumplan con las características constructivas y de funcionamiento recomendadas por la comunidad científica, cosa que no cumple de ninguna manera un medidor/contador de partículas o cualquier otro dispositivo multiparamétrico. Se hace necesario entonces entender que los datos meteorológicos son para referencia y aplican sobre todo en aplicaciones de Higiene Laboral donde la temperatura, la humedad, la presión y el viento no dependen en un todo de las condiciones climáticas sino también de los procesos de producción y las condiciones de trabajo. No sucede así en estudios medioambientales en los que se precisa una estación meteorológica adicional que pueda acompañar a la medición.
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