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DIRECCIÓN GENERAL
PARA EL CAMBIO CLIMÁTICO
INFORME REFERENTE A
INTERCOMPARACIÓN DE ANALIZADORES
AUTOMÁTICOS DE PARTÍCULAS
PM2,5 FRENTE AL METODO DE
REFERENCIA.
1.- Introducción:
El Real Decreto 102/2011, de 28 de enero, relativo a la mejora de la calidad
del aire, en su anexo VII establece como método de referencia para la toma de
muestras y la medición de PM2,5 , el descrito en la norma UNE-EN 14907:2006 “
Calidad del aire ambiente - método gravimétrico de medida para la determinación
de la fracción másica PM 2,5 de la materia particulada en suspensión”.
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, posibilita
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 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
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.
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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 la normativa.
2.- 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 Charles Darwin 14, del Parque Tecnológico de Paterna, referenciada con el
código 46190005 y denominada PATERNA- CEAM.
En dicha estación se encuentra instalado el analizador en continuo de
partículas marca DASIBI modelo 7001, nº serie 047 / 041, basado en el método de
atenuación de la radiación β.
Así mismo 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 938 instalado en la misma estación. El modelo
DA-80H tiene demostrada su equivalencia frente al método de referencia recogido
en la norma EN-1234-1 (verificación realizada por UMEG- Gesellschaft für
Umweltmessungen und Umwelterhebungen mbH, D-76185 Karlsruhe).
3.- Metodología empleada:
La intercomparación, siguiendo las especificaciones recogidas en la GUIA
se ha realizado comparando los resultados obtenidos por ambos equipos. En el
muestreo se realizaron series de semanales alternas.
De acuerdo con la misma, tras los ajustes realizados en una primera
campaña, se procedió a muestrear 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 m3 /hora.
Las partículas PM2.5 se recogen en filtros de micro fibra de cuarzo Munktell,
modelo MK 360. Estos filtros fueron tarados previamente en el Laboratorio de
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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 Alicante se
encuentran acreditados por AENOR.
4.- Resultados obtenidos:
En la tabla 1 se recogen los valores obtenidos por el método gravimétrico
según el análisis realizado por el laboratorio, y los promedios diarios válidos
obtenidos a partir de los datos facilitados por el analizador en continuo (Canal
PM2,5 s/c.
En la gráfica 1 muestra 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 R2 para la recta obtenida. Los resultados
obtenidos son:
y = 0,837 x + 0,4029
R2 = 0,9348
En la gráfica 2 se recoge el mismo análisis estadístico pero en este caso del
tipo y = ax calculándose también el factor de correlación R2. Los resultados
obtenidos son:
y = 0,8539 x
R2 = 0,9343
5.- 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 (y
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por extensión, también para PM2.5) 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.
Del ejercicio realizado se obtienen las siguientes ecuaciones de correlación:
y = 0,84 x + 0,40
R2 = 0,93
y = 0,85 x
R2 = 0,93
Donde y es el valor obtenido por el analizador automático y x es el valor
obtenido por el método gravimétrico. Y las ecuaciones de corrección / calibración
que se obtienen son:
Valor gravimétrico = 1,20 * (valor automático) – 0,48
Valor gravimétrico = 1,17 * (valor automático)
Por tanto, corresponde introducir la siguiente ecuación de
correlación/corrección en equipo adquisidor de la estación de Paterna- CEAM, así
como reconstruir la serie de datos obtenida desde 1 de enero de 2011.
Valor gravimétrico = 1,20 * (valor automático) – 0,48
Valencia, 27 de abril del 2011
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Tabla 1: Resultados obtenidos.
ESTACION:
FECHA
Paterna CEAM PM 2,5
Digitel
Dasibi 7001
Gravimétrico
(Atenuación radiación β )
24/11/2010
25/11/2010
27/11/2010
29/11/2010
30/11/2010
01/12/2010
02/12/2010
03/12/2010
04/12/2010
05/12/2010
06/12/2010
07/12/2010
08/12/2010
09/12/2010
04/02/2011
05/02/2011
06/02/2011
08/02/2011
09/02/2011
19/02/2011
20/02/2011
21/02/2011
22/02/2011
23/02/2011
24/02/2011
25/02/2011
26/02/2011
27/02/2011
07/04/2011
08/04/2011
09/04/2011
10/04/2011
11
12
18
14
11
5
9
7
11
16
8
4
4
13
20
23
24
40
55
7
7
9
12
12
17
23
21
13
16
23
39
24
Nº Datos
32
9
12
17
10
10
6
8
9
13
19
7
5
6
8
17
22
21
37
50
7
7
6
6
8
13
19
14
11
13
20
27
19
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Gráfica 1 Correlación entre los dos equipos:
Gráfica 2: Correlación entre los dos equipos con paso por origen de coordenadas
Intercomparación PM2,5
Paterna CEAM
y = 0,8539x
60
R² = 0,9343
50
PM 2,5 Beta
40
Paterna PM 2.5
30
20
Lineal PM 2,5 origen
de coordenadas
10
0
0
10
20
30
40
PM 2,5 Digitel
50
60